48V油电混用摩托车启动电机降压充电模块实用技术分享

buzyz

首先感谢本论坛好友蔡灵伟的指导！是蔡先生在我的咨询中不厌其烦的给予了大力支持，才有今天的这个实验成果。谈不上有什么创新，但在实践中确实学到了不少东西，这些都是过去不曾掌握的新知识，实验也为我积累了不少宝贵经验。（原帖内容见http://www.ddclm.vip/forum.php?mod=viewthread&tid=583385）


油电混用摩托车因其特殊的技术，维修保养都有一定的难度。修摩托车的不愿修，维修电瓶车的更不想碰，无奈只有自己亲自动手。


本车48V铅酸蓄电池供电，油路部分的启动电机却是12V。但给启动电机供电的也是48V，以至于该电机经常烧毁。


本次改造，是在此问题的驱动下，用单电池（12V）给启动电机供电。为使充电电路简单实用，12V电池由48V蓄电池充电，48V铅酸蓄电池由该车正常的市电充电器充电。


首先上电原理图：


各部分电路实物图：

可调降压稳压板：用于对车载48V蓄电池供电电压先期降压，以符合恒流源输入电压的要求。此电路中，输出电压调整在了20V左右。注意，此降压板压差越大效率越高，也就是待机电流越小，但压差过大也会带来另一个问题，输出电流会增大，这会引起降压芯片过热。实践中需要找一个折中的点位。


升降压恒流恒压充电板：在先期48V降压的基础上，降到30V以下作为本模块的输入电源，调整恒流输出650MA，恒压15.35V。注意，此恒流板升压时效率高，且升压压差越大效率越高，也就是升压压差越高，待机电流越小。但前提是输入电压不得低于5V，不然输出电压和电流都不稳定。


铁锂四串拍平衡保护板：50A大电路平衡板，各电池间均衡电流55MA。因耗时，对此块电路板的静态耗电没有测试。


铁锂电池：拆机铁锂电池，四节2650直串，居然轻松带起了启动电机。


防共地二极管：因摩托车有搭铁接地，启动电机也是单线输入，另一极搭铁，所以充电电路的输入输出负极必然短接搭铁共地，这会造成恒流源失效。反复琢磨，在输入输出接地端各串接一二极管，居然真的奏效，共地引起的恒流问题彻底解决。但牺牲了零点几伏的输出电压。图示是输出端接地端子的二极管，标称电流10A。


不透明电池盒：电池和平衡充保护板放进了这个保险盒。


透明充电盒：降压板和恒流板内置到了这个盒。


改造后的实物图：先要实验，不然上车非冒烟不可。


开始装盒：反复测量，这款盒尺寸正好合适。可是你知道花费多少功夫去测量和安装吗？还要考虑放在车上的空间尺寸。仔细看，LM2596芯片我已加装上了一个简易散热片，不知能起多大作用，反正输出电流调的不到600MA了，按说不该太热，再加这散热片，应该有一定的安全保障。另外看到加装的2.7欧保护电阻了吗？后装的，不要美观了。本来想加个外接保险丝的，考虑到电阻也能做保护，就没再开孔加保险。再仔细看，也能看到恒流接地输出那里加了个防倒灌二极管。厂家说板子已防倒灌，其实还是有十几毫安的倒灌电流。


电池盒封装前，经前期实验，发现输入地接二极管输出地不接二极管共地问题还是解决不了。只好把封装好的电池拆开加二极管，且要大容量的，每个10安，不放心四个并在了一起，大约能承担40A电流。仔细看，地线入盒后黑乎乎的那一堆就是四个并联二极管的丑样子。


充电盒和电池盒中间加了个插头，方便测试和日后维护。


取出摩托车48V大电瓶，真枪实刀的测试。先前都是用家用12V充电器供电测试的。


上车大功告成图：辛苦，不合适就锯，反正破摩托车坏了也不心疼，本来就是拿来做实验的，即使在车上不成功，想想这模块家里到处都能用的上。



总结：电路很成功，也走了不少弯路。遗憾之处是输出接地隔着的那四个并联的二极管，估计降低了少许电压，打火时没有直接用电池来的痛快，为此特意把充电电压提高到了15V。其实是15.35V，多出来的0.35V降在了防倒灌二极管上，尽管电路板说明上有防倒灌，还是有十几毫安的倒灌流，不加二极管是不行的。

另外测试中，不时的出现技术屏障，这时就要万能的淘宝一个接一个的去采购，等货等的那个烦呀，偏偏又遇上可恶的双十一。那个烦呀哈。

(原)847080451

技术贴，支持

whseen

至少得把LM2596芯片换成XL2596，现在好多是山寨的LM2596，过热后容易导致击穿，变成输入等于输出电压，XL2596过载后只是芯片发烫，但没有烧芯片。或者用隔离降压方案更好。

buzyz

whseen 发表于 2018-12-1 23:58
至少得把LM2596芯片换成XL2596，现在好多是山寨的LM2596，过热后容易导致击穿，变成输入等于输出电压，XL25 ...

你的这个提醒很及时，模块正好在48V蓄电池外接充电试验中，打算充一宿，此时蓄电池带着充电电压直接加到了降压模块上。我最担心的是48V蓄电池的浮充电压越过55V。因LM2596明确要求输入电压不得连续超过55V，一旦超过，会不会出现你提醒的LM2596击穿？可以想象，击穿后，55V电压直接加在了恒流模块上，必然又会烧毁恒流模块。这样不就等于整个充电模块毁于一旦了吗哈。

多亏我在输入端加了一个1W2.7欧墨的保护电阻，万一出现意外，这个电阻先烧毁，不至于把铁锂充爆炸了哈。

再次感谢提醒。刚才出去看了看，电路还在工作，外接充电器也在一直充电，估计要半宿后才能充满铅酸电池，我就冒险测试一次吧，不然永远是个疑问。

现在的成品电路板，都怎么做得这样糊弄呢。。。为防止过热，已牺牲转换效率提高了输出了电压，本来初衷输出6V的，此时待机电流14毫安左右，现在提高到了20V，待机电流快接近30毫安了。
这是铅酸蓄电池充电时的样子，此时12V铁锂电池也在二次充电，但已经充满了。

(原)蔡灵伟

最后一个二极管用上压降太大了，不用或用肖特基二极管，30a两并.另外怎么还两个模块电源啊，不需要恒流啊限流就行了.降压模块耐压低了点.

(原)蔡灵伟

最后一个二极管用场管代替，接电池负极，场管驱动就启动开关供给.电池充电时这条接地到电池电路是断开状态的.另外也可去掉一个恒流原（铁锂充电不用恒流亦可）直接用限流电阻.一般电池和充电电路最大压差2.5v，最小不会大于0.5v.那么好计算了，降压模块调整到15v足够（由于输入端耐压只有60v建议串联几个2a二极管降低输入电压，再加大模块输入端电容，2596芯片用509ab胶贴散热上去），最大限流1.5a，那么2.5/1.5=1.7欧电阻，最大电流（最大电流（15-12.5）/1.7=1.5，最小电流（15-14.5）/1.7=0.3a）

(原)蔡灵伟

可改动地方还挺多能，怕共地问题，模块输入正极端再加一个继电器或场管，启动按钮不工作那么断开共地到电池电路，启动按钮工作接通共地，断开48v输入端.

(原)627341504

真能折腾，如果是我的话，就简单，暴力解决，没有如此多的电子元器件，可靠性更高。。。

(原)51911

新能源啊，折腾无限。

buzyz

蔡灵伟 发表于 2018-12-2 05:11
最后一个二极管用上压降太大了，不用或用肖特基二极管，30a两并.另外怎么还两个模块电源啊，不需要恒流啊限 ...

不用二极管恒流会失效。肖特基二极管还不太熟悉，需要学习。不用恒流源的思路现在看更合理。
只是初始不用恒流源的话，也学不到那么多东西了哈。
谢谢你再次来指导。