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§1.2 充电器的分类和结构
§1.2.1 充电器的分类
为确保电动自行车有足够的功率正常行驶，就必须对蓄电池消耗减少的电能进行有效地补充。因此，充电器是电动车五大核心部件之一，它的质量好坏将直接影响蓄电池的使用寿命。目前市售电动自行车充电器有正负脉冲式、二段式、三段式和全智能脉冲充电器等， 其中三段智能充电器用户较多。 充电器的规格依据蓄电池的容量不同，有24V、12V；36V、12A；36V、14A；48V、17A；48V、20A和36V/48V共用型充电器。
由于电动自行车生产厂家众多，其充电器的外形各异。常见的电动自行车（二轮车）和电动三轮车的充电器外形，如图1-2所示。
图1-2 几种常见的电动车充电器外形
§1.2.2 充电器的结构
电动自行车充电器主要由整流滤波、高压开关、电压变换、恒流、恒压和充电控制等几个部分电路组成。
充电器内的主要元器件有脉宽调制专用集成电路、电压比较放大器、开关管、整流二极管、驱动三极管、电阻、电容及变压器等。现代脉冲智能充电器还以高频开关电源技术为基础，嵌入先进的智能控制数字电路，采用智能检测和控制技术来调节充电器的脉冲输出比例，实现的脉冲输出比例，实现可控去极化功能。充电器在充电过程中采用了自适应技术，能实时地检测蓄电器的充电情况，自动调整充电器的充电模式，实现最佳模式控制，且具有完整的保护功能，最大限度地保证了充电器工作的稳定性和可靠性。
因此，充电器的电路组成正由传统的分立元件，向集成化、数字化、智能化过渡，结构越来越紧凑，体积越变越小，重量越来越轻，工作越来越精确可靠[12]。
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§1.2.3 充电器的使用和保护
充电器的正确使用，不仅影响到充电器自身的可靠性和使用寿命，而且还会影响到电池的寿命。使用充电器对蓄电池充电时，请先插上充电器的输出插头，后插输入插头。充电时，充电器的电源指示灯显示红色，充电指示灯也显示为红色。充满后，充电指示灯为绿色。停止充电时，请先拔下充电器的输入插头，后拔充电器的输出插头。通常情况下，对电池的过度放电和过度充电是有害的。因此，要勤充电，不要过充电。
电池的使用寿命与其放电深度有很大的关系。铅酸蓄电池尤其怕亏电放量。亏电电池使用过后请尽快充电。对于长期不使用的电池，应每隔15天左右对电池充电一次，以补偿电池存放时的自放电电量的损失。不得是蓄电池短路或倒置，如果发现蓄电池外壳破裂、渗漏时，必须更换蓄电池。
充电器在使用过程中需防潮、防湿，并放置在通风良好的地方。充电器工作时有一定的温升，请注意散热，通常充电时间在7-8小时，视电池的使用状态而不同[9]。
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第2章 电动自行车充电器和充电方式
§2.1 电动车蓄电池
作为动力能源的蓄电池，在使用过程中其能量是被逐渐消耗减少的。能够用于电动自行车的电池主要由5种，即铅酸电池、镉镍电池、铁镍电池、氢镍电池、锂二次电池。目前市场上65%的电动自行车选择的是铅酸电池（本文所设计的充电器就是属于铅酸电池这一类 ），30%选择的是镉镍电池，5%选择的是氢镍电池或其他电池[13]。
铅酸电池主要有正极、负极和和电解质构成。二次蓄电池工作时，在正极板上生成二氧化铅，在负极板上生成海绵状铅，在电解液作用下，正极和负极发生的反应均可为可逆反应。它可看成一个多孔的铅负极（海绵状铅）和一个二氧化铅的正极，两电极都浸入硫酸水溶液中：
Pb(s)?PbSO4(s)?H2SO4(aq)?PbSO4(s)?PbO2(s)?Pb(s)
因此，二次蓄电池使用后，可用充电器对其进行充电，使蓄电池两个电
极的活性物质恢复到初态，致使蓄电池具有再次放电的能量。故二次蓄电池的重要特性是能反复充电放电。
当对二次蓄电池进行充电时，是电能转变为化学能储存在蓄电池中，并伴随放热过程。二次蓄电池工作时，则化学能转变为电能，对负载进行供电，并伴随吸热过程。这就要求对蓄电池充电时要注意充电环境温度，一般温度在15~30℃为宜，低于10℃或超过40℃，充电效果均很差。充电器的充放电时间、充放电电流大小、电压高低以及充电方法必须预先设定适宜。
充电器的充电方法、充电电压和充电后蓄电池应达到的终止的电压值，均依据蓄电池的极板结构、材料而定。不同厂家生产的蓄电池；即便规格相同、型号相同，由于工艺上的差别，其性能也有差异。因此，充电器对所有的蓄电池的充电不能通用，必须相配套。
§2.2 蓄电池充电方式
二次蓄电池的充电方式有许多种，应根据二次蓄电池的使用频率、放电倍率及用途等因素，选择最适宜的充电方法。不同的充电方法概述如下。
§2.2.1 恒流充电法
顾名思义，恒流充电方法就是对蓄电池进行充电时，自始至终保持充电电流恒定不变。恒流电源电路如2-1图示
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TVT1R1GBVD1~VD4VT2R2 图2-1 恒流电源充电器
恒流充电虽然具有较高的充电效率，能方便地根据充电时间来决定充电是否停止，也可以改变被充蓄电池的数目，但在开始时充电电流过小，而充电后期充电电流过大，不仅充电时间长，而且耗气量大，能量高，充电效率在65%以下。恒流的电流在充电后期会电解水，产生气体，使蓄电池内部压力上升。如不加控制极易使蓄电池因失水而干枯，最终将造成蓄电池容量急剧下降。
225220条件：蓄电池100%放电后进行充电V（充电电压曲线）C（回复容量曲线）1008060402036
215I（充电电流曲线）2104820图2-2 阀控铅酸蓄电池的充电特性曲线
如图2-2所示阀控铅酸电池的充电特性曲线I，可以清楚的看到充电过程中蓄电池在不同时刻接受电流的能力是不一样的。I是一条变化很大的非线性曲线，在该曲线上哪一时刻的电流作为蓄电池充电恒定电流，能使蓄电池既安全又能在可接受的有限时间上把蓄电池充满，这是无法确定的。蓄电池每次使用的放电深度、环境温度及新旧程度均不一样，若每次都用同样的恒
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