电动车核心部件中的电动机,控制器和车体三大部件在理论和技术上已较为成熟,而另两大部件蓄电池,充电器的发展还不能满足电动车的要求,有一些理论和技术问题还有待攻关,现已成为影响电动车发展的瓶颈。目前电动车使用的电池主要由铅酸蓄电池,镍—金属氢化物蓄电池,锂离子蓄电池,燃料电池等,其中铅酸蓄电池以其价格低廉,材料来源丰富,技术和制造工艺较成熟,电池容量大,跟随负荷输出特性好,无记忆效应等优势成为电动车目前主要采用的电池种类。近年来铅酸蓄电池自身的技术有了不小的进步,比如全密封免维修铅酸蓄电池的出现还有铅酸蓄电池广泛应用于国防,通信,铁路,交通工农业生产部门等,但作为其能量再次补充的充电器却发展缓慢,充电时间过长,充电电流调整不好,充电器输出电压不足等等原因导致蓄电池的使用寿命大大地缩短,严重的制约着电动车的发展。现在全世界都在宣传低碳生活,如果使用智能式充电器就能起到节约能量消耗,增加蓄电池的使用寿命,不仅是对于电动车也是对地球的一种保护。而且最近几年许多新闻报道中都有使用者因为使用不当,比如蓄电池的反接或者先将充电器与市电相连再与蓄电池相接,这些都会危及到使用者的生命安全和蓄电池的完好,所以我们需要一种更安全更环保的充电器,这定将是未来充电器的发展方向。
根据时代的发展及要求设计了一款目前市场充电器流行使用的方法,也是技术较成熟的一种设计,采用UC3842驱动场效应管的单管开关电源设计的电动自行车充电器。该充电器具有体积小,重量轻,效率高,适应市电输入范围宽,安全可靠等优点,所以开关电源式充电器相对于变压器式充电器和可控硅式充电器来说将会是今后电动车充电器的发展方向,我也相信随着科学技术的不断进步,电动车以及电动汽车的也会有更加美好的未来。
2 充电器结构
2。1 充电器框图
充电器的主要电路是由充电电路、反馈电路、控制电路、驱动电路组成。图2-1就是本次设计充电器的基本框图。
图 2-1 充电器框图
本设计制作了一款150W铅酸蓄电池充电器,电路采用反激式拓扑结构进行设计,以实现电路较简单,容易控制,总体成本适中。
反激变换器电路简单且工作效率高,所以很适合应用于对要求多组直流电压输出的电源,也就是由多个输入电源使用同一磁路有效提供多组直流稳压电源。主要缺点在于输出电压波纹比较大,限制了功率扩大,通常最大功率只能在150W[1]。为了减少输出纹波电压,可以增加输出滤波电容,比较好的方法是在输出端加上LC滤波器。
2。2 开关电源理论基础
2。2。1 正激电路工作原理
正激电路的优点在于电路比较简单,成本低,可靠性高,驱动电路简单;缺点是变压器单向励磁,利用率低。它的功率范围是几百瓦到几千瓦,应用领域是各种中、小功率电源。正激电路包含多种不同的拓扑,典型的单开关正激电路原理如图2-2所示。
图 2-2 正激电路的原理图
电路的工作过程为:开关S开通后,变压器绕组 两端的电压为上正下负,与其耦合的绕组 两端的也是上正下负。因此 处于通态,电感L的电流逐渐增长;S关断后,后感L通过 续流, 关断,L的电流逐渐下降。S关断后变压器的励磁电流经绕组 和 流回电源,所以S关断后承受的电压为 ,N为绕组匝数。
开关S开通后,变压器的励磁电流由零开始,随着时间的增加而线性的增长,直到S关断。S关断后到下一次再开通的一段时间内,必须设法使励磁电流降回零,否则下一个开关周期中,励磁电流将在本周期结束时的剩余值基础上继续增加,并在以后的开关周期中依次累计起来,变得越来越大,从而导致变压器的励磁电感饱和。励磁电流饱和后,励磁电流会更加迅速地增长,最终损坏电路中的开关元件。因此在S关断后使励磁电流降回零是非常重要的,这一过程称为变压器的磁芯复位。源G于J优L尔V论N文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ75201`8766