如何挑選一台適合的電池充電器?

2020-05-29

近期環保意識擡頭,高汙染的石化動力逐漸被電池轉換為電能動力方式取代,加上各國政府提出各式獎勵措施,推動以環保(電池)動力為主的各式設備蓬勃發展。對於這些設備的設備製造商來說,挑選一台適合的充電器,成為讓設備可以長久運作的重要關鍵。簡單來說,充電器 (Charger) 是指一種採用電力電子半導體器件,將電壓和頻率固定不變的交流電變換為低壓直流電的靜止變流裝置。充電器直接對電池供電,其內建電池控制線路以防止電池被過度充放電。

 

在選購一台電池充電器時,有些因素必需要仔細考量,以免不當的操作,可能讓設備的電池出現故障,甚至損害到設備本體。

 

第一,確認電池充電器可接受的輸入電壓 :

使用電池充電器前,務必先檢查輸入電壓,若輸入高於充電器可以承受的電壓,可能造成電池充電器內的零件毀損。最佳的電池充電器設計是全球通用全域電壓的(110-230Vac),適合大部分國家所使用 ; 有些品牌的充電器産品,則以更貼心的寬幅輸入設計符合全球所有國家都可以使用的85-265Vac電壓,如此大範圍的交流電壓輸入,讓位處電力基礎設施與市電不穩定的國家消費者,可以更安心的使用充電設備。

第二,確認電池類型 :

大多數情況下,電池充電器無法自行識別要充電的電池是鉛酸電池、鋰三元電池還是鋰鐵電池。因此,在選購充電器時,要先了解設備所供電的電池是屬於哪種類型,以免造成無法充電或損害電池的情況。另外,充電器的輸出電壓也一定要與電池進行匹配,以免對電池造成傷害。一台好的充電器,甚至更可以根據不同電池的特性,做充電曲線的修改,提供更多的彈性選擇。

第三,根據電池規格決定充電電壓、電流以及充電時間設計 :

一般的電池模組是以18650的鋰電池為電芯進行串並聯所組成,若設備的電池模組是10S (串),就需選擇42V輸出的充電器 ; 若是12S (串)的電池模組,就需選擇50.4V輸出的充電器,才能提供足量的充電電壓。此外,充電器的電流大小也會影響充電時間長短,以20AH的電池為例,4A的充電器需充電5小時能將電池充飽,8A的充電器則只需要2.5小時。

第四,電池充電器散熱處理方式與能力 :

一般常見的電池充電器散熱方式,分別有無風扇自然散熱、風冷式散熱設計與水冷式散熱設計。無風扇設計的充電器,能減少風扇聚塵及灰塵導致充電器故障的機率,但如何讓熱能自然導出,又不至使産品表面造成積熱與高熱,考驗産品的機構設計能力; 風冷式散熱的充電器,藉由風扇運轉達到散熱的效果,其優點在於電路簡單,維護較容易; 水冷散熱的充電器,與使用風扇散熱的充電器相比,既無風扇噪音,散熱效果也較好,消費者可以根據設備的使用環境需求,來挑選適合的電池充電器。 

第五,確定適合設備的充電器接口(連接器) :

選擇充電器前,請確定其配備的直流連接器(DC Jack)規格必須與待充設備相符,以免無法電電。部分品牌的電池充電器,甚至可支援多種電池管理系統需求,亦提供多款的直流連接器(DC Jack),以滿足不同設備的使用需求。

第六,具備安全充電模式與防護設計 :

充電器最重要的功用是安全及有效地完成設備充電的動作,一台好的充電器,應具備高充電效率、最佳化充電曲線設計、完整地充電模式 (預充電模式、定電流CC 模式、定電壓CV 模式、浮動充電模式)、安全的充電防護設計 (OVP、UVP、SCP、反向極性保護、充電器 OTP、電池 OTP、時序保護)及符合對應的安規與EMC規範。

 

以上針對電池充電器列舉六項基本卻重要的採購重點,採購人員可另再依據所搭配的終端應用與電池模組需求,設定不同的條件。例如,充電器依所搭配的應用設備又可略分為移動式(mobility)、車載式(on-board)與工業用(industry)等,依據不同的應用環境,充電器須具備的防水防震、操作溫度範圍等級可能都不同。採購人員在選擇電池充電器産品時,一定要找具有專業研發與製造能力的品牌,如此所購入的産品不但多一層安心的保障,更有能力依實際應用需求,提供客製化的開發服務。

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