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技術(shù)文章

充電器工作特點(diǎn)原理
充電器工作特點(diǎn)原理
充電機(jī)從用途上來分可以大體分為：叉車充電機(jī)電動(dòng)車充電機(jī)智能充電機(jī)浮充充電機(jī) 可調(diào)充電機(jī)，前三種充電機(jī)比較類似，也是大家比較熟悉的，這里就不多介紹了。第四種充電機(jī)具有恒壓限流功能，可用于啟動(dòng)性負(fù)載如柴油發(fā)電機(jī)不會(huì)損壞充電機(jī)，及廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)，泵業(yè)，通訊系統(tǒng)，鐵路系統(tǒng)，UPS，電力系統(tǒng)，直流不間斷電源等電池的自動(dòng)浮充，以保證電池不過充，不欠充。第五種充電機(jī)廣泛應(yīng)用于電池生產(chǎn)廠的極板化成，電池的初充電及用戶的多組電池充電，如汽修廠，發(fā)電廠，電瓶商店，鐵路系統(tǒng)，通訊系統(tǒng)等。智能蓄電池充電機(jī) 智能蓄電池充電機(jī)
充電機(jī)按設(shè)計(jì)電路工作頻率來分,可分為工頻機(jī)和高頻機(jī).工頻機(jī)是以傳統(tǒng)的模擬電路原理來設(shè)計(jì),機(jī)器內(nèi)部電力器件(如變壓器、電感、電容器等)都較大,一般在帶載較大運(yùn)行時(shí)存在較小噪聲,但該機(jī)型在惡劣的電網(wǎng)環(huán)境條件中耐抗性能較強(qiáng),可靠性及穩(wěn)定性均比高頻機(jī)強(qiáng).
而高頻機(jī)是以微處理器(CPU蕊片)作為處理控制中心,是將繁雜的硬件模擬電路燒錄于微處理器中,以軟件程序的方式來控制UPS的運(yùn)行.因此,體積大大縮小,重量大大降低,制造成本低,售價(jià)相對(duì)低.高頻機(jī)逆變頻率一般在20KHZ以上.但高頻機(jī)在惡劣的電網(wǎng)及環(huán)境條件下耐受能力差,較適用于電網(wǎng)比較穩(wěn)定及灰塵較少、溫/濕度合適的環(huán)境.
高頻機(jī)與工頻機(jī)比較而言:尺寸小、重量輕、運(yùn)行效率高(運(yùn)行成本低)、噪音低,適合于辦公場所,性價(jià)比高(同等功率下,價(jià)格低),對(duì)空間、環(huán)境影響小,相對(duì)而言,高頻充電機(jī) 對(duì)復(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)和電動(dòng)機(jī)引起的沖擊(SPIKE)和暫態(tài)響應(yīng)(TRANSIENT)易受影響,由于工頻機(jī)的變壓器把市電與負(fù)載隔離,對(duì)市電惡劣的環(huán)境下,工頻機(jī)比高頻機(jī)能提供更**和可靠的保護(hù),在某些場合如醫(yī)療等,要求充電機(jī)有隔離裝置,因此,對(duì)工業(yè)、醫(yī)療、交通等應(yīng)用,工頻機(jī)是較好的選擇.兩者的選擇要根據(jù)客戶的不同、安裝環(huán)境、負(fù)載情況等條件權(quán)衡考慮.
工頻機(jī)的特點(diǎn)是簡單,存在的問題是
1)輸入輸出變壓器尺寸大;
2)用于消除高次諧波的輸出濾波器尺寸大;
3)變壓器和電感產(chǎn)生音頻噪聲;
4)對(duì)負(fù)載和市電變化的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能較差.
5)效率低;
6)輸入無功率因數(shù)矯正,對(duì)電網(wǎng)污染較嚴(yán)重;
7)成本高,特別對(duì)于小容量機(jī)型,無法與高頻機(jī)相比.
工頻機(jī)與高頻機(jī)的可靠性比較
1,高頻機(jī)不可靠是站不住腳的,世界知名充電機(jī)廠商在技術(shù)選型和將來發(fā)展趨勢上都是以高頻為**主力方向,30KVA及以下的機(jī)器都以高頻機(jī)為主,這與高頻機(jī)負(fù)載動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快,能量密度高,體積小,噪聲小,價(jià)格低有很大關(guān)系,特別是高頻機(jī)可以作到輸入有源功率因數(shù)矯正,真正代表將來綠色電源的發(fā)展趨勢.
2,凡是對(duì)高頻機(jī)可靠性提出質(zhì)疑的,可以肯定,是國內(nèi)的雜牌小充電機(jī)廠商.他們本身技術(shù)力量有限,測試設(shè)備不足.因此在開發(fā)高頻機(jī)的過程中受開發(fā)水平的限制無法完善機(jī)身性能,從而只能在引進(jìn)80年代末臺(tái)灣廠商的技術(shù)的基礎(chǔ)上完善工頻機(jī).工頻機(jī)向高頻機(jī)的發(fā)展很重要的一點(diǎn)是高頻開關(guān)控制的抗干擾問題，以眼前的技術(shù)，還是建議在選型方面如資金充足的話還是：在大功率方面盡量使用工頻機(jī),在6KVA以下使用高頻機(jī).
高頻充電機(jī)與工頻充電機(jī)的技術(shù)區(qū)別
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,很多計(jì)算機(jī)、電力電子領(lǐng)域的新技術(shù)、新理念引入到充電機(jī)行業(yè).與IT行業(yè)的其他產(chǎn)品類似,眼前的充電機(jī)與從前的產(chǎn)品相比較,無論在主要性能上、外觀尺寸上、對(duì)現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性及可靠性方面,都有了
顯著的進(jìn)步,有些指標(biāo)甚至是質(zhì)的飛躍,對(duì)于大中型充電機(jī)來說更是如此.
5施能工頻充電機(jī)介紹產(chǎn)品介紹
充電機(jī)通過微機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的Wsa+Pulse充電特性曲線，充電電流隨蓄電池的充電電壓的升高而自動(dòng)下降；結(jié)合充電末期的脈沖充電方式，使充電效果更為理想。采用容量平衡原理智能地判別蓄電池的充足，保證蓄電池充足——即不欠充、也不過充，充電同時(shí)具有充電參數(shù)動(dòng)態(tài)跟蹤調(diào)整功能以及完善的保護(hù)功能。
1)采用容量平衡原理智能地判別蓄電池的充足；
1)在保證蓄電池電量充足的前提下，能*大限度的降低充電過程中蓄電池內(nèi)部的溫度及析氣，有效延長蓄電池組的充放電循環(huán)使用壽命；
2)高亮度LED指示充電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；
3)顯示蓄電池電壓、電源電壓、充電電流、容量、時(shí)間等參數(shù)信息，故障代碼顯示故障內(nèi)容；
4)具有開路、接反故障保護(hù)和報(bào)警功能；
5)具有過載、短路故障保護(hù)和報(bào)警功能；
6) 具有變壓器超溫、模塊超溫等故障保護(hù)和報(bào)警功能；
7)具有自動(dòng)檢測、延時(shí)啟動(dòng)、軟啟動(dòng)功能；
8)具有手動(dòng)或自動(dòng)均衡充電功能，保證蓄電池組單體容量的一致性；
9) 具有全自動(dòng)初充電功能；
10)具有脫硫充電功能；
11)充電中途拔掉充電插頭充電機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)。
正常工作條件
（1） 海拔高度不超過2000米；
（2） 周圍介質(zhì)溫度不高于+40℃及不低于－10℃；
（3） 空氣相對(duì)濕度不大于85%（當(dāng)介質(zhì)溫度在20℃±5℃時(shí)）；
（4） 無導(dǎo)電塵埃的地方；
（5） 無爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境；
（6） 不含有能腐蝕金屬及絕緣的氣體及蒸汽的環(huán)境；
（7） 在沒有雨雪侵襲的地方；
（8） 在垂直面傾斜不超過5度及無劇烈振動(dòng)和沖擊的地方。
使用場所
(1) 本機(jī)應(yīng)放置在通風(fēng)干燥的地方，避開高溫、灰塵及腐蝕性氣體。
(2) 確認(rèn)本機(jī)的額定輸入電壓與所用的電網(wǎng)電壓是否一致。
(3) 為確保本機(jī)正常工作，要經(jīng)常保持空氣通暢。本機(jī)周圍至少保持750px的空間，并要檢查通風(fēng)口是否堵塞。
(4) 充電機(jī)和蓄電池的放置位置，如下圖所示：
上圖中：a——電動(dòng)車輛A、B周圍必備空間*少0.6米；b——被充蓄電池和充電機(jī)間的*小距離1米；
c——充電機(jī)到易燃品的距離不得小于2.5米；d——充電機(jī)到易爆品的距離不得小于5米；
e——充電房的室內(nèi)高度（取決于車輛）不得低于2米。
輸入電源的連接
(1) 連接前首先確認(rèn)充電機(jī)額定輸入電壓和所用電網(wǎng)電壓是否一致。
(2) 充電機(jī)輸入電源為三相四線制，其中三根接三相輸電線（火線），黃綠雙色線為接地線。
(3) 充電機(jī)通過電源電纜與外網(wǎng)連接。為確保**，連接的外網(wǎng)電源要求安裝動(dòng)力型斷路器和保險(xiǎn)，斷路器的容量大約為額定輸入電流的2.5-3倍。
操作面板說明
信息窗：可查看蓄電池電壓、電源電壓、充電電流、容量、時(shí)間及故障代碼等數(shù)據(jù)；
注：讀數(shù)后面所跟的單位：U代表電壓；A代表電流；AH代表容量；H代表時(shí)間 。
信息鍵：每按一次可切換顯示信息窗中的數(shù)據(jù)；
停/啟鍵：用于在充電中途緊急停機(jī)，每按一次，即可進(jìn)行一次停止與啟動(dòng)的切換。
故障指示燈亮：表示處于相關(guān)功能保護(hù)狀態(tài)，可從信息窗中查看故障代碼，再從故障代碼表中查看產(chǎn)生故障的原因；
工作指示燈亮：綠色，表示充電機(jī)正常充電中；
黃色，表示充電機(jī)處于熱保護(hù)充電狀態(tài)，充電電流自動(dòng)降為正常充電電流的一半。
充足指示燈亮：表示蓄電池已充足，充電機(jī)已停止充電；
均充指示燈亮：其與工作指示燈一起亮，表示充電機(jī)正在或準(zhǔn)備均衡充電進(jìn)行中；
初充電指示燈亮：其與工作指示燈一起亮，表示充電機(jī)正在初充電進(jìn)行中；
其與充足指示燈一起亮，表示充電機(jī)正在初充電的中間暫停中（以讓蓄電池散熱降溫，確保整個(gè)初充電過程中蓄電池不發(fā)熱）；
其與故障指示燈一起亮，表示充電機(jī)在初充電狀態(tài)中出現(xiàn)故障情況；
其與均充指示燈一起亮，表示充電機(jī)在脫硫充電狀態(tài)。
分類
充電機(jī)從電流上分大體可以分為：變壓器整流電源開關(guān)電源電阻電容降壓整流電源
充電機(jī)適用于電動(dòng)搬運(yùn)車、電動(dòng)升降車、電動(dòng)托盤車、堆高車、叉車、高爾夫球車、電動(dòng)游覽車及汽車、坦克車、中小型發(fā)電機(jī)組上的啟動(dòng)蓄電池等設(shè)備；同時(shí)也是蓄電池維修商的必選產(chǎn)品。
一、充電機(jī)使用注意事項(xiàng)
1、電池極性不能接反，否則會(huì)損壞智能充電機(jī)和電池。智能充電機(jī)應(yīng)安裝在專用的通風(fēng)良好、干燥、無嚴(yán)重粉塵、無腐蝕性氣體、無強(qiáng)電磁場干擾的場所。機(jī)殼應(yīng)可靠接地（箱體后下部有接地螺栓）。
2、智能充電機(jī)適用于室內(nèi)外，非車載使用，機(jī)內(nèi)嚴(yán)禁進(jìn)水。
3、智能充電機(jī)輸入電源為兩相380V±5%,50HZ，輸入導(dǎo)線截面不小于62，。
4、輸出線應(yīng)視距離遠(yuǎn)近，選用適合的電纜，線路總壓降不大于5%。
5、智能充電機(jī)適用于環(huán)境溫度為－10℃～50℃,海拔高度小于1000米，機(jī)器使用時(shí)距周邊影響其通風(fēng)散熱的墻體等障礙物應(yīng)大于0.6米，要定期檢查風(fēng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
6. 充電時(shí)候先插上蓄電池插頭后接通電源，充電完成后先切斷電源后拔開蓄電池插頭智能充電機(jī) 智能充電機(jī)
二、另外增加大功率充電機(jī)使用參數(shù)設(shè)定的注意事項(xiàng)
輸出電壓 直流18V -60V
輸出電流范圍 0-300A連續(xù)可調(diào)（IBCE-6300）
電流調(diào)節(jié)細(xì)度 1A
充電控制精度 1%
總電壓測量精度 0.1%
定時(shí)器 0－99小時(shí)連續(xù)可調(diào)
工作電源 交流 380V
效率 ≥0.85
絕緣強(qiáng)度 輸入對(duì)機(jī)殼和對(duì)輸出≥1500V
傳送速率 9600bps
冷卻方式 風(fēng)冷式
顯示方式 背光式LCD，中文 使用環(huán)境 5-50℃ 10%-90%RH
后臺(tái)分析軟件
配備中文分析軟件,可查看蓄電池組充電電壓電流曲線圖,主機(jī)配備USB接口,方便數(shù)據(jù)導(dǎo)出.
充電機(jī)是通過霍爾電流傳感器、電壓傳感器來對(duì)整體的充放電進(jìn)行檢測的，一般會(huì)采用JCE100-ES電流傳感器和JCE-L25P電壓傳感器來實(shí)現(xiàn)，通過輸出的信號(hào)傳輸給IGBT做保護(hù)，這樣可以使充電機(jī)更好的正常工作
充電機(jī)中電流傳感器
充電機(jī)中電流傳感器(2張)可調(diào)充電機(jī)操作流程
一般智能充電機(jī)操作開始時(shí)，把蓄電池正負(fù)極與充電機(jī)正負(fù)極對(duì)應(yīng)接好，然后插上交流電源，打開充電機(jī)即可。而可調(diào)充電機(jī)在接上蓄電池前，要先判斷這次蓄電池組充電的直流電壓，然后看蓄電池組的連接方式是否有并聯(lián)，*后計(jì)算出蓄電池組的總?cè)萘?，從而得出需要的充電電流。在判斷好直流電壓與充電電流后，調(diào)節(jié)可調(diào)充電機(jī)面板上電流與電壓調(diào)節(jié)柱，使得電流和電壓達(dá)到預(yù)定的數(shù)值，接著把蓄電池正極接充電機(jī)正極，蓄電池負(fù)極接充電機(jī)負(fù)極（切忌不可接反，若充電機(jī)無反接保護(hù)，將燒壞充電機(jī)），把充電機(jī)接上交流電源（根據(jù)充電機(jī)配置的AC電壓來接，220V或者380V，不可接錯(cuò)，否則可能造成充電機(jī)缺相），*后打開充電機(jī)面板的開關(guān)，此時(shí)充電流程開始。
可調(diào)充電機(jī)外形圖 可調(diào)充電機(jī)外形圖[2]
6常見故障電源指示燈不亮，充電指示燈也不亮。檢查充電器輸入電源插頭與市電有沒有連接好，可將充電器輸入插頭插至正常的電源插座中試一下，如情況依舊，將充電器外殼打開，觀察一下機(jī)內(nèi)保險(xiǎn)絲有沒有斷，如沒有斷，先檢查一下電源輸入線是否良好，在排除電源輸入線的故障后，應(yīng)檢查一下電路板上高壓區(qū)附近的元器件是否有虛焊，保險(xiǎn)絲座是否有接觸**現(xiàn)象，重點(diǎn)檢查變壓器T1、三極管V1、V2等是否有虛焊現(xiàn)象。另外，R5或R6開路，也會(huì)引起上述故障，如機(jī)內(nèi)保險(xiǎn)絲已斷，則千萬不要更換大安培的保險(xiǎn)絲管（充電器的保險(xiǎn)絲管一般為2A），應(yīng)重點(diǎn)檢查D1-D4、V1、V2、R4、R7及D15、D21有無損壞，如有損壞，可用同類型的更換。請(qǐng)注意，上述元件損壞時(shí)，可能會(huì)同時(shí)損壞一到二個(gè)，有時(shí)可能會(huì)同時(shí)損壞好幾個(gè)，檢修時(shí)需要逐一檢查、更換這些元件后才能通電。
發(fā)熱量大、且伴有異常響聲。故障原因是輸出級(jí)消振阻容R31、C17損壞所致。另外，C12開路或虛焊也會(huì)引起上述故障。
工作時(shí)有異常響聲，充不進(jìn)電。檢查電路板上C8是否有虛焊或損壞，一般更換C8均能解決充電機(jī) 充電機(jī)
[2]
7常見基本類型常見的恒流恒壓充電機(jī)分為循環(huán)式、浮充式、和恒流恒壓可調(diào)式三種方式。
　　1、智能循環(huán)式充電機(jī)：主要用于固定電壓和容量的電池作動(dòng)力的所有設(shè)備，如電動(dòng)叉車、電動(dòng)汽車、高爾夫球車、電動(dòng)巡邏車、電瓶拖板車、電動(dòng)托盤車、堆高電動(dòng)叉車、電動(dòng)平臺(tái)車、電動(dòng)高空工作平臺(tái)、電動(dòng)游樂設(shè)備、電動(dòng)游船、電動(dòng)洗地機(jī)等。
　　2、智能浮充式充電機(jī)：主要用于固定電壓和容量的電池作浮充使用的機(jī)電設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、艇船、鐵路系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、直流不間斷電源、UPS等電池的自動(dòng)充電。
　　3、可調(diào)電壓型充電機(jī)：主要用于多組電池的充電，如電池的初充電、汽修廠、UPS廠家及電瓶廠極板的充電。[3]
8充電方式正常充電：它以標(biāo)準(zhǔn)速率充電，充電電流一般為電瓶容量的10%，充電電壓不超過電瓶額定電壓120-125%，充電時(shí)間一般為10-15小時(shí)。
涓流充電：它以較小的充電電流（約為電瓶額定容量值的5%），較低的充電電壓（約為電瓶額定電壓的115%），用于維護(hù)電瓶的滿充點(diǎn)狀態(tài)或恰好抵消電瓶自放電，對(duì)與深度放電的電瓶，以有效的恢復(fù)其充電性能。
快速充電：以大電流（電瓶容量的30%），高電壓（電瓶額定電壓的125-130%）在3-4小時(shí)內(nèi)充滿電瓶。
恒壓充電：恒壓充電是在充電過程中始終保持充電電壓不變，充電電流開始很大，隨著時(shí)間的增加，逐漸變小，*后為零，常用恒壓充電方法選用的電壓和時(shí)間如下：
緩充充電：用于維持電瓶滿蟲電狀態(tài)，抵消電瓶自放電，充電電壓約為電瓶額定電壓的120-125%，時(shí)間為長時(shí)。
浮充充電：電瓶與負(fù)載并聯(lián)，電瓶一方面對(duì)負(fù)載對(duì)負(fù)載放電，一方面接受充電器充電。充電電壓一般為額定電壓110%，時(shí)間為長時(shí)。
快速充電：對(duì)于完全放電的電瓶，以1小時(shí)充入80%電瓶容量，2-3小時(shí)充入達(dá)120%的電瓶容量。充電器電壓過高會(huì)造成電瓶過充嚴(yán)重，充電器電壓低會(huì)造成電瓶充電不足。為防止充電開始瞬間電流過大，上海山杰電氣對(duì)恒壓充電式充電機(jī)作改進(jìn)，面向市場推出了恒壓恒流智能充電機(jī)。
恒壓恒流智能充電機(jī)屬于精密調(diào)壓的充電機(jī)，它由可控硅精密調(diào)壓，變壓器隔離降壓，整流器橋式整流，輸出全波脈動(dòng)直流對(duì)電瓶進(jìn)行充電。充電電流，充電電壓連續(xù)可調(diào)，能進(jìn)行恒流，恒壓控制，適宜于一切有電瓶需要補(bǔ)充充電的場合。本機(jī)廣泛應(yīng)用于電動(dòng)叉車，高爾夫車，游覽車，電動(dòng)游船，電動(dòng)洗地機(jī)，礦用電機(jī)車，UPS不間斷電源，電力通訊鐵路系統(tǒng)等電池的循環(huán)充電。保證電池不過充，不欠充。同時(shí)也廣泛應(yīng)用于汽車修配廠，車隊(duì)，航空，發(fā)電機(jī)組，程控交換機(jī)等通訊設(shè)備及船用電瓶的充電，保證電池不過充，不欠充。還可以作為一般直流電源來用。
智能充電機(jī)輸入電壓有三種：單相AC220V，雙火線AC380V，三相380V
直流輸出連接方式：接線鼻，電瓶夾，對(duì)接插座。
[2]充電機(jī) 充電機(jī)
9保養(yǎng)請(qǐng)用干布或防靜電布擦拭以保持充電機(jī)清潔
切勿使用化學(xué)或磨損性清潔劑，以免損傷機(jī)殼
必須防止充電機(jī)受強(qiáng)烈震蕩或暴露于高溫和潮濕的環(huán)境中
[2]充電機(jī) 充電機(jī)
10注意事項(xiàng)充電機(jī)禁止擅自拆卸分解
充電機(jī)應(yīng)立式放置，在干燥通風(fēng)環(huán)境中進(jìn)行，避免潮濕，遠(yuǎn)離易燃易爆品
在電池充滿的條件下，先斷開輸入交流電源，后斷開充電機(jī)與電池之間的連線
在無人或者長期不用的條件下，必須斷開交流電源
充電過程中不要覆蓋充電機(jī)，使用環(huán)境溫度不大于40℃
此充電機(jī)**于戶內(nèi)使用，謹(jǐn)防雨淋
禁止給不可再充電的電池充電
兩次開機(jī)間隔時(shí)間不少于10秒（切斷輸入電源）
[2]11軟件設(shè)計(jì)1)充電機(jī)作業(yè)中的首要使命是進(jìn)行PWM占空比的調(diào)整，以完結(jié)**的充電操控需求。因而，PwM調(diào)整程序選用守時(shí)中止方法，且界說其中止優(yōu)先級(jí)為高，與充電操控密切關(guān)聯(lián)的程序都在PwM守時(shí)中止程序內(nèi)完結(jié)。
2)為確保及時(shí)地承受上位機(jī)發(fā)送的操控指令和設(shè)置信息，串行接納和CAN
　　通訊的接納程序也選用中止方法，設(shè)置其中止優(yōu)先級(jí)為低，與指令設(shè)置及操控相
　　關(guān)的程序都在接納中止程序內(nèi)完結(jié)。
3)除此之外，毛病處置、SCI及CAN數(shù)據(jù)發(fā)送、溫度檢測等需求實(shí)時(shí)性要
　　求不高的程序都在主循環(huán)中順次查詢調(diào)用。

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