电动车电池维护方案与设计方案区别(电动车电池维护方案与设计的关系)
导语：电动车电池维护方案与设计
本人最近因工作调整关系，两部电动车几乎一个月都用不上一次，但出于对电池以后能正常使用的考虑，所以需要有个简单可行的维护方案。
我有48V的20Ah与12Ah锂电各一套，均已使用了两年以上，状态良好。这种旧电池如果不用，一旦放置就会快速衰老，而且旧电池比新电池更怕搁置。电池属于那种不怕用，就怕放的类型。
经过考虑手里已有条件，最后决定做一套调光灯。虽然我有很多灯，基本都是通过改制的遥控调光灯，但都是低压的不能直接用在电动车电池上。买现成的还需要改制增加测试表头，不如用简单的方法自制一套。
以下通过完成一套调光灯的方式，将设计的选型、参数定义做一下简单的描述。不是教学，仅供参考。也可以将灯珠改成电阻直接用于电池维护，也可以用于外出或维修等情况。比如过年等需要做电池维护的环境。
设计目的：48V调光灯，用于电池维护，目的是缓慢的消耗电池的电，低电流耗电还可以延长电池使用寿命。
设计思路：通过串联的LED灯珠与电阻分压，通过LM317进行恒流与调光，电流调节区间30-300mA。
电池类型：三元锂电池，工作区间46.8—54V。（酸电池44.5-56V）
灯珠类型：LED1W晶圆，6300K自然白光。6颗，工作电压3.2—3.4V，串联后19.2—20.4V。
需要器件：TLP41A×1，LM317×1，10Ω/3W电阻×6，10k、560、4k7/0.25W 、2K/0.25W电阻各×1，带开关电位器50K×1，47微法/68V电容×1，5—30V可测量99V表头×1。
TLP41B、C，后缀代表CE极的击穿电压，C好像是200V，TLP 41是40V5A的，与LM317均为TO220封装。220封装厚片为自带的0.5W散热器，散热功率不足时需要外置散热器。
一、必要的工作状态预估计算
48÷0.3A=160欧姆（Ω） 160Ω是300mA时的负载电阻。
（48-20V）÷0.3A=95Ω 20V是LED灯的端电压，95Ω是300mA时直接带灯的限流电阻。（实际不用，只是粗算需要多少只电阻，即最多需要8只10Ω电阻）
3.2V×0.3A=0.96W≈1W LED功率
48V×0.03A=1.44 W≈1.5W 电池最低功耗
48V×0.3A=14.4 W≈15W 电池最高功耗
12Ah÷0.3A=40小时 满电流最短使用时间
12Ah÷0.03A=400小时 低电流最长使用时间
15W表示满亮度时流过电池的电流是0.3A，整机视在功率15W，灯珠6W，耗散功率9W，即需要合理的将9W功率平摊出来（避免热量集中，多电阻设计也可以降低电阻瓦数，即用数量分散功率，这里用3W10Ω的电阻是因为我正好有）。40-400小时是最亮和最暗的极限工作时间，实际使用时在两者之间，我计划一周或两周循环充一次电。
原理图
二、电源的设计
1、 为避免使用时短路，故在电池首尾端均串联了一只10Ω/3W，再通过TLP41A进行限流与分散温度，减小线路板体积。在计算时首尾的两只电阻忽略不计，但实际作用存在。
2、 选TLP41A是因为这类功率管的放大倍数只有50左右。通过4k7偏置电阻在短路时可产生大约10mA电流，即负载短路后最大电流被限定在0.5A。有时会有人提到，用13007代替13001，实际是不合适的，因为耐压700V的和耐压400V的放大倍数会有不同，耐压越高放大倍数越低。
3、 如图，由于LED是非线性器件，故而A点与C点电压相对随机。
三、恒流的设计
1、 LM317是一只固定为1.25V的恒压输出稳压芯片，可通过调节控制脚的电压实现调压。（其它ADJ也可以，最低电压越低越好）
2、 与电位器并联的6k2电阻是可调范围最大值的限定，由于电位器可能会出现接触不良现象，增加后可避免电压跳动过大造成LED损坏或辉度变化太大。
3、 计算公式：1.25V÷560Ω=0.0022mA，0.0022mA×6.2k=13.64V，13.64V+1.25V=14.89V。即317最大可输出15V，因为并联电位器原因，实际电压会稍低一些，按13V计算。调节电位器后B点的工作区间在1.25-13V，输出电流在30—325mA之间（1.25V÷40Ω=31mA，13V÷40=325mA，以下按300mA计算）。同时电流最大值会受到TLP41A放大倍数限制（调整4k7电阻可改变输出电流大小）。
四、耗散功率的计算
TLP41A：最大MAX时（最小不用计算）
LED+LM317≈20V+15V。 15V是317输出电压13V+2V的管压降。
（48V-35V）×0.3A=3.9W 需要的散热器功率，实际因首尾电阻分掉了2W，因此至少需要增加1.9W散热器，因为厚板自带0.5W，所以需增加1.4W散热器。
13V÷4=0.3A×10Ω=3V 每只10Ω电阻的电压
3 V×0.3A=0.9W 每只10Ω电阻的功率
之前算过，视在功率为15W，LED6W，6只电阻6W，TLP41A为1.9W，合计13.9W，即317耗散功率为1.1W
下面计算一下
317耗散功率与41A是相反的，即满功率时低，低功率时高。
2V×0.3=0.6W 2V管压降（低压差管为0.5V压差，普通三端2.5V），计算出的实际总功率是14.4W，表明管压降估计值很接近。
33V×0.03=0.99 W 低功率时，317输出1.25V，LED约12V（实际测量），加上管压降，大约15V，48V-15=33V，电池充满时实际值更高，所以1.29W是电池电压最低时的功率，53V时为1.14W。
五、显示表头电路
本人有一只测量范围0-99V，工作电压在3-30V的3位电压表头，通过2K电阻直接从电池取电，由于电池电压高，所以又放置了一个电容，用来在送电时瞬间拉低一下输入电压，使表头能避开过压保护。不安装会黑屏保护，如果有高电压的表头可以直接用。
上面的计算公式估计也没人会看，有些差异可能会对不起来。本来就是估算值，只是为了方便快速制定设计方案使用。
通过以上，可以大致熟悉器件选型与工作范围，了解器件是否会出现过流等异常情况。图纸非常简单，因为电池供电且电流很小，所以没有设计电容，在电流较大环境，应在TLP41A基极，317输出脚各增加一只电容，否则317输出会自激，造成工作异常。选6只LED是4只用于台面照明，2只用于做咖啡时的照明。如果需要8只，可以去掉两只10Ω电阻，即一只电阻一只灯。
PCB，正视图，蓝色为反面布线
实验板
免责声明:本站部份内容由优秀作者和原创用户编辑投稿，本站仅提供存储服务，不拥有所有权,不承担法律责任。若涉嫌侵权/违法的，请与我联系，一经查实立刻删除内容。本文内容由快快网络小苹创作整理编辑！