军用大功率多功能充电器研制工作总结
1 研制任务的由来 1.1 概述
军用大功率多功能充电器方案是依据目前军用车载电池充电器的需求状况基础上制定的。目前军中广泛使用的军用大功率多功能充电器存在体积庞大，笨重不易携带的缺点。
蓄电池主要有铅酸蓄电池、密封铅酸蓄电池、双极铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、钠硫蓄电池、锂电池等，其各有优缺点。铅酸电池的优点便宜、可靠、易得、可回收，缺点在于能量密度低，需加水。
在大型蓄电池组中，密封铅酸电池有着成本低廉，无需维护等优点，因此现在的大型蓄电池组很多都是采用密封铅酸蓄电池。本项目研制的充电器也是针对铅酸电池的，同时也适用于对密封和开口式电池、同等容量的较大功率镍氢、镍镉电池充电。 1.2 研制任务的由来
为了便于野外行军携带，军用大功率多功能充电器在保证性能的前提下，体积和重量要求越小越好。但目前军用广泛使用的军用大功率多功能充电器普遍体积庞大，笨重不易携带。为了适应目前野外行军作战的需要，528厂承担了军用大功率多功能充电器研制的任务，并按照《军用大功率多功能充电器研制任务书》确定技战术指标开始研制工作。 2 研制过程 2.1 初样机研制
1
初样机图纸于2004年6月整理完毕，同月开始初样机研制，并在2005年1月通过工厂环境试验。 2.2 产品概况及组成 2.2.1 产品概况
为了便于野外行军携带，军用大功率多功能充电器在保证性能的前提下，体积减小，重量减轻。军用大功率多功能充电器具有充电激活两个工作功能，断路、短路两种保护功能。 2.2.2 产品组成
系统由功率变压器、风机、大功率管
MOSFET、脉宽调制器IC1
524、可编程芯片MAX713组成。
风机用来进行散热。脉宽调制器、大功率管、功率变压器用来进行电能变换。利用可编程芯片对电池充电过程进行检测、控制，即在充电过程中，对电池的最高、最低电压、动态电阻、温升及充电过程中的特性曲线斜率（dV/dt）进行检测和综合判断，最终确定关机。关机后电池与交流电源脱离。 2.3 技战术指标 2.3.1 充电时间：
正常电池充电小于5小时。 应急充电及浮充电小于3小时。 激活充电及电池容量检查小于15小时。
2.3.2 关机后，电池容量及温升：
对正常电池充电，关机后，电池以0.2C5率（用电池容量的0.2倍的电流放电，时间5小时）放电，有效放电电量不小于额定容量的90％。在常温下电池温升小于25℃。
2
2.4 环境适应性 2.4.1 温度适应性：
最高储存温度＋70℃，最高工作温度＋50℃。
最低储存温度－50℃，最低工作温度－40℃。 2.4.2 振动、淋雨、潮湿，同一般军用电子仪器。 2.4.3 电磁兼容性，同一般军用电子仪器。 2.4.4 供电电源（充电器对电网的要求）
交流：187V－252V，50Hz－60Hz或400Hz； 功率容量小于1KW。 2.4.5 体积、重量、配套件： 体积：220×140×80（约） 重量：2Kg（约）
配件套：输入、输出两根电缆。 2.4.6 平均故障间隔时间 MTBF大于1000小时。
2.4.7 连续工作时间：4小时 3 关键技术解决措施
产品外形采用箱体结构，因为功率管在工作时发热，为保证系统正常工作，使用风机进行散热。
蓄电池的充电方式有恒压充电、恒流充电、快速充电、限流定压充电等多种充电方式。
恒压充电过程中加在蓄电池两端的充电电压始终保持保持恒定。恒压充电由于初期电流太大，对蓄电池的寿命有影响，对于密封铅酸蓄电池，甚至可能造成极板弯曲，电池报废。
3
恒流充电过程中流经蓄电池的电流始终保持保持恒定。在恒流充电后期，由于电流保持原有数值，大部分电流用在分解水上，于是冒气很厉害，电解液沸腾剧烈，不但消耗电能，而且对极板也不利，容易造成极板上活性物质脱落。
快速充电采用大电流脉冲充电法，以牺牲蓄电池寿命为代价，提高充电效率。
因此对密封铅酸蓄电池，采用定压限流方式充电是一种比较好的方法。限定一个最大充电电流，随着充电过程的进行，电池的电压越来越高，充电电流随之越来越小，这种充电方法能使蓄电池工作在非常良好的状态。
MAX713是一种镍镉/镍氢蓄电池快速充电器，在检测到（dV/dt）变负时，快速充电模式应被终止。MAX713能充电1到16节电池，具有线性或开关模式功率控制，对于线性模式功率控制，蓄电池充电时能同时给蓄电池负载供电；具有根据电压坡度、温度或时间三种方式截止快速充电，并自动从快速充电转到点滴式充电的功能；当不充电时在蓄电池上的最大漏电流为5mA。
使用开关电源集成芯片1524进行脉宽调制。1524系军品类芯片，适用于-55℃-125℃；具有完整的PWM控制电路的功能；可为用户提供5V、50mA的直流稳压输出。
另外本方案设计具有各种操作失误保护功能。对于容量和电压的设定有一定的容错性。本方案设有激活充电方式，主要针对较大功率电池处在长期放置状态，没有按厂家规定维护，使用时电池已经严重钝化而采取的措施。 4 结论
4
在上级机关的领导下，经过全组成员的集体努力，军用大功率多功能充电器研制工作已基本完成。
军用大功率多功能充电器具有以下技术特点：体积小、重量轻、功率大、安全性好、环境适应性高。
军用大功率多功能充电器产品结构合理可靠，安装使用方便，环境适应性高，具有良好的工艺性能和性能价格比，能满足研制总要求规定的技战术指标要求；试验中出现的问题解决措施已落实到图样和技术文件中，产品供货渠道畅通，能保证产品配套和质量；产品图样及技术文件齐全、完整、正确，符合标准化要求，能够满足产品质量评审要求，可以提交质量评审，敬请各位专家检查。
5
