新颖的第二代恒宝（2013.05.Ver2.0 beta）48V10A智能锂电池充电器拆解及使用感受

park

自从去年介绍恒宝48V10A锂电池充电器以来广受大家关注和支持，为答谢诸位再次介绍恒宝2013年新版第二代48V10A智能锂电池充电器。



锂电池具有体积小、重量轻、寿命长、能量密度高等优点。为了对锂电池安全、可靠、快速、高效地充电,应该对充电器的智能性,稳定性,安全性和高效性提出更高的要求。

利用单片机系统和高效开关电源相结合,构造出一个智能化的锂电池智能充电器是个很好的方向。开关电源主功率回路负责将电能转化成电池充电所需要的形式, 同时应尽量提高效率,减小电压电流纹波。单片机系统控制整个充电过程的运行,包括充电参考电压、电流值的给定,充电完毕或者保护状态时充电机的关闭,根据电池电压、充电电流、温度等各种参数来智能监测电池充电状态和实现对电池的一系列保护功能及提高充电效率。



本文介绍的充电器是以高效开关电源和先进的微电脑智能控制为基础，采用完全符合锂电充电规范要求的完整充电过程设计的先进智能充电器。该充电器能够确保动力锂电池在各种情况下得到最佳有效的充电，并具多种智能保护功能，避免电池在传统传统充电器下的过充和超时充电等问题，是电动车动力锂电池充电的理想选择。




几年来，本人一直在寻找这样用单片机为核心的锂电池充电器，反复考虑和挑选之下，去年选择了恒宝48V/10A智能磷酸铁锂电池充电器，经过几经周折反复打磨改善终于得到比较理想的效果，令我爱不释手，也帮部分外地坛友、网友更新升级了程序，得到朋友的认可和支持，DIY的乐趣油然争辉。



不过2012版虽然达到了较为理想的充电效果，但仍有不断完善升华的潜力，比如在保护板保护截止下，充电器无法识别负载，充电器输出端检测识别电池有30毫安左右耗电等瑕疵。



我是尽力追求完美的个性，不断与厂家联系、反馈探讨和研究，提出建议，并由此有缘与恒宝有关人士成为良师益友，厂家非常重视用户反馈意见，不仅让我敬重，而且迅速改版推出了第二代智能锂电池充电器。



本充电器较2012版改进了硬件与程序，元器件布局更加合理留足了风道空间利于散热，单片机容量更大，由18脚的单片机改为24脚，单片机排列由水平安装改为垂直安装（一是更利于防尘，避免久而久之灰尘堆积在单片机管脚，也有利于三防漆浸漆、），蜂鸣器由主板上移到控制板上（负压区），避免日久灰尘进入蜂鸣器发声孔，增加了单独检测负载和保护板保护截止时电池组无输出情况下强启动功能的辅助电源及按钮，并使负载检测耗电由30毫安降低到微安级。UC3844,改为UC3854B与单片机组合为核心，输出从2012版的两级滤波升级为三级大容量电容滤波，而且滤波电感明显加大，还采用了能有效降低发热量的丝包利兹线，可见用料奢侈。风扇还是通过开关控制，因为在预充阶段和浮充阶段电流较小，在强大的铝合金+内部辅助散热片作用下无需考虑温升，所以2013版在这两个阶段风扇停转，这样在整个充电过程中至少90分钟风扇不会转动，缩短了风扇工作时间，有效延长风扇寿命。



充电器输出线改为三线制了，N正极、L负极、E为检测口。所以电池充电接口必须符合此特殊要求，用户需要改一下电池组的充电插座，务必将N、E要短接，方能确保充电器能有效监测电池；严禁将充电器输出插头的N\E两个孔短路，这会导致电池检测无效，无法正常充电，甚至充电出现异常。



全电路板三防漆浸漆处理，能满足轻微雨淋情况下的保护效果，加厚型铝合金外壳和强化防震结构设计，满足一般随车携带的要求。



独具匠心的细致入微的改进，颇显名厂规范，也给用户带来艺术品一样的审美感受。



本人历来就有习惯拆解分析看看内部，再有不放心生产线生产的产品，个别焊点不如手动补焊结实，不过各个焊点焊锡饱满，省得我去补焊了。

打开上盖和侧面我不禁要赞叹厂家做工和选材的认真，元器件的布局合理，线路整齐简洁，没有大量的飞线和手工连线，也没有普通铝合金充电器普遍存在的到处灌注热熔胶的情况，彰显厂家优秀的工业结构设计能力，细微之处也能看出厂家是非常认真的。

从厂家所了解到的PCB板材铜皮厚度是普通电路板的三倍，通大电流能力极佳，电路板温升极低。双面电路板非常结实，采用大量贴片元器件，节省了空间和增加了散热风道，采用大电感，EMI选用安规电容及罕见的高感量非晶磁环共模电感以及高压电容，UC3845电源集成电路与单片机为核心，电源功率管及整流管全部都是进口原装器件，原本是金属外壳，还额外增加了散热片与铝合金金属外壳紧紧接触，散热能力也很不错，有一个地方让我颇为赞赏，变压器底部和PCB之间也是加了导热矽胶垫在高导热系数的矽胶垫辅助给变压器的温度传递。根据厂家描述，更大功率的型号，在变压器顶部也有辅助散热部件。为了防止外壳带静电，在电路板与底壳之间焊接有一铜柱，螺丝穿过铜柱将电路板与充电器外壳底部牢牢固定，即防静电，也加强了防震性。另外在单片机板背面有一只温度传感器，是控制单片机根据温度作出相应控制的，例如当温度过高，会适当降低输出电流或调整风扇转速等。





1.下面我们来看看充电器内部图片吧。

对比2012款，外壳外观尺寸并无没变化，不过纯绿色外壳改为青灰色，纯绿色太显眼，怕丢！图片虽然做了裁剪，部分照片容量还是比较大，在帖子上有点没显示全面，可以鼠标点击就全部显示了。

图1-图8 上可以看出外观形态是与过去一样的。

图1-4上可以看出标牌标记，特别引起注意的是标注了“第二代恒宝数码锂电充电器” 以及出厂日期及版本。

图9 ，31、32、 52 可以看出电路布局，

图10、图38上看出输出采用三级滤波（二级大容量电容滤波+1级电感），电感明显比过去加强。

图11、图37，看出高压滤波采用了450V双电容。

图12是电感滤波，匝数更多，图56是过去2013款与2012比较看。

图14 我们看到安装有一只轻触按钮，此按钮是当保护板保护截止后锂电池无输出时，充电器无法识别检测负载时做强制启动充电器作用，按动按钮5秒，充电器强制启动输出，并激活因保护板保护截止的电池组。

图16，就是设计巧妙的辅助电源，采用双面电路板，小小的电路板背面有集成电路等。此辅助电源检测负载，电流表几乎测不出耗电，2012是30毫安测试电流，由电池组提供，现在辅助电源的检测识别耗电是微安级，所以充满转灯后类似于彻底关断而又几乎不让电池因输出检测电路引起的耗电与自放电。

图17 上看出防浪用保护热敏电阻为5D-20.

图18 进口整流桥

图19 单片机控制板背面 标注2013版

图20 我们可以看出电路板上取消了相应零部件，这就是厂家设计的秒处之一，考虑周全使主板兼容性和通用性，取消的部分零件就是可以作为铅酸负脉冲的电路。

图21 图36 为EMI电路，图17防浪用热面电阻等上看到 绝不偷工减料，该有的一应俱全。

图22  、图24 、图29 看到元器件水平及垂直布局等考虑很周全，不仅美观，留足了风道，减少气流阻力。

图27看到除了状态显示二极管的孔上端有一细孔，可以用针尖等去触动辅助启动按钮

图28 为风扇规格

图30 ，图53  感觉风扇引线比较长，怕万一刮碰风扇扇叶，我自己固定一下。

图31-32，54-55上可以看出散热设计良好，在内部又增加了辅助散热片与外壳紧贴，机器啊个散热。

图34，可以看到2012版上主板上的蜂鸣器移到控制板（负压区域），防止长久使用时灰尘容易进入蜂鸣器发声孔。也可以看出控制板的布局改变，单片机过去水平安装，改为垂直安装，这样更利于防止灰尘以及三防漆渗进管脚处。采用双面电路，阻容元件及开关二极管等布局非常美观，增加了轻触按钮。

图 33、图35为充电器背面，整个电路板蓝色基调，非常美观且厚度及强度很大。

图49-50 对比2012与2013电感，焊下来对比后重新焊接，之后又补喷了一下三防漆，挂在阳台晾衣架上吹干，就是喷上三防漆晾干的图片。有冬季或潮湿环境使用使用其他牌子的充电器的朋友也可以自己在电路板正反面这样喷洒三防漆。

图41 为辅助电源，电源集成电路UC38454B 和控制板位置。

图45 为检流电阻排。

有关本人测试等请参考2012版的文章，不在这里赘述了。可以看到较之2012款 改进和改善了一些部分，重点在增加了辅助电源，使检测耗电达到电流表几乎难以测试的微安级的电流，加强了输出滤波；风扇在预充阶段和浮充阶段是停止转动的，浮充均衡时间由2012版3小时调整为90分钟。风扇在每次充电过程中与2012版相比至少少运转90分钟，这样会大大延长风扇寿命，而且强大的铝合金外壳加上内部增强型辅助散热片，在预充阶段和浮充均衡阶段电流较小，并不会引起充电器过热现象。另外2013款的电路设计及元器件布局更加合理 。

完善的硬件电路是基础，单片机程序是核心是灵魂。如果用户感觉有不适合自己锂电情况的话，可以通过与厂家联系，更改程序就可以解决问题。这种情况类似于电脑主板的BIOS固件程序，不管华硕、技嘉、微星等国际一线厂家的主板，出厂之后会更新N多次程序以达到各种用户的兼容性问题一样。不过我手里的这款2013版恒宝充电器，出厂日期标注的是2013年6月21日，充电效果我是很满意的。据厂家介绍得知，如果在6月18日之前出厂的不是最新的程序，用户可以联系厂家，让厂家邮寄一只单片机自行更换一下就好，单片机是插在插座上的，不是焊接上的，更换升级也易如反掌的。

相关检测步骤等基本跟本人2012款测试一样，大家可以参考：http://www.ddclm.com/bbs/thread-231938-1-1.html

我们欣慰地看到厂家的努力，技术的进步。只有不断前进和追求技术进步厂家才会给市场及用户提供更加精品的产品。在此感谢论坛朋友的支持及关注。不妥之处敬请扶正。无论过去对恒宝充电器有性情偏狭甚至恶意者，还是旁观者以及现实用户，我们面对今天的这款系列型号充电器，不得不承认厂家在不断努力，技术在不断进步。回想起我曾作为教师每每面对学生和家长经常说的一句话：什么样的学生是最好的学生？最好的学生不一定就是最聪明的学生，最好的学生就是最努力的学生，企业亦或如此而已，借此形容一个最努力的厂家才会推出最好的产品。

frh206

恒宝的做工确实挺好。远超一般普通型充电器。
另外佩服park什么都拆解的这么详细。我一般只是打开看看而已（远没到把元件也拆焊下来分析）。

joy22

不错支持一下！！！！！！！！！！！！

park

frh206 发表于 2013-7-9 16:15
恒宝的做工确实挺好。远超一般普通型充电器。
另外佩服park什么都拆解的这么详细。我一般只是打开看看而已 ...

谢谢支持鼓励，我还是相信自己，而且我都有再次检查焊点进行手动补焊的习惯，这样我才放心！通过对比我还更喜欢2012版本的，2013有了辅助电源，但对我来说可有可无的功能，而且程序上又因辅助电源的增加而复杂了一些，输出电压检测和调试2012更方便容易一些。