改装充电器为汽车电瓶充电

fix2010

因为疫情的关系，车在家停放的时间太久，电瓶都亏电了。
想为它充电，但因为无法拖电线到车旁，所以急需一个移动的充电系统。然而，手边闲置的充电器大多是电动自行车所用的220AC转36V、48V的充电器。所以改装是必然的。
选了个智能36V充电器进行改造。它的AC-DC部分是由很普通的UC3842构成的方案。本来想着改造过程很简单，只要将启动电阻改小，就可以满足所需。然而事实根本没法达到想要的18VDC输出，空载下倒是正常，一带载电压就下降、或者干脆无法启动。
经过仔细研究后发现，原因是变压器初级辅助供电绕组因为供电DC由310V改为50V后，无法再提供足够的电压给UC3842，造成其不能正常工作。
由UC3842组成低压供电的反激式开关电源，在网络上的应用相当少。可能效率不高的原因？在解决问题前，在一个电路模拟网站上简单模拟了一下反激式电源的设计：


从模拟过程可以相当直观地看到各个感兴趣点的波形及工作情况。有兴趣的朋友可以去玩玩（图中有链接）。

搞清楚这个问题后，想办法把这个绕组增加匝数提高电压是本次改造的重点。先是尝试性地在绕组最外圈加绕，以确定合适的电感量，得到足够的电压以满足不同工况下的供电；最后，考虑到次级的辅助绕组同样已不适合供电，索性将其作为初级绕组的一部分，串联后再增加少量匝数，即可解决UC3842的供电问题，而且又没闲置没用的绕组——完美！




下边是最终的测试，可以看到纹波还是比较大的，而且测得的效率也并不高，大概60~70%的样子。这可能是开关电源并未正常工作在理想的0~50%占空比之下的原因。因为急着用，不去研究太深入。各位大大可以帮忙指正。




电源改造成功后，再改造下游的充电电路。智能充电电路没想象中的难，基本思路是以大脉冲充电，再小脉冲放电；先恒流，再恒压，再涓流。因为供电电压下降了，充电目标电压也成倍下降，所以只要计算一下相应的元件参数，即可轻松让电路正常工作。

最后，花了三天，用电动车作移动供电电源（50V），把亏电的电瓶给充满。同时证明充电器的改造是成功的。


通过这次改装任务，知道了一个知识点——如何计算有互感的电感正向串联和反向串联后的总电感量。大家都知道的是，两个普通电感在串联后，总电感量是两个独立电感感量的相加，即：L=L1+L2。然而，这是两个电感之间没有耦合的情况下是如此。如果是在同一个变压器上的两个绕组呢？

这是另一种情况了！
比如，这次把初级、次级两个绕组串（正向）起来，总电感量为何不是两者相加？事实是，这是两个有耦合的电感，计算串联后的总电感量是这样的：L=L1+L2+2M，关键点是互感“M”；L=L1+L2-2M是两个电感反向串联后的计算公式。所以，据任意一个公式，再加上测量得到L、L1、L2，就可以知道这个“M”，然后根据公式：

k=M/sqr(L1​⋅L2​​)

就可以计算得到耦合系数，以确认两个绕组间的耦合程度。
另外，根据电感量L与匝数的平方成正比的关系，可以计算加绕多少圈，才能得到想要的电感量；或者，根据测得的电感量，来反算某个绕组大致的匝数，再根据匝数，粗略计算匝比、电压比。
总之，一次动手，可以学到很多之前没注意的东西，或者解释之前所遇到的一些疑问，受益匪浅！

fix2010

感谢各位大大的支持和鼓励！感谢老大加精华。
鉴于有坛友索要清晰的电路图纸，说实在的，手头的就这么一份，本来就是模糊的。如果按图贴上来，坛子的机制会缩小尺寸，变得更糊。所以，俺以压缩包形式上传吧。如果违反版规就删除。

wish

fix2010 發表於 2022-5-17 06:52 PM
感谢各位大大的支持和鼓励！感谢老大加精华。
鉴于有坛友索要清晰的电路图纸，说实在的，手头的就这么一份 ...

傳上論壇的圖若不想被壓縮，就是像你這樣以附件型式傳上來。

tarktung97

這樣玩電路也是挺有趣的
不過如果是要解決問題, 為何不把電瓶拆回去充?
我拆過機車的, 當然是小多了.

vivianshe

tarktung97 發表於 2022-5-23 11:01 PM
這樣玩電路也是挺有趣的
不過如果是要解決問題, 為何不把電瓶拆回去充?
我拆過機車的, 當然是小多了. ...

我猜大大開歐系車,
大部分歐系車若斷電,
音响系統會鎖住,
然後變速箱電腦會歸零,
要讓車從頭學習一次車主的換檔時機.

wkm

vivianshe 發表於 2022-5-24 12:23 PM
我猜大大開歐系車,
大部分歐系車若斷電,
音响系統會鎖住,

理想很美好，現實很殘酷

如果是這樣，更不建議這樣脈衝充電，鉛酸能容忍，其他須待電設備未必能容忍或減壽，造成不可預期損害。

大陸這方面進步神速，接個小小可調升降壓帶顯示模組，價格又比台灣俗，限制電壓電流穩定慢充延長壽命，又防止逆流與短路，自身除顯示又低耗電。

vivianshe

wkm 發表於 2022-5-24 03:54 PM
理想很美好，現實很殘酷

如果是這樣，更不建議這樣脈衝充電，鉛酸能容忍，其他須待電設備未必能容忍或減 ...

疫情造就了很多工匠,
對岸數碼之家這兩年就出了很多全民大煉鋼的帖子,
結論基本上都是"一陣操作猛如虎,再看地攤兩毛五."
被疫情整到只剩時間 ,
我外娚女講的,
外面有壞病毒.