如何挑选一台适合的电池充电器?

2020-05-29

近期环保意识抬头,高污染的石化动力逐渐被电池转换為电能动力方式取代,加上各国政府提出各式奖励措施,推动以环保(电池)动力為主的各式设备蓬勃发展。对於这些设备的设备製造商来说,挑选一台适合的充电器,成為让设备可以长久运作的重要关键。简单来说,充电器 (Charger) 是指一种採用电力电子半导体器件,将电压和频率固定不变的交流电变换為低压直流电的静止变流装置。充电器直接对电池供电,其内建电池控制线路以防止电池被过度充放电。

 

在选购一台电池充电器时,有些因素必需要仔细考量,以免不当的操作,可能让设备的电池出现故障,甚至损害到设备本体。

 

第一,确认电池充电器可接受的输入电压 :

使用电池充电器前,务必先检查输入电压,若输入高於充电器可以承受的电压,可能造成电池充电器内的零件毁损。最佳的电池充电器设计是全球通用全域电压的(110-230Vac),适合大部分国家所使用 ; 有些品牌的充电器产品,则以更贴心的宽幅输入设计符合全球所有国家都可以使用的85-265Vac电压,如此大范围的交流电压输入,让位处电力基础设施与市电不稳定的国家消费者,可以更安心的使用充电设备。

第二,确认电池类型 :

大多数情况下,电池充电器无法自行识别要充电的电池是铅酸电池、鋰叁元电池还是鋰铁电池。因此,在选购充电器时,要先了解设备所供电的电池是属於哪种类型,以免造成无法充电或损害电池的情况。另外,充电器的输出电压也一定要与电池进行匹配,以免对电池造成伤害。一台好的充电器,甚至更可以根据不同电池的特性,做充电曲线的修改,提供更多的弹性选择。

第叁,根据电池规格决定充电电压、电流以及充电时间设计 :

一般的电池模组是以18650的鋰电池為电芯进行串并联所组成,若设备的电池模组是10S (串),就需选择42V输出的充电器 ; 若是12S (串)的电池模组,就需选择50.4V输出的充电器,才能提供足量的充电电压。此外,充电器的电流大小也会影响充电时间长短,以20AH的电池為例,4A的充电器需充电5小时能将电池充饱,8A的充电器则只需要2.5小时。

第四,电池充电器散热处理方式与能力 :

一般常见的电池充电器散热方式,分别有无风扇自然散热、风冷式散热设计与水冷式散热设计。无风扇设计的充电器,能减少风扇聚尘及灰尘导致充电器故障的机率,但如何让热能自然导出,又不至使产品表面造成积热与高热,考验产品的机构设计能力; 风冷式散热的充电器,藉由风扇运转达到散热的效果,其优点在於电路简单,维护较容易; 水冷散热的充电器,与使用风扇散热的充电器相比,既无风扇噪音,散热效果也较好,消费者可以根据设备的使用环境需求,来挑选适合的电池充电器。 

第五,确定适合设备的充电器接口(连接器) :

选择充电器前,请确定其配备的直流连接器(DC Jack)规格必须与待充设备相符,以免无法电电。部分品牌的电池充电器,甚至可支援多种电池管理系统需求,亦提供多款的直流连接器(DC Jack),以满足不同设备的使用需求。

第六,具备安全充电模式与防护设计 :

充电器最重要的功用是安全及有效地完成设备充电的动作,一台好的充电器,应具备高充电效率、最佳化充电曲线设计、完整地充电模式 (预充电模式、定电流CC 模式、定电压CV 模式、浮动充电模式)、安全的充电防护设计 (OVP、UVP、SCP、反向极性保护、充电器 OTP、电池 OTP、时序保护)及符合对应的安规与EMC规范。

 

以上针对电池充电器列举六项基本却重要的採购重点,採购人员可另再依据所搭配的终端应用与电池模组需求,设定不同的条件。例如,充电器依所搭配的应用设备又可略分為移动式(mobility)、车载式(on-board)与工业用(industry)等,依据不同的应用环境,充电器须具备的防水防震、操作温度范围等级可能都不同。採购人员在选择电池充电器产品时,一定要找具有专业研发与製造能力的品牌,如此所购入的产品不但多一层安心的保障,更有能力依实际应用需求,提供客製化的开发服务。

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