park 发表于 2021-2-17 02:32:11

新颖的第二代恒宝(2013.05.Ver2.0 beta)48V10A智能锂电池充电器拆解及使用感受

本帖最后由 park 于 2013-7-1 15:57 编辑

自从去年介绍恒宝48V10A锂电池充电器以来广受大家关注和支持,为答谢诸位再次介绍恒宝2013年新版第二代48V10A智能锂电池充电器。
锂电池具有体积小、重量轻、寿命长、能量密度高等优点。为了对锂电池安全、可靠、快速、高效地充电,应该对充电器的智能性,稳定性,安全性和高效性提出更高的要求。

利用单片机系统和高效开关电源相结合,构造出一个智能化的锂电池智能充电器是个很好的方向。开关电源主功率回路负责将电能转化成电池充电所需要的形式, 同时应尽量提高效率,减小电压电流纹波。单片机系统控制整个充电过程的运行,包括充电参考电压、电流值的给定,充电完毕或者保护状态时充电机的关闭,根据电池电压、充电电流、温度等各种参数来智能监测电池充电状态和实现对电池的一系列保护功能及提高充电效率。
本文介绍的充电器是以高效开关电源和先进的微电脑智能控制为基础,采用完全符合锂电充电规范要求的完整充电过程设计的先进智能充电器。该充电器能够确保动力锂电池在各种情况下得到最佳有效的充电,并具多种智能保护功能,避免电池在传统传统充电器下的过充和超时充电等问题,是电动车动力锂电池充电的理想选择。

几年来,本人一直在寻找这样用单片机为核心的锂电池充电器,反复考虑和挑选之下,去年选择了恒宝48V/10A智能磷酸铁锂电池充电器,经过几经周折反复打磨改善终于得到比较理想的效果,令我爱不释手,也帮部分外地坛友、网友更新升级了程序,得到朋友的认可和支持,DIY的乐趣油然争辉。
不过2012版虽然达到了较为理想的充电效果,但仍有不断完善升华的潜力,比如在保护板保护截止下,充电器无法识别负载,充电器输出端检测识别电池有30毫安左右耗电等瑕疵。
我是尽力追求完美的个性,不断与厂家联系、反馈探讨和研究,提出建议,并由此有缘与恒宝有关人士成为良师益友,厂家非常重视用户反馈意见,不仅让我敬重,而且迅速改版推出了第二代智能锂电池充电器。
本充电器较2012版改进了硬件与程序,元器件布局更加合理留足了风道空间利于散热,单片机容量更大,由18脚的单片机改为24脚,单片机排列由水平安装改为垂直安装(一是更利于防尘,避免久而久之灰尘堆积在单片机管脚,也有利于三防漆浸漆、),蜂鸣器由主板上移到控制板上(负压区),避免日久灰尘进入蜂鸣器发声孔,增加了单独检测负载和保护板保护截止时电池组无输出情况下强启动功能的辅助电源及按钮,并使负载检测耗电由30毫安降低到微安级。UC3844,改为UC3854B与单片机组合为核心,输出从2012版的两级滤波升级为三级大容量电容滤波,而且滤波电感明显加大,还采用了能有效降低发热量的丝包利兹线,可见用料奢侈。风扇还是通过开关控制,因为在预充阶段和浮充阶段电流较小,在强大的铝合金+内部辅助散热片作用下无需考虑温升,所以2013版在这两个阶段风扇停转,这样在整个充电过程中至少90分钟风扇不会转动,缩短了风扇工作时间,有效延长风扇寿命。
充电器输出线改为三线制了,N正极、L负极、E为检测口。所以电池充电接口必须符合此特殊要求,用户需要改一下电池组的充电插座,务必将N、E要短接,方能确保充电器能有效监测电池;严禁将充电器输出插头的N\E两个孔短路,这会导致电池检测无效,无法正常充电,甚至充电出现异常。
全电路板三防漆浸漆处理,能满足轻微雨淋情况下的保护效果,加厚型铝合金外壳和强化防震结构设计,满足一般随车携带的要求。
独具匠心的细致入微的改进,颇显名厂规范,也给用户带来艺术品一样的审美感受。



本人历来就有习惯拆解分析看看内部,再有不放心生产线生产的产品,个别焊点不如手动补焊结实,不过各个焊点焊锡饱满,省得我去补焊了。

打开上盖和侧面我不禁要赞叹厂家做工和选材的认真,元器件的布局合理,线路整齐简洁,没有大量的飞线和手工连线,也没有普通铝合金充电器普遍存在的到处灌注热熔胶的情况,彰显厂家优秀的工业结构设计能力,细微之处也能看出厂家是非常认真的。

从厂家所了解到的PCB板材铜皮厚度是普通电路板的三倍,通大电流能力极佳,电路板温升极低。双面电路板非常结实,采用大量贴片元器件,节省了空间和增加了散热风道,采用大电感,EMI选用安规电容及罕见的高感量非晶磁环共模电感以及高压电容,UC3845电源集成电路与单片机为核心,电源功率管及整流管全部都是进口原装器件,原本是金属外壳,还额外增加了散热片与铝合金金属外壳紧紧接触,散热能力也很不错,有一个地方让我颇为赞赏,变压器底部和PCB之间也是加了导热矽胶垫在高导热系数的矽胶垫辅助给变压器的温度传递。根据厂家描述,更大功率的型号,在变压器顶部也有辅助散热部件。为了防止外壳带静电,在电路板与底壳之间焊接有一铜柱,螺丝穿过铜柱将电路板与充电器外壳底部牢牢固定,即防静电,也加强了防震性。另外在单片机板背面有一只温度传感器,是控制单片机根据温度作出相应控制的,例如当温度过高,会适当降低输出电流或调整风扇转速等。

1.下面我们来看看充电器内部图片吧。
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