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电动车电池—充电保彪

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发表于 2015-10-8 18:16:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 xp0520 于 2015-10-8 18:53 编辑

         说来话长,这事得穿越到2005年。那时家里因为每月摩托车烧油不少,我和老爸就商议着去买了一辆电动车,记得是2800大元,相当我爸一个多月工资啊。我兴奋了好一阵,那时镇上还鲜有电动车,是个新鲜玩样。

         随差时光流逝,转目已十年过去了,其中我自己出来打工也买过3辆电动车,两辆赠与了小偷(说多都是泪),总的前前后后用了4辆车。这其中电池就用了7组左右。老爸常在我面前说 电池怎这么不经用。因为自己是搞电子的,每次打开看都是电池变形,或轻微或严重。

        后来几年的时间里慢慢查找些资料,了解铅酸的特性,和一些故障原因,时而空闲时也玩玩修复、加水、脉冲什么的,发现这些都有限的。像人一样,等得了癌才治辽,已太晚,所以我觉得必需从源头开始控制。

       源头有3大重点:
       1、电池本身的质量。
       2、电池的使用,如大电流放电,过放电,存放过久,环境 如温度对其影响。
       3、充电,这点最主要,因为从我手上经过的电池都有过充电现象。

      现在电动车越来越多了,总觉得要做点什么,毕竟自己是学电子,得做点让老爸看得到实惠的事。于是想从网上买几个好点的充电器,发现好的都要一两百块,有的两百多。而普通的只要30-50块差好远。加上绝大多数人,手上都有不少普通的充电器。于是开始有了自己设计个东西,让充电不再那么伤!!

      话说七年前在第一组电池冲涨后,自己设计了个定时器(单片机汇编),外加式的,使用7年来效果一般(现在还在用,东西在老家不然爆下照)。
主要有几点不足:
      1、每次骑的里程都不一样,不可能每次去调充电时间,也调不准。
      2、充电时间设短了充不满,设长了还是会大肚子。
      3、外加式的总体积大,携带不方便,占地方。

     今年7月又换了组电池,于是又一次激发我,得做点什么了。
也想过换理电,但有几点问题:
       1、成本重——
       2、容易被偷,因为更轻,偷起来更方便,又更值钱。
       3、君不见,坛里坛外,那么多出锂电的,都是用了一两年,说明也不靠普。

   
好吧自己动手,随心随意,要什么功能,要什么姿势随便搞,先定下指标要求:
       1、成本不能太重,要小巧方便安装在内部。
       2、专业点-带电压、电流显示,精度0.5%左右。
       3、接线要简单,方便改装,设置要简单(一个按键)。
       4、重点保护电池,先来个定时器,再来个热失控保护,再来个转灯后感知(避免傻瓜式定时)。
       5、因为电池对温度敏感,加入温度传感器。

结过这么多年资料收集(实测不下20个充电器)得出几点重点:
       1、市面3段式充电器,恒流时电压在14.7V每节左右。
       2、市面3段式充电器,恒压时电压在13.9V每节左右。
       3、市面3段式充电器,12AH电池其转灯电流0.45A左右,20AH电池其转灯电流0.6A左右.
   查不少资料,其实这些参数不太合适经常循环使用的电池,使何况是电池组,其没有考虑一段时间后电池各异,不均衡情况。
   而且以上参数是建立在120%充电容量的情况下的,这是查厂家资料得到的。感觉个人不要去追求这种120%充电,100%就差不多了,考虑每节有0.1V左右的误差,控制在14.3V-14.5V每节左右,注意环境温度是25度。
   
       QQ图片20151008175936.png

       QQ图片20151008180149.jpg


   开动-先用万能板制作个电路测试:
  
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  调试
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一共只需要5条线,从控制器引出
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一共只需要5条线,从控制器引出
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结果还不错,达到我的预期,开始了设计PCB打板之路
QQ图片20151008180940.png

QQ图片20151008181056.png

QQ图片20151008180801.png

经过数天等待,PCB回来了——
QQ图片20151008165707.jpg

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开始焊板——焊好的样子

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机械部分最为难我,没有那洗床,钻床什么的,上原始的

仅有的机械工具:
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我钻、我钻、我钻;
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我剪、我剪、我剪;
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我削、我削、我削
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补充内容 (2017-6-2 19:41):
报告下 两年多了, 还在用这充电器, 电池夏天还能跑20-30公里!!!   这组电池, 是超威 14年2月生产的!
IMG_20150924_101823.jpg
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发表于 2016-7-29 11:21:22 | 显示全部楼层
xp0520 发表于 2016-7-29 09:25
机械一样可能出问题,如触点烧死烧坏,走到最后无力等!

机械的是用交流同步电机来计时的。
任何东西都有寿命,我选择机械的只是为了意外断电再接通能可靠的继续计时。

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 楼主| 发表于 2015-10-8 18:18:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 xp0520 于 2015-10-8 18:47 编辑

写个贴子真的不容易啊, 在这里说下我的控制理念:

1、准确读取电压电流状态,时时监控其充电状态。也方便传业用户知道现在电池电压,电流参数。

2、跟据用户所设定的时间(这个优先极最后),和电池状态做出控制,防止不转灯或过充。

3、跟据环境温度,调整充电器的输出电压,使其完全合适不同温度下的电池充电。(最后采用高精度DS18B20温度传感器)

试了下装好后的样子,还不错,呵!
IMG_20150924_103804.jpg

QQ图片20151008183404.JPG

虽有镙丝孔,但感觉打胶方便!
IMG_20150924_110618.jpg


上个普通充电器原理图:
电动车充电器2.jpg

明天继续上图,吃饭!!

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发表于 2015-10-8 19:15:40 来自手机 | 显示全部楼层
xp0520 发表于 2015-10-8 18:18
写个贴子真的不容易啊, 在这里说下我的控制理念:

1、准确读取电压电流状态,时时监控其充电状态。也方 ...

前排围观中,其实不用费那么大的劲,电瓶坏了就换好了。再不然弄个定时器。现在躺床上了,该天上个我弄得定时器 简单好用,最长定时时间300小时。
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 楼主| 发表于 2015-10-8 19:34:39 | 显示全部楼层
fmos 发表于 2015-10-8 19:15
前排围观中,其实不用费那么大的劲,电瓶坏了就换好了。再不然弄个定时器。现在躺床上了,该天上个我弄得 ...

7年前就做了,300小时等于摆设用不到,还是会大肚子,主要有以下不足:

      1、每次骑的里程都不一样,不可能每次去调充电时间,也调不准。
      2、充电时间设短了充不满,设长了还是会大肚子。
      3、外加式的总体积大,携带不方便,占地方。
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发表于 2015-10-8 19:41:48 | 显示全部楼层
考虑的很全面,和传统的充电器相比最大亮点是加入了温度控制、时间控制。
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发表于 2015-10-8 19:57:11 | 显示全部楼层
    其实这个整复杂了,其实只需要在普通充电器的基础上,当充电器转灯以后延时个半小时完全关段就可以
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发表于 2015-10-8 21:28:36 | 显示全部楼层
楼主设计的不错,就是复杂了些,我们这些菜鸟只有看看的份儿,我对付快要大肚子的方法就是在电池组的充电端加一个温控开关,充电时如果电池温度过高,温控开关起作用断开充电电路,充电器就转绿灯啦
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发表于 2015-10-8 21:48:19 | 显示全部楼层
xp0520 发表于 2015-10-8 19:34
7年前就做了,300小时等于摆设用不到,还是会大肚子,主要有以下不足:

      1、每次骑的里程都不一样 ...

我这个定时器定时时间从不到1秒到300小时,分档的,调好档位就行我一般用0到12小时这档,然后根据自己的骑行时间定时就行,调时间的时候只需轻轻一转,很方便。当然了 不如你这个设计好,不过电瓶就是两三百元的东西,不值得花精力去对付它,我是这样想的。
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发表于 2015-10-8 21:50:46 | 显示全部楼层
songjinyi9258 发表于 2015-10-8 21:28
楼主设计的不错,就是复杂了些,我们这些菜鸟只有看看的份儿,我对付快要大肚子的方法就是在电池组的充电端 ...

这个办法好,但是只适用于充电口和放电口不在一块的电瓶吧。
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发表于 2015-10-8 21:55:25 | 显示全部楼层
songjinyi9258 发表于 2015-10-8 21:28
楼主设计的不错,就是复杂了些,我们这些菜鸟只有看看的份儿,我对付快要大肚子的方法就是在电池组的充电端 ...

温控开关,好!一般用多少度的?
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发表于 2015-10-8 22:00:03 | 显示全部楼层
fmos 发表于 2015-10-8 21:48
我这个定时器定时时间从不到1秒到300小时,分档的,调好档位就行我一般用0到12小时这档,然后根据自己的骑 ...

那个大插座的上下各一个孔,别再是叫电烙铁无意中给烫坏的吧
        业余爱好者的精神不一定是计较成本,而在于折腾精神~ 自己DIY一件作品很有成就感。
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发表于 2015-10-8 22:04:13 | 显示全部楼层
fmos 发表于 2015-10-8 21:50
这个办法好,但是只适用于充电口和放电口不在一块的电瓶吧。

是啊,充放不能同口,这个开关小电流还行,放电时电流就受不了啦,不过有那种充放可以同口的开关,就是贵,我用到二手电车上成本就高啦
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发表于 2015-10-8 22:05:53 | 显示全部楼层
qinqm1909 发表于 2015-10-8 21:55
温控开关,好!一般用多少度的?

x宝上有,我就是那上边买的,是五十度还是三十多度记不清啦
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发表于 2015-10-8 22:41:52 来自手机 | 显示全部楼层
电瓶新的也是一年多点,没到两年。都很小心的坐车,充电,但电瓶就是不耐用。伤不起啊,电瓶,想说爱你不用容易!
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发表于 2015-10-9 09:59:25 | 显示全部楼层
制版漂亮。话说过来了。那个温控头仅仅测量坏境充电器内部温度,最好再加一个探头来检测电瓶的温度才是啊。
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