智能电池充电器性能测试的研究

1引言

众所周知，要保证蓄电池的正常寿命，就必须给蓄电池提供其可接受且科学的充电电流，智能充电器就是在这种背景下发展起来的。而一台智能电池充电器是否达到了设计指标，理论上可以用真实的二次电池来测试，但这种方法是一个冗长且很难操作的过程，在研究和生产中是不符合实际情况的，定电压电子负载就可以很好地解决这个问题。

2定电压电子负载的研制

2.1定电压电子负载的原理

电子负载是利用大功率半导体器件吸收电源提供的电流，转换成热能，从而达到模拟负载的电源测试仪器。定电压(CV)电子负载的工作原理如图1所示。它将从电源吸收足够的电流来控制其输出电压达到设定值，因而它可以模拟蓄电池的端电压，可快速、准确地测试智能电池充电器的输出特性，另外它也可使用于测试电源的限流特性。

 

 

(a)电子负载的原理(CV)(b)输出特性

图1电子负载的原理及输出特性

2.2定电压电子负载的研制

JTU—100型电子负载的原理图如图2所示，它最大可以吸收10A的电流，图中V1、V2为调整管，Uref为可调基准源，1、2为输出端，调节Uref的大小，不管负载如何变化，都可以在1、2端得到设定的电压。

 

 

图2JTU-100型电子负载的原理图

3智能电池充电器的性能测试研究

图3是开发的一种智能电池充电器的原理框图，它满足12VVRLA蓄电池在循环使用条件下的充电要求，设计指标为：

 

 

图3智能电池充电器的原理框图

(1)当Ub≤14.2V时，恒流充电，充电电流为2A。

(2)当Ub>14.2V时，充电电流随电池电压的升高而线性减小。

(3)当Ub≥15.5时，以10mA左右的电流给蓄电池充电，用以补偿蓄电池自放电的电流。

(4)充电阈值电压温度补偿系数为-23mV/℃(12VVRLA蓄电池)

测试步骤如下：

①给JTU—100型电子负载接上电源，并将输出调整到13.5V。

②按图4接线。

③先打开电子负载的开关，再打开智能电池充电器的开关，电流表显示为2A，电压表显示为13.5V。

④逐渐增加电子负载的输出电压，当电压大于14.2V时，输出电流逐渐减小，当电子负载的输出电压升至15.5V时，电流降至10mA左右。

⑤逐渐减小电子负载的输出电压，电流表的读数线性增加，当输出电压小于14.2V时,电流表的读数增至2A并维持不变。

⑥为了测出充电阈值电压的温度补偿是否达到设计指标，将智能电池充电器的温度传感器放到恒温箱中，测出该温度下的充电曲线。测量结果如图5所示。

4结论

电子负载的出现将会促进电源技术的进一步发展，定电压电子负载是人们研制智能化电池充电器不可缺少的测试仪器。

 

 

图4电池充电器测试接线图

 

 

图5几种温度下的充电曲线