电动车充电器和蓄电池知识

充电器的分类：

用有、无工频（50赫兹）变压器区分，可分为两大类。货运三轮充电器一般使用带工频变压器的充电机，体积大、重量大，费电，但是可靠，便宜；电动自行车和电摩则使用所谓开关电源式充电器，省电，效率高，但是易坏。

开关电源式充电器的正确操作是：充电时，先插电池，后加市电；充足后，先切断市电，后拔电池插头。如果在充电时先拔电池插头，特别是充电电流大（红灯）时，非常容易损坏充电器。

常用的开关电源式充电器又分半桥式和单激式两大类，单激类又分为正激式和反激式两类。半桥式成本高，性能好，常用于带负脉冲的充电器；单激式成本低，市场占有率高。

关于负脉冲充电器

铅酸电池已经有100多年的历史了，开始全球普遍沿引老的观点和操作规程：充、放电率为0.1C(C是电池容量)寿命较长。美国人麦斯先生为解决快速充电问题，1967年向全世界公布了他的研究成果，用大于1C率脉冲电流充电，充电间歇时对电池放电。放电有利于消除极化、降低电解液温度、提高极板接受电荷的能力。

我国一些科技工作者在1969年前后，根据麦斯先生的三定律制作成功了多种品牌的快速充电机。充电循环过程是：大电流脉冲充电→切断充电通路→对电池短暂放电→停止放电→接通充电通路→大电流脉冲充电……

2000年前后，有人将这一原理用到了电动车充电器中，充电过程中，不切断充电通路，用小电阻将电池短路瞬间，进行放电。短路时由于不切断充电通路，在充电通路中串连了电感。一般在1秒内短路3－5毫秒（1秒＝1000毫秒），由于电感里的电流不能跳变，短路时间短促，可以保护充电器的电源转换部分。如果把充电电流方向叫正，放电自然为负了，电动车业就出现了名词“负脉冲充电器”，而且称可以延长电池寿命等等。

关于三段式充电器

近几年，电动车普遍使用了所谓三段式充电器，第一个阶段叫恒流阶段，第二个阶段叫恒压阶段，第三个阶段叫涓流阶段。从电子技术角度针对电池而言：第一个阶段叫充电限流阶段，第二个阶段叫高恒压阶段，第三个阶段叫低恒压阶段比较贴切。第二阶段和第三阶段转换时，面板指示灯相应变换，大多数充电器第一、二阶段是红灯，第三阶段变绿灯。第二阶段和第三阶段的相互转换是由充电电流决定的，大于某电流进入第一第二阶段，小于某电流进入第三阶段。这个电流叫转换电流，也叫转折电流。

早期充电器，包括名牌车配套的充电器，虽然也变灯，但实际是恒压限流充电器，并不是三阶段充电器。一般这类就一个稳定电压值，44.2V左右，对当时的高比重硫酸的电池还凑合。

关于三段式充电器的三个关键参数

第一个重要参数是涓流阶段的低恒压值，第二个重要参数是第二阶段的高恒压值，第三个重要参数是转换电流。这三个重要参数与电池数目有关，与电池的容量Ah有关，与温度有关，与电池种类有关。为了方便大家记忆，下面以最常见的电动自行车（三块12V串联的10Ah电池）所用的三段式充电器为例简单介绍一下：

首先讨论涓流阶段的低恒压值，参考电压为42.5V左右。此值高将使电池失水，容易使电池发热变形；此值低不利于电池充足电。此值在南方要低于41.5V；胶体电池要低于41.5V，如在南方还要低一点儿。这个参数是相对严格的，不可以大于参考值。

其次讨论第二阶段的高恒压值，参考电压为44.5V左右。此值高有利于快速充足电，但是容易使电池失水，充电后期电流下不来，结果使电池发热变形；此值低不利于电池快速充足电，有利于向涓流阶段转换。这个值虽然没有第一个值那样严格，但是也不要过高。

最后讨论转换电流，参考电流为300毫安左右。此值高有利于电池寿命，不容易发热变形，但不利于电池快速充足电；此值低（对外行）有利于充足电，但是由于较长时间高电压充电，容易使电池失水，使电池发热变形。特别个别电池出现问题时，充电电流降不到转折电流以下时，会连累好电池也被充坏。给出的参考值有一定范围，正负50毫安甚至100毫安都是允许的，但是不允许小于200毫安。

目前，市场上出现了很多高恒压值为46.5V、低恒压值为41.5V、转折电流大于500毫安的反激式廉价充电器。

如果是四块12V电池的充电器即48V充电器，前两个参数为前述电压参考值除以三乘以四。高恒压值为59.5V左右、低恒压值为56.5V左右。

电池如果比10Ah大，将第三个参数电流值适当增大，例如17Ah电池可大到500毫安。

电池失效---失水;硫化;阳极软化及阳极活性物质软化脱落

过充电修复。如果不太计较电池寿命，采用这种修复方法是立竿见影的。采用深度放电和充电，电池容量可以上升，这是世界公认的。但是对电池寿命可能有伤害，本网站许多帖子，仅仅围绕过充电可以将电池正极板把表面的α氧化铅到β氧化铅的转换，完成电池容量的提升，在修复中采用这种措施容易形成不可恢复的容量下降。有些反退给电池厂商的电池，就是使用了这类方法修复。

笔者根据自己的实践认为，好的过放、过充电修复，只要严格限制电流和时间，参考极板制造时类似化成的做法，的确有很好的结果。关键是判断，不是千篇一律，统统进行反充。举一个前几天的实例吧，我到网友老三的店里串门，正好刚换下一组电摩的4只17Ah电池，准备（120元）卖给收旧电池的，我告诉他们不要卖，应该能修理，于是拿回检修，简要叙述一下：

例三，上述电池4只，浙江长兴产的，但不是天能的。因为是刚换下的，就没有作其他测试和充电。开路电压依次为：1号13.42V；2号13.36V；3号13.18.V；4号12.4V。很明显，缺水。开盖，给前三只每格加6再＋4毫升，4号加6再＋2毫升，静止两小时开始充电，开始10A，2分钟后改为3A，半小时后改为阶梯，陆续开始产汽，1－3号各格产汽比较一致，4号有5个格号产汽先后比较一致，它们产汽后，靠近阳极的格仍不大量产生汽。停止充电，检测容量，1－3号接近新品，4号只有1.5Ah。1－3号每格又加4毫升水，并用阶梯充到所有格析汽；单独充4号1小时后，5A放电，检测端电压，从13.2V降到10.5V为20分钟，降到8.32V只用了不到5分钟，继续用5A放电，保持8.15V左右可到1小时，停止检查。为什么停止呢，结论有了：靠近阳极那个格坏了，坏格容量约1.5Ah。简单用理论解释一下：从13.2V降到10.5V20分钟，就是坏格（已经大大低于1.7V了）具有不到1.5Ah的证明；继续5A放电，坏格降到0V，其余5个好格（10V）对坏格进行反充电，坏格反向充到将近2V时稳定时间长，电池端电压为5个好格电压的和减去坏格反极电压，即10－2＝8V。不必要再继续了，否则对5个好格也有损坏。告诉大家如何判断那个为坏格，这类电池加液孔比10Ah的小得多，用自制镀铅工具几秒就能判定那个格为坏格，本例5个格析汽，靠近阳极的格不析汽，应首先检测它，检测结果证实。该坏格坏了了，并且是部分脱落。单独处理该格，使其容量到了10Ah。至此维修完成，容量1－3号接近新的，4号10Ah(其中5个好格的容量和1－3号一样接近新的)。

不开盖检查是否硫化的方法

给大家介绍一个不开盖检查是否硫化的方法：用可调恒流源调到0.05C左右给电池充电，注意符合下述情况就是硫化，以12V电瓶为例，开始电压高于15V（硫化严重的偏离值大）,并且随充电时间的增加，电压降低，向15V靠拢；如果改为恒压充电，则电流有增加趋势。这是我的经验，而一般书籍仅仅讲，发热，析汽早，容量小等等。我曾经先后给几位到家造访的业内大学生当场演示过判断方法，分别比较了几个硫化程度不同的铅蓄电池。可调恒流源是我1978年设计的“新星多功能充电器”，曾经编入我写的《黑白电视机装修教材》的附录，当时是36V变压器，分立元件线性的，后来又改进成集成电路线性的和电子开关控制的恒流式的。

不开盖子判断失水

不开盖子判断失水，要同时具备两条：1，12V电瓶开路电压大于13.2V。2，容量小。这些小学生都可以掌握。原理就涉及了理论中的两条：1，开路电压与硫酸浓度有关，失水后，硫酸浓度增加，端电压升高。2，失水后，液面下降，参加电化学反应的物质少了，容量下降。后面对条件还有解释：上述值指电动车12V电池充电以后过半小时的开路电压，如果是汽车电瓶，值要低一些，即使是电动车电池还要看牌子，例如松下的要低，原因就是硫酸比重低于浙江长兴的电池。还讲了，不要教条，例如电压不高看似标准，但容量不大的，一般是5格缺水，1个格部分脱落

不可修复的标准

不可修复的标准：（正常使用，硫酸铅化的）1、外观变形，破裂，漏液的现象不可修复2、内部击穿，机械损坏或过充电极板变碳黑不可修复；表现特征：充电时电压很快升高，放置一段时间自然下降很多。3、CEL不良，单格损坏，内部自然放电。（如是可拆除电瓶叉车可单格更换再修复）