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新年第一贴—一个关于脉冲式充电的基础性问题,困扰了许久

大家新年好!呵呵,新的一年开始了,而再过几天也要回去过农历大年了,祝大家新年皆有进步!

借此之际,请教一下这个困扰了俺许久的问题。

俺最近想做一个脉冲式充电器自用,并顺便学习一下脉冲式电源的设计。

我所知道的是这样的:

脉冲充电三个阶段,第一阶段先一个小电流预充以激活电池,然后进入第二阶段大脉冲电流充电,最后进入恒压浮充阶段浮充一段时间,充电结束。在脉冲大电流第二阶段结束时,其实电池电量已经充得基本差不多了,我想知道在第二阶段结束之时并转向恒压浮充之际,MCU检测的是那个信号(究竟是检测到的实际充电电流还是电池电压作为转换基准)从而判断脉冲充电阶段结束并转向浮充?恳切希望做过这方面的朋友或者了解这方面的朋友告知一下,真的困惑了很久,谢谢!

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2012-01-13 10:05
请知情的朋友指导告知一下,不胜感激
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小凡凡
LV.7
3
2012-01-13 10:25
@powerlearn
请知情的朋友指导告知一下,不胜感激

开关电源设计实例-------杨恒编

里面有设计实例

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2012-01-13 23:46
@小凡凡
开关电源设计实例-------杨恒编里面有设计实例
非常感谢你
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小凡凡
LV.7
5
2012-01-14 00:39
@powerlearn
非常感谢你

三段式充电器原理图 

这是网上下的,准确与否不得而知

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2012-01-15 13:35
@小凡凡
[图片]三段式充电器原理图 这是网上下的,准确与否不得而知

呵呵,谢谢你了,不过我对原理图不太敢兴趣,我想知道的是脉冲阶段结束转至最后浮充阶段的标志,这个在上面的朋友所介绍的那本书里面也没有介绍,那本书只不过是介绍了设计例子,对俺意义不大。不过还是要谢谢朋友们的热心

 

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2012-01-15 13:36
@powerlearn
呵呵,谢谢你了,不过我对原理图不太敢兴趣,我想知道的是脉冲阶段结束转至最后浮充阶段的标志,这个在上面的朋友所介绍的那本书里面也没有介绍,那本书只不过是介绍了设计例子,对俺意义不大。不过还是要谢谢朋友们的热心[图片] 

“在第二阶段结束之时并转向恒压浮充之际,内置MCU检测的是那个信号(究竟是检测到的实际充电电流还是电池电压作为转换基准)从而判断脉冲充电阶段结束并转向最后浮充阶段?”

 

请大家继续指教

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2012-01-16 11:04
@powerlearn
“在第二阶段结束之时并转向恒压浮充之际,内置MCU检测的是那个信号(究竟是检测到的实际充电电流还是电池电压作为转换基准)从而判断脉冲充电阶段结束并转向最后浮充阶段?” 请大家继续指教

我想应该检测充电电流,一般铅酸电池按300ma/ah设置转折点。

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2012-01-16 11:09
@ymyangyong
我想应该检测充电电流,一般铅酸电池按300ma/ah设置转折点。
更正,一般按30ma/ah设置转折点。
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powerlearn
LV.4
10
2012-01-16 12:00
@ymyangyong
更正,一般按30ma/ah设置转折点。

你好!你说的指的是充电电流下降到30MA的时候就认为脉冲阶段结束么?从而转向浮充阶段。

其实我觉得是否可以检测电压,当检测到电池的电压上升到电源的预置值的时候就认为脉冲阶段结束转向浮充?

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2012-01-16 14:22
@powerlearn
你好!你说的指的是充电电流下降到30MA的时候就认为脉冲阶段结束么?从而转向浮充阶段。其实我觉得是否可以检测电压,当检测到电池的电压上升到电源的预置值的时候就认为脉冲阶段结束转向浮充?
30ma/ah转折点是指每安时30ma,如100安时转折电流设为3安。通过第2阶段电池充电终止电压来判断的话受温度、电池性能等因素影响较大(如遇终止电压达不到设定值时对电池健康有很大伤害)。市售充电器成熟方案都是采用电流检测判断的,如48v20ah电池设定500-600ma进行转浮充。
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powerlearn
LV.4
12
2012-01-16 16:20
@ymyangyong
30ma/ah转折点是指每安时30ma,如100安时转折电流设为3安。通过第2阶段电池充电终止电压来判断的话受温度、电池性能等因素影响较大(如遇终止电压达不到设定值时对电池健康有很大伤害)。市售充电器成熟方案都是采用电流检测判断的,如48v20ah电池设定500-600ma进行转浮充。

哦,原来是是这样的,谢谢你了!

不过还是觉得有些疑问,比喻说我的充电器可充范围比较宽,从20A~100A都可以,那按照上面的30MA/AH的转折点做法,机器内部的CU如何判别电池的AH数从而根据电池的不同而改变转折点?

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powerlearn
LV.4
13
2012-01-16 16:22
@powerlearn
哦,原来是是这样的,谢谢你了![图片]不过还是觉得有些疑问,比喻说我的充电器可充范围比较宽,从20A~100A都可以,那按照上面的30MA/AH的转折点做法,机器内部的CU如何判别电池的AH数从而根据电池的不同而改变转折点?
如果拿来N个电池的AH都不同,那按照这个意思的话那看来要加一个外部的电位器调节这个转折点对应的电流充满值了。
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powerlearn
LV.4
14
2012-01-16 16:27
@powerlearn
如果拿来N个电池的AH都不同,那按照这个意思的话那看来要加一个外部的电位器调节这个转折点对应的电流充满值了。

假设以上都能成立,我如果用脉冲式充电,一个正脉冲充电,一个负脉冲放电,正脉冲阶段大电流,比喻说对于100AH的电池,我可以用脉冲电流100A甚至更大的电流来充吧?不然就体现不出来脉冲的优越性了。假设电池已经很缺电量了,那么从开始的100A充电电流下降到转折点3A大概要多久,是不是差不多一个小时左右?

恳请指点一二!

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2012-01-17 11:03
@powerlearn
假设以上都能成立,我如果用脉冲式充电,一个正脉冲充电,一个负脉冲放电,正脉冲阶段大电流,比喻说对于100AH的电池,我可以用脉冲电流100A甚至更大的电流来充吧?不然就体现不出来脉冲的优越性了。假设电池已经很缺电量了,那么从开始的100A充电电流下降到转折点3A大概要多久,是不是差不多一个小时左右?恳请指点一二!
你的是通用型充电器设计吗?建议还是能根据电池容量改变充电最大和转折电流设置。第2阶段充电时是从充电器最大限流值逐渐减少的,充电时间根据电池性能和缺电量情况有很大变化(1C充电可能需2-5小时),电流检测转折点的好处是能可靠保证第2阶段能充到90%以上。
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shui3608727
LV.1
16
2012-01-17 13:31
第二阶段转到第三阶段 应该是检测电池的电压来转换    第二阶段实际上恒流充电,电池电压不断上升,当电池电压达到一定值,转换到第三阶段恒压充电
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powerlearn
LV.4
17
2012-01-17 22:24
@ymyangyong
你的是通用型充电器设计吗?建议还是能根据电池容量改变充电最大和转折电流设置。第2阶段充电时是从充电器最大限流值逐渐减少的,充电时间根据电池性能和缺电量情况有很大变化(1C充电可能需2-5小时),电流检测转折点的好处是能可靠保证第2阶段能充到90%以上。

你好,非常感谢你的一直热心指点!

对于不同容量的电池,我可以通过一个外部的电位器来改变脉冲电流值,但是这个转折点电流值,我其实想MCU内部固化下来,但是由于电池AH不同,那么实际上无法固化,所以最好的一种方法是,能否测试出电池的AH数,那么MCU根据这个AH数再做相应的转折点调整。但是觉得检测电池的AH数很难,也不现实。

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powerlearn
LV.4
18
2012-01-17 22:29
@powerlearn
你好,非常感谢你的一直热心指点![图片]对于不同容量的电池,我可以通过一个外部的电位器来改变脉冲电流值,但是这个转折点电流值,我其实想MCU内部固化下来,但是由于电池AH不同,那么实际上无法固化,所以最好的一种方法是,能否测试出电池的AH数,那么MCU根据这个AH数再做相应的转折点调整。但是觉得检测电池的AH数很难,也不现实。

我也知道只要脉冲阶段过了,那么电池就基本充满绝大部分的电量了,比喻说一个电池100AH,那么用100A的脉冲电流来充电,肯定不止1小时的,因为这个脉冲过程中,随着电池电量的增加,充电的电流肯定也不断下降,一直下降到预置的转折点电流值后进入第三阶段,但是应该比1小时也长不了多久吧,电池就开始充满了吧?请指点

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powerlearn
LV.4
19
2012-01-17 22:30
@ymyangyong
你的是通用型充电器设计吗?建议还是能根据电池容量改变充电最大和转折电流设置。第2阶段充电时是从充电器最大限流值逐渐减少的,充电时间根据电池性能和缺电量情况有很大变化(1C充电可能需2-5小时),电流检测转折点的好处是能可靠保证第2阶段能充到90%以上。
我希望做的是能针对较宽范围AH的充电器,而不是针对单一的AH的电池充电,故有些麻烦
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powerlearn
LV.4
20
2012-01-17 22:32
@shui3608727
第二阶段转到第三阶段 应该是检测电池的电压来转换   第二阶段实际上恒流充电,电池电压不断上升,当电池电压达到一定值,转换到第三阶段恒压充电
你好!你说脉冲阶段检测的是电池的电压?以24V/50AH电池为例,电源拧到28V,脉冲电流幅值拧到50A,随着电池脉冲阶段的进行,电池电压不断上升,那么是否当升到28V时刻,就认为电池基本充满,脉冲阶段结束从而转向恒压浮充阶段?也想听听你的建议,谢谢
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2012-01-18 00:10
@powerlearn
我希望做的是能针对较宽范围AH的充电器,而不是针对单一的AH的电池充电,故有些麻烦

针对较宽范围电池的充电器可折中采用按设定电流比例转折的办法,如50A充电电流设定2A转折,但对不同容量电池实际充电效果会有不少差别。

 

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powerlearn
LV.4
22
2012-01-18 14:39
@ymyangyong
针对较宽范围电池的充电器可折中采用按设定电流比例转折的办法,如50A充电电流设定2A转折,但对不同容量电池实际充电效果会有不少差别。 
知道了,非常感谢你的建议!祝新年快乐
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