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开发一年多的脉冲充电器板终于成了

适用于铅酸电池:   可充电动自行车电池, 大小汽车电池、充重型机组启动用电池,充高尔夫场地的电动车, 电动叉车, 挖机电池,  治安人员开的电动车都可以, 能完全充足不过充,  全年365天挂在电池上免维护, 如设定为13.80V,则电池就可以显示为13.80-13.81V处几乎纹丝不动.

功能:此板只是一个脉冲发生和充电保护板而己,不带充电电源,充电的电源供给由外围供给,输入:最大10A(继电器触点限制),改继电器和充电功率管后后要多大电流都没关系; 输入充电电压电压最高120V DC

脉冲充电的最大好处: 不易硫化,  充电稍快,电池寿命相对于三阶充电会长约1/3.  基本没有发热的问题,  大电流充电时稍有发热. 但随电池电压渐高后就不发热.  

1。电池反接保护;

2。输入电源反接保护;

3。充电主回路失控或其它故障导致电池电压高关断保护;

4。采用等宽脉冲进行变流充电;就是整个充电过程中脉宽不变;

5。鉴于我们做了四年多充电器负脉冲试验的结果,负脉冲就相当于脱裤子放屁,所以此电路板不做负脉冲,只具有正脉冲, 负脉冲夸大的说,就是个伪命题。至此,如有异议的网友,请亲自做几年的试验再来怀疑,   以前我们也相信什么国外的哪个人员做过,大家都在谈负脉冲, 其实都是以论传讹,   只有动手真正实践,才是检验的唯一真理,   至于什么过程,  证明, 这些没必要拿出来,  信者自信,  不信者随便。

6。最大电流限制, 脉冲补充充电;

7。数显电压显示;

8。电流变动范围太大、太频,不易用数显电流表,否则跳变个不停, 故此用LED光柱显示电流变化。

9。每个板能选用用二个充电电压,如12/24V, 24/36V,36/48V,48/60V,  改动比较方便,只需改动板上二颗电阻的参数即OK。

10。指示灯显示: 外接充电电源有无指示、故障锁住指示(按键可复位)、脉冲正常有无产生指示,如12V/24V指示、电池反接指示。

本板目前没有装散热片,直接用线来跳接是因为散热片桩不合装不上去, 但连续充电达10A时管子不烫(用的3205),高压时就得用150-200V耐压的低阻N沟MOS了

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2016-03-09 16:59
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wcm014
LV.4
3
2016-03-09 17:11

有点不明白,您这个电板脉冲充电有什么好处呢?电池不发热??充电时间快?

我做过的小功率的镍镉电池充电器,,10节以内的,用脉冲的方式是为了兼容不同节数的电池充电(终止电压不同),,,但您的这个板子是固定输出电压。

用脉冲有什么好处?请解惑,谢谢

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hjhlql
LV.7
4
2016-03-09 17:23
@wcm014
有点不明白,您这个电板脉冲充电有什么好处呢?电池不发热??充电时间快?我做过的小功率的镍镉电池充电器,,10节以内的,用脉冲的方式是为了兼容不同节数的电池充电(终止电压不同),,,但您的这个板子是固定输出电压。用脉冲有什么好处?请解惑,谢谢
你说得很对, 脉冲充电可以自动起到节与节之间的电压均衡问题,我先是想到写上来的,但后来忘了, 脉冲的优点还是不错的,缺点是成本真心的伤不起。  毕竟产品是拿来用的, 实事求实, 吹是没用的, 最瞧不起的就是那些吹得满天飞的产品,华而不实。     充电速度相对来说比三阶充要快,均衡电池节与节的电压、还可避免出现硫化, 如果大电流充电,充电初期电池有微热, 随后电池不再产生热, 如果电流小些不会发热,不会过充, 正常情况下电池不过充是不会发热的。当电池电压接近设的值时,电流会近乎线性下降, 我们是给中国电信无人值守机房做的, 从07年开始做的脉冲,只是那时没有现在的这款完善,那时的只能充12V,24V都是固定死的,最高只能充24V的电池。  365天都挂电池上充电。而那些高山上和海中小岛屿上的基站, 要求只有三个, 充电器和电池寿命长, 防雷击,365天不需人管。
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2016-03-09 17:31
嚯 祝贺祝贺  奖励五元电源币
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hjhlql
LV.7
6
2016-03-09 17:38
@电源网-天边
嚯祝贺祝贺 奖励五元电源币
谢谢,拿出来不是想炫弄,而是终于成功的喜悦想分享给网友,从2003年就在想的一个心里比较理想的充电器终于成功的。虽然此充电控制板用上了单片机,但还是用上了十几个IC,  有点雍肿。
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xiezhen
LV.7
7
2016-03-10 07:04
@hjhlql
谢谢,拿出来不是想炫弄,而是终于成功的喜悦想分享给网友,从2003年就在想的一个心里比较理想的充电器终于成功的。虽然此充电控制板用上了单片机,但还是用上了十几个IC, 有点雍肿。

   现在的充电机都可以完成变宽、变频、变幅脉冲充电功能,对于蓄电池来说,延长电池寿命的机理和不伤害电池的快速充电机理是个关键问题!比如根据什么可以测得的数据(电压、电流)来判别电池此刻在线状态的内阻水平,更深入地讲,充电过程中如何知道蓄电池内部扩散离子浓度水平,输出电流幅值、间歇时间的多少与离子扩散速度的关系,也就是说,能够建立将侦测到内部电化学反应速度与调节输出关系,目标是最大限度地输出电流而不至于发生水解反应加速。这是世界级难题,先能够做出检测到电池内部离子浓度变化曲线就是这个专业里的顶级高手了。

很想了解如何侦测到内阻变化或内部离子浓度变化的方式!期待。。。。。。

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2016-03-10 09:41
上个头条~
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2016-03-10 10:06
恭喜恭喜 加红关注!~
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hjhlql
LV.7
10
2016-03-10 12:15
@xiezhen
  现在的充电机都可以完成变宽、变频、变幅脉冲充电功能,对于蓄电池来说,延长电池寿命的机理和不伤害电池的快速充电机理是个关键问题!比如根据什么可以测得的数据(电压、电流)来判别电池此刻在线状态的内阻水平,更深入地讲,充电过程中如何知道蓄电池内部扩散离子浓度水平,输出电流幅值、间歇时间的多少与离子扩散速度的关系,也就是说,能够建立将侦测到内部电化学反应速度与调节输出关系,目标是最大限度地输出电流而不至于发生水解反应加速。这是世界级难题,先能够做出检测到电池内部离子浓度变化曲线就是这个专业里的顶级高手了。很想了解如何侦测到内阻变化或内部离子浓度变化的方式!期待。。。。。。
你是伟大的理想家,呵呵!
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hjhlql
LV.7
11
2016-03-10 12:18
@电源网-fqd
上个头条~
谢谢鼓励。
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hjhlql
LV.7
12
2016-03-10 12:19
@电源网-娜娜姐
恭喜恭喜加红关注!~
谢谢抬举,受惊了。 只是努力的想尽力做好本份工作,更好的向用户提供对得起良心的产品。
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xiezhen
LV.7
13
2016-03-10 13:10
@hjhlql
你是伟大的理想家,呵呵!
的确是曾经的梦想!目前我的充电机已经具备这样的功能,可以依据频率变化侦测出离子浓度变化规律,从而控制输出电流幅值与输出节奏(变频脉冲),以达到输出电流密度始终最大限度地小于极限电流密度的目的,从而获得充电过程温升最低目标(一般小于8°C)的高指标。这样才可能最大化地降低PbSO4结晶密质化速度,延长蓄电池寿命。
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xiezhen
LV.7
14
2016-03-10 13:28
虽然人们对于铅酸蓄电池的认识经历了100余年,但是,对于其工作机理实质情况仍然知之甚少,值得探索和发掘。由于现代电子技术水平的提高,对于铅蓄电池从充电过程中寻求缩短时间和延长寿命的技术手段会越来越接近真实层面。
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2016-03-10 17:10
楼主对铅酸电池充电技术的研究够深入;
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dobetter
LV.7
16
2016-03-10 19:32
@hjhlql
你说得很对,脉冲充电可以自动起到节与节之间的电压均衡问题,我先是想到写上来的,但后来忘了,脉冲的优点还是不错的,缺点是成本真心的伤不起。 毕竟产品是拿来用的,实事求实,吹是没用的,最瞧不起的就是那些吹得满天飞的产品,华而不实。  充电速度相对来说比三阶充要快,均衡电池节与节的电压、还可避免出现硫化,如果大电流充电,充电初期电池有微热,随后电池不再产生热,如果电流小些不会发热,不会过充,正常情况下电池不过充是不会发热的。当电池电压接近设的值时,电流会近乎线性下降,我们是给中国电信无人值守机房做的,从07年开始做的脉冲,只是那时没有现在的这款完善,那时的只能充12V,24V都是固定死的,最高只能充24V的电池。 365天都挂电池上充电。而那些高山上和海中小岛屿上的基站,要求只有三个,充电器和电池寿命长,防雷击,365天不需人管。

UPS上的电池管理好像没有这么复杂

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2016-03-10 19:48
@蛋蛋学画蛋
楼主对铅酸电池充电技术的研究够深入;[图片]
充电器做好了,确实快充电池不发热。
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hjhlql
LV.7
18
2016-03-11 13:26
@dobetter
UPS上的电池管理好像没有这么复杂[图片]
UPS上的很简单,就一恒流恒压的开关电源而己。连三阶功能都没有。
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zb814
LV.5
19
2016-03-11 17:13
@hjhlql
你说得很对,脉冲充电可以自动起到节与节之间的电压均衡问题,我先是想到写上来的,但后来忘了,脉冲的优点还是不错的,缺点是成本真心的伤不起。 毕竟产品是拿来用的,实事求实,吹是没用的,最瞧不起的就是那些吹得满天飞的产品,华而不实。  充电速度相对来说比三阶充要快,均衡电池节与节的电压、还可避免出现硫化,如果大电流充电,充电初期电池有微热,随后电池不再产生热,如果电流小些不会发热,不会过充,正常情况下电池不过充是不会发热的。当电池电压接近设的值时,电流会近乎线性下降,我们是给中国电信无人值守机房做的,从07年开始做的脉冲,只是那时没有现在的这款完善,那时的只能充12V,24V都是固定死的,最高只能充24V的电池。 365天都挂电池上充电。而那些高山上和海中小岛屿上的基站,要求只有三个,充电器和电池寿命长,防雷击,365天不需人管。
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ytwsdz
LV.7
20
2016-03-12 14:12
用功不小 从有电池那天全世界都在研究充电。结果发现问题在电池上不在充电,所以充电器淘宝一大堆,生产电瓶的希望最好充坏了换新的。继续 充
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czl618
LV.2
21
2016-03-13 20:02
@电源网-fqd
[图片]
楼主对脉冲充电观点有些值探讨,何为脉冲?说白了,在充电过程中,充一下停一下的充电状况,仅有此是远远不够的,如果更全面的说是脉冲去极化的充电方式,针对铅电池而言,这是当今最好的充电方式,具有去电池极化作用,也就是我们通常说的对电池有修复作用,影响电池的,充是速度,温度,效率等,都是由于电池的极化作用,比如;电阻极化,化学极化,浓差极化(电容极化)如果采用脉冲去极化的充电方式,是最完善的,但仅是脉冲充电,还达不到最佳效果;如果说采用了脉冲充电,能达到多串电池的串充均压作用,这是没有理论依据,也是不可能的,因为在串充过程中,电流是相等的,而每个电池的内特性是不一样的,尤其是多串高电压均流充电,在行业内目前仍采用被动式均流法,均流通常做不大,比如目前比较流行的锂电串充均流,还没有很好的解决这个问题,目前业内比较项级的均流,只做到五到七安左右,系统很复杂,成本也高,要相把均流做到十安仍到数十安,更是难上加难(通常要求均流做到主充电流的50%,比如充电电流为100安时,最大要求均流为50安,而今多串均流才做到100毫安,且有很高的温度,10串锂电)如果你在充电器设计中遇到什么问题,可以提出来大家讨论,我也是学习了,以上提出一点点看法,仅供参考
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czl618
LV.2
22
2016-03-13 20:40
@xiezhen
  现在的充电机都可以完成变宽、变频、变幅脉冲充电功能,对于蓄电池来说,延长电池寿命的机理和不伤害电池的快速充电机理是个关键问题!比如根据什么可以测得的数据(电压、电流)来判别电池此刻在线状态的内阻水平,更深入地讲,充电过程中如何知道蓄电池内部扩散离子浓度水平,输出电流幅值、间歇时间的多少与离子扩散速度的关系,也就是说,能够建立将侦测到内部电化学反应速度与调节输出关系,目标是最大限度地输出电流而不至于发生水解反应加速。这是世界级难题,先能够做出检测到电池内部离子浓度变化曲线就是这个专业里的顶级高手了。很想了解如何侦测到内阻变化或内部离子浓度变化的方式!期待。。。。。。

实际上你所提出的问题不是什么世界难题;这是早在80年代就得到解决,《西安电力电子》杂志;83年期合计本;这不是什么新技术;只是当今了解这种充电方式的人仍不是很多,大家知道,电池的充放电是可逆的,原则上讲,能放多大电池,充电就能 多大,但为什么不能这样大电流充呢?通常只采用0.3c的充电强度;这是因为普通充电方式,没有克服电池的极化作用,充电强度不能太大,那么要想加快充电速度,提高充电效率,那就必须要改变充电方式,即脉冲去极化充电方式,这种充电方式,可以提高充电强度,比如;1C-10C,这是没有问题;电池的三种极化;电阻极化;除电池的定内阻外,还是有动态内阻;大家知道,针对放电讲;电池充满时,其动阻最小,但针对充电来说;动阻最大,(充放内阻是相反的)如果一直用大电流充;会导至动阻加大,这是由于化学浓差极化和化学极化所致;要说清楚这个问题,由于篇幅;不再多述

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2016-03-14 08:44
成本太高了……
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xiezhen
LV.7
24
2016-03-14 17:04
@czl618
实际上你所提出的问题不是什么世界难题;这是早在80年代就得到解决,《西安电力电子》杂志;83年期合计本;这不是什么新技术;只是当今了解这种充电方式的人仍不是很多,大家知道,电池的充放电是可逆的,原则上讲,能放多大电池,充电就能多大,但为什么不能这样大电流充呢?通常只采用0.3c的充电强度;这是因为普通充电方式,没有克服电池的极化作用,充电强度不能太大,那么要想加快充电速度,提高充电效率,那就必须要改变充电方式,即脉冲去极化充电方式,这种充电方式,可以提高充电强度,比如;1C-10C,这是没有问题;电池的三种极化;电阻极化;除电池的定内阻外,还是有动态内阻;大家知道,针对放电讲;电池充满时,其动阻最小,但针对充电来说;动阻最大,(充放内阻是相反的)如果一直用大电流充;会导至动阻加大,这是由于化学浓差极化和化学极化所致;要说清楚这个问题,由于篇幅;不再多述

如下指标说明一切充电技术问题:

1、充电系数,即电池放出的电量(安时数)与充电机输出的电量(安时数)之比;------------------------------充电效率

2、充电时间长短;--------------------------------------------------------------------------------------------快充技术

3、充电过程中的最高温升。-----------------------------------------------------------------------------------------电池损伤

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hjhlql
LV.7
25
2016-03-16 10:53
@czl618
实际上你所提出的问题不是什么世界难题;这是早在80年代就得到解决,《西安电力电子》杂志;83年期合计本;这不是什么新技术;只是当今了解这种充电方式的人仍不是很多,大家知道,电池的充放电是可逆的,原则上讲,能放多大电池,充电就能多大,但为什么不能这样大电流充呢?通常只采用0.3c的充电强度;这是因为普通充电方式,没有克服电池的极化作用,充电强度不能太大,那么要想加快充电速度,提高充电效率,那就必须要改变充电方式,即脉冲去极化充电方式,这种充电方式,可以提高充电强度,比如;1C-10C,这是没有问题;电池的三种极化;电阻极化;除电池的定内阻外,还是有动态内阻;大家知道,针对放电讲;电池充满时,其动阻最小,但针对充电来说;动阻最大,(充放内阻是相反的)如果一直用大电流充;会导至动阻加大,这是由于化学浓差极化和化学极化所致;要说清楚这个问题,由于篇幅;不再多述
非常有道理,要减小极化电阻,必须提高电压和电流来充电,提高电压的目的是应对极化电阻,让电流一下子就能提上去,但又能关断以控制电流的最大值,所以就必须用直流脉冲,脉冲因为是间歇性的,让电池有充分的时间做极化,这个频率不能太高。必须在200Hz以下,太高的频率是非常不理想的,太低的也不理想的原因是充电速度太慢,当频率高到一定度时,它己类似平直的直流了, 理想的极化电流波形是弧形的,也就是正弦波的那种抛物线,我们在几年的测试中给出了抛物线式的电压,但电流在起始端呈弧形,但在后面的形状却不理想,而是直冲上顶,类似矩形,以我们自己的理解就是前面的电流冲开一条路后面的电流面对的阻力小,电流的速度会更快的冲上去。而恒流恒压相对来说是最差的,充电速度也是最慢的。 
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hjhlql
LV.7
26
2016-03-16 10:59
@三价元素
成本太高了……
是的,正在纠结要不要开模生产,开模要十来万。生产这个板还要不少银两, 关键的是还没有主供充电的开关电源,如果开关电源按5A算有话,65V/5A这个电源的盈余容量必须按400W计算,而要长寿命高可靠工作,就得采用自然冷却,,功因就必须非常高,还要宽电压范围,成本是非常非常的HIGH。
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xiezhen
LV.7
27
2016-03-16 11:34
@hjhlql
非常有道理,要减小极化电阻,必须提高电压和电流来充电,提高电压的目的是应对极化电阻,让电流一下子就能提上去,但又能关断以控制电流的最大值,所以就必须用直流脉冲,脉冲因为是间歇性的,让电池有充分的时间做极化,这个频率不能太高。必须在200Hz以下,太高的频率是非常不理想的,太低的也不理想的原因是充电速度太慢,当频率高到一定度时,它己类似平直的直流了, 理想的极化电流波形是弧形的,也就是正弦波的那种抛物线,我们在几年的测试中给出了抛物线式的电压,但电流在起始端呈弧形,但在后面的形状却不理想,而是直冲上顶,类似矩形,以我们自己的理解就是前面的电流冲开一条路后面的电流面对的阻力小,电流的速度会更快的冲上去。而恒流恒压相对来说是最差的,充电速度也是最慢的。 

绿色的就是内阻曲线,这只是个平均值,实际情况完全不是这样的,因为内阻与离子浓度相关,而浓度分布是极不均匀的。

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robotawei
LV.1
28
2016-03-22 02:40
@hjhlql
是的,正在纠结要不要开模生产,开模要十来万。生产这个板还要不少银两,关键的是还没有主供充电的开关电源,如果开关电源按5A算有话,65V/5A这个电源的盈余容量必须按400W计算,而要长寿命高可靠工作,就得采用自然冷却,,功因就必须非常高,还要宽电压范围,成本是非常非常的HIGH。
建议不要搞的太大发了,毕竟是市场经济,整个利益链条谁都不希望有这种东西存在,劣币驱逐良币
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2016-03-26 02:11
@hjhlql
是的,正在纠结要不要开模生产,开模要十来万。生产这个板还要不少银两,关键的是还没有主供充电的开关电源,如果开关电源按5A算有话,65V/5A这个电源的盈余容量必须按400W计算,而要长寿命高可靠工作,就得采用自然冷却,,功因就必须非常高,还要宽电压范围,成本是非常非常的HIGH。
开模费节约2w,400w就开发出来了
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zhangyiping
LV.9
30
2016-03-26 17:14
@xd285070
开模费节约2w,400w就开发出来了[图片]

好像以前的三星手机充电器就是脉冲,因为我没有细量,大概充电3秒停2秒的样子,因为充电器坏了,就用引出线连接电流表才知道的,新的智能手机是不是这样,我就不知道了,因为,充电器好好的,就没有测过了,手机充电器也就是这么简单了,过去听说那一些电鱼器打鱼的人用变压器半波整流就可以了,就是50赫的脉动正弦波半波10毫秒停10毫秒,据说半波充电更好,看来就是脉动充电了,有专业的人也提到的脉动充电,这个道理非常简单,当然,这样充电100瓦就是200瓦开关电源充电了,

    我觉得这个话题非常实用,但怎么科学,大多一知半解了,探索,如果这样充电的话,充电器的成本提高了,1000瓦充电必须2000瓦容量的开关电源了,但这样充电倒是非常简单的事情了。当然,变压器的自然的正弦波,而开关电源是方波电流,有一点不大一样了。也差不了多少吗。

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2016-03-27 23:21
@zhangyiping
好像以前的三星手机充电器就是脉冲,因为我没有细量,大概充电3秒停2秒的样子,因为充电器坏了,就用引出线连接电流表才知道的,新的智能手机是不是这样,我就不知道了,因为,充电器好好的,就没有测过了,手机充电器也就是这么简单了,过去听说那一些电鱼器打鱼的人用变压器半波整流就可以了,就是50赫的脉动正弦波半波10毫秒停10毫秒,据说半波充电更好,看来就是脉动充电了,有专业的人也提到的脉动充电,这个道理非常简单,当然,这样充电100瓦就是200瓦开关电源充电了,  我觉得这个话题非常实用,但怎么科学,大多一知半解了,探索,如果这样充电的话,充电器的成本提高了,1000瓦充电必须2000瓦容量的开关电源了,但这样充电倒是非常简单的事情了。当然,变压器的自然的正弦波,而开关电源是方波电流,有一点不大一样了。也差不了多少吗。
如果充电器是反激做的,那1000w估计真得用2000w了,正激类型的应该还好,毕竟2000w是峰值,有效值还是那么多
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