一款新颖的48V/10A大电流智能磷酸铁锂电池充电器 及疯狂拆解
本帖最后由 park 于 2012-12-9 02:46 编辑锂电池具有体积小、质量轻、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。
所以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，我选择一款48V/10A智能磷酸铁锂电池充电器。
本充电器以UC3844+单片机以及各种声光提示充电状态，并有检测，防反接，预充、恒流、恒压、温度控制等功能。各个充电状态都伴随着指示灯闪烁与蜂鸣器声音提示，功能比较新颖。比如刚插上充电器，充电器将判断机型是否错误的检测，如极性错误将有滴滴第三声及红绿灯各闪烁一次，反接时无输出，不接电池时也是没有输出的。
声光结合提示各种状态，让我们对充电过程有了直观的判断，如预充是小电流充电，指示灯为橙色慢闪烁，进入恒流充电时指示灯是红色常亮，进入恒压充电时是橙色常亮，涓流充电以利于进一步达到均衡时是橙色和绿色交替闪烁，涓流浮充为90分钟，结束时绿灯常亮，并有蜂鸣器提示音，告知已经充满，充电器彻底关断输出。
每个阶段与过程都有不同的声光提示，一共有12种声光提示功能，就不一一例举了。
充电器到底如何，经初步检测（请看图）用钳形表（就是方便测试不用将电流表串联，直接夹住充电输出的一条线（部分正负极））测试输出电流为恒流时是10A,完全没有任何虚标，不放心钳形表用4位半数字万用表20A串联测试恒流完全达到了10A.,预充时电流为3A-4A.(可能有人会问，预充电流怎么会这么大？请不要忘了，这只充电器可是48v10A充电器呀，预充电流大约在恒流的1/3左右，也可以理解的)。
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。
打开上盖和侧面我不禁要赞叹厂家做工和选材的认真，细微之处也能看出厂家是非常认真的。
PCB板材是一般充电器的2倍厚度，非常结实，正反面贴片元器件，大电感，EMI选用安规电容及大电感以及高压电容，UV3844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，就是电源变压器与充电器上盖还添加了高导热系数的矽胶垫，同时，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能有效的把变压器的温度传递到外壳上，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。
充电器中有三只热敏电阻，第一支热敏电阻很常见的是软启动作用，另外两只电阻是测温的，在进风口处有一只，估计是监测环境温度和充电器内部温度；另外在单片机板背面也有一只，是温度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。
初次试用感觉耳目一新，让人爱不释手。不过我发现直流输出端输出电容比较偏小，只有2只100V100UF电容，看板子元器件安装图，可以安装470-1000UF电容，但是侧面有立式的电阻排，有一只电阻高出空间影响了电容安装空间，我想把它改装一下，让高出的电阻移到电阻排上端，并用电子白胶使其与下面的电阻粘接牢固，这样空间腾出来了。
我拆卸了所有螺丝，但就是无法抽出电路板，卡的非常紧呀。我就尽量掰开一些外壳两侧，实在不行就豁出去了，在电路板侧面用铁锤子使劲敲打，一直鼓捣到半夜三点多，电路板还是纹丝不动，我敲打了一个多小时还是失败了，也害怕了，万一敲打坏了那就真的得不偿失了。只好乖乖都重新安装复原上去。第二天还是不死心，到底为什么抽不出来呢，终于想明白了，是我催促厂家太急了，厂家没等三防漆彻底干燥就装机了，三防漆将电路板与卡槽粘接上了，反正不是铁汉的，冒着砸碎，砸坏的危险，我用理发吹风机给卡槽周围烤热之后还是无法抽出。我是超过耐心的话就发脾气的，干脆用铁锤一顿猛敲，终于将电路板取出来了。之后将卡槽与电路板边缘用刀尖把三防漆刮净了，抽取就自如了。
抽取之后改装检流电阻，腾出电容空间，更换上两只100V470UF电容。
手头有三防漆，再次将三防漆喷洒一层，用理发吹风机吹干（不能用热风，只能用凉风吹干）。重新安装复原之后，看看充电器有没有故障，我是铁锤子敲打了半天了，一般电路板早该破碎了，还好这款充电器PCB板材非常结实，而且元器件也没有任何松动损坏，焊点完好，装机完毕通电测试，一切OK!
谢天谢地，铁锤子下的充电器还健康！
初步试用的体验上本款充电器总体来说是值得肯定的，与说明书对照电流（10A）、电压（59V）、转入涓流均衡浮充延时90分钟等都丝毫不差，参数精准，丝毫没有虚标，功能使用声光结合提示各种状态，具有防反接，电池检测（极性和电压等）并有预充-恒流-恒压-涓流浮充及定时功能关断输出，不接负载或反接无输出等都是精准的。
可以肯定本款10A大电流智能锂电池充电器非常适合40-60AH大容量用户及20AH应急充电需要的用户。
因为本人有急需所以催促厂家急了点，以至于三防漆没干透就装机壳了，而且外壳标贴还是铅酸电池48V10A正负脉冲充电器，不过在旁边临时贴了一个锂电池充电器型号HB-LTP48100T标签。
初步试用情况看，此款还是在48V铅酸电池电路板上取消负脉冲电路以及单片机程序改变为适合锂电池充电的充电器。
有个建议的话，以后正式生产时，1、输出端电容要加大，用2-3只470UF并联，220V端的电容可以换成容量更大的330UF450v电容；2、检流电阻排要适当改进避免影响输出电容安装空间；3、增加220V电源开关；4、这是最重要的建议，要求增加手动触发增加浮充时间的功能，由于每个用户的电池状况不同，有的需要更长时间均衡浮充，可以在单片机一侧充电器内部增设一个微动触发按钮开关，需要延长均衡浮充就可以用牙签等轻轻一按，没按一次增加30-60分钟；5、整个充电器虽然只有一只微调电位器，这种微调电位器是靠弹性接触的，震动或老化都会引起参数偏移，所以建议用精度高的古迪昂精密电阻代替。
页:
[1]