行動(dòng)電力系統(tǒng)測試

1、行動(dòng)電力系統(tǒng)測試組員：劉佳明、周芳賢德霖技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系日五專0921指導(dǎo)老師：王岱淇老師摘 要現(xiàn)代生活對(duì)於電力的使用需求，無所不在；基於休閒旅遊的舒適性，可攜帶式之電源供應(yīng)， 為未來休閒生活不可或缺的設(shè)備。蓄電瓶電力的攜帶，必須考慮再充電的正確時(shí)機(jī)，以延長蓄電 瓶的使用壽命，電力供應(yīng)系統(tǒng)的控制，成為重要課題。本研究利用微電腦充電器與交直流電壓轉(zhuǎn)換器，整合為可攜式行動(dòng)電力系統(tǒng)。採用電動(dòng)車用 蓄電瓶GS TEV12500做為電力儲(chǔ)存。微電腦充電器將市電儲(chǔ)存於蓄電瓶，當(dāng)蓄電瓶充電完成，自 動(dòng)停止充電，並以燈號(hào)顯示充電完成訊息。在無市電供應(yīng)之場地，交直流電壓轉(zhuǎn)換器將蓄電瓶之 電力，轉(zhuǎn)換成110V之

2、交流電供應(yīng)戶外活動(dòng)使用，當(dāng)電量降低至某程度後，交直流電壓轉(zhuǎn)換器發(fā) 出斷續(xù)聲響，提醒電瓶之低電壓，持續(xù)耗電至某更低電壓後，系統(tǒng)將停止供電，並持續(xù)發(fā)出聲響， 提醒使用者應(yīng)進(jìn)行充電。當(dāng)市電供應(yīng)狀態(tài)下，交直流電壓轉(zhuǎn)換器未啟動(dòng)狀態(tài)下，系統(tǒng)供電插座可直接供應(yīng)市電。本系 統(tǒng)利用繼電器整合供電線路，使系統(tǒng)可產(chǎn)生不斷電功能，在交直流電壓轉(zhuǎn)換器啟動(dòng)狀態(tài)下，當(dāng)市 電斷電時(shí)，繼電器將自動(dòng)將蓄電瓶電力於極短時(shí)間內(nèi)，供應(yīng)至系統(tǒng)供電插座，經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果，電腦 呈現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。本系統(tǒng)提供車充功能，可使用汽車點(diǎn)煙器插座逕行充電，全部系統(tǒng)整合於一絕緣塑膠箱，並 配有伸縮拉桿，便於收藏於汽車行李箱，塑膠箱配有膠輪，可輕易將行動(dòng)電力系統(tǒng)拖

3、行至戶外使 用。一、前言現(xiàn)今的社會(huì)休閒活動(dòng)日新月異，難免外岀會(huì) 碰到用電或是野外用電的種種問題，碰到天 災(zāi)例如地震導(dǎo)致停電，使用發(fā)電機(jī)又會(huì)因?yàn)?它吵雜的聲音吵到他人，所以才想到做一種 安靜又便利的電力系統(tǒng)。行動(dòng)方便的發(fā)電機(jī)有目前市面上有多樣化， 又以汽油發(fā)電為普遍化，但是卻有吵雜的噪 音和難聞的汽油味道，當(dāng)然也有環(huán)保的發(fā)電 方法，目前以環(huán)保方法發(fā)電的有燃料電池、 風(fēng)力發(fā)電、太陽能等等，但是成本昂貴，便 利性和實(shí)用性卻沒有如此的方便，當(dāng)然也有 動(dòng)力發(fā)電得商品，如用捏的發(fā)電手電筒、也 有轉(zhuǎn)動(dòng)式腳踏發(fā)電機(jī)，但是在現(xiàn)今的社會(huì)追 求的方便，等到動(dòng)力發(fā)電放出的電量，也已 經(jīng)滿身大汗，所以不符合現(xiàn)代人所需要

4、的便 利。圖1、拉力手把在這些條件種種要求下，我們將各種器材不 斷輕量化，也加裝了手把跟輪子產(chǎn)生出拉力 手把請(qǐng)看圖1，也未了外岀便利怕中途電量 不夠用，加裝了車上充電設(shè)備將點(diǎn)煙器，拔下後再將車用插頭插上，就能在車上旅途中進(jìn)行充電，在功能上也加裝了UPS不斷電系統(tǒng)和LED燈泡來提醒使用者，是否有電量充 足或是否放電正常，來符合各種便利性。二、研究目的本專題是以利用電腦充電器跟交直流電壓轉(zhuǎn) 換器做組合再連接到電瓶，組合出一臺(tái)行動(dòng) 電力系統(tǒng)，請(qǐng)看圖 2組合圖，以測試來降低 這些問題的發(fā)生。充電速率以一般家用110V的插頭做充電測試，充電速率以平均一小時(shí)紀(jì)錄一次，電量 充到16.5V的時(shí)候他是否會(huì)自動(dòng)

5、切斷不再繼 續(xù)充電，避免充過頭導(dǎo)致意外的發(fā)生。放電速率以家用型電風(fēng)扇，做放電測試固定 放電電壓110V，平均每小時(shí)紀(jì)錄一次，在電 壓太少時(shí)，是否會(huì)自動(dòng)發(fā)出警訊提醒使用 者，那電壓又是到達(dá)多少會(huì)發(fā)出警訊。將過程岀現(xiàn)的問題加以改良，並且加裝LE D燈泡來提醒使用者，是否有電量充足或是 否放電正常，在充電和放電過程中也觀察L ED燈泡，是否會(huì)隨電流增減進(jìn)行變化顏色圖2、電腦充電器與交直流電壓轉(zhuǎn)換器組合圖三、文獻(xiàn)探討交直流電壓轉(zhuǎn)換器的特性為：設(shè)有溫度感測器，感測溫度升至某溫度，風(fēng) 扇開始啟動(dòng)，溫度超過 60 C，發(fā)岀連續(xù)短笛 聲，且自動(dòng)關(guān)機(jī)以保護(hù)裝置，請(qǐng)看圖3。電流超過2.57安培，風(fēng)扇自動(dòng)啟動(dòng)。超過

6、8.5A，笛-笛-笛短響聲。電池電壓降低至10.5 0.5 C時(shí)，系統(tǒng)每隔數(shù)十秒發(fā)出短警笛聲，預(yù)先警告電瓶低電壓， 提醒使用者儘速充電。電池電壓降低至10.0 0.5 C時(shí)，系統(tǒng)供電插座將停止供電，並發(fā)出持續(xù)笛聲提醒使用者 儘速充電。當(dāng)負(fù)載超過，系統(tǒng)微電腦則啟動(dòng)保護(hù)而自動(dòng) 關(guān)機(jī)，降低負(fù)載後，可重新開機(jī)。使用點(diǎn)煙插頭連接汽車電源供應(yīng)本轉(zhuǎn)換器時(shí)，為保護(hù)汽車電力供應(yīng)系統(tǒng)，本系統(tǒng)輸出 功率勿超過 150W。圖3、交直流電路板系統(tǒng)連結(jié)電池時(shí)的正負(fù)極性保護(hù)採35A保險(xiǎn)司裝置。本系統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換效率為85%以上。輸出之波形為模擬正弦波，系統(tǒng)待機(jī)消耗電流小於0.3A。輸入電壓為1015A DC。輸入最大電流 35

7、A，輸岀電壓（AC）為115V，輸岀頻率為60Hz。電瓶介紹：1. 放電：為了達(dá)到較長使用壽命，電瓶放電 時(shí)應(yīng)避免超過蓄電容量的80%，相當(dāng)於放電末期，電瓶液的比重不應(yīng)低於1.13Kg/L，放電後之電瓶應(yīng)馬上充電，不要留下不管，因 它本身會(huì)自行放電，導(dǎo)致電瓶過度放電並形 成硫酸鉛結(jié)晶附著在極板上（即所謂硫化現(xiàn)象），對(duì)電瓶壽命傷害甚大。2. 充電：只能用直流電充電，充電時(shí)所產(chǎn)生 的易燃性氣體應(yīng)讓它快速擴(kuò)散，充電器附近 應(yīng)嚴(yán)禁火花，電瓶箱蓋應(yīng)該打開或移出，電 瓶排氣塞子應(yīng)關(guān)緊，確定充電器電源關(guān)上， 將電瓶組連接到充電器，正極接正極，負(fù)極 接負(fù)極，然後打開電源開關(guān)開始充電，電瓶 液溫度太高，應(yīng)暫停充

8、電，直到溫度降到 45 度以下。電瓶液的溫度，至少應(yīng)該比充電前 增加 10 度，當(dāng)電瓶液比重與電瓶電壓保持 2 小時(shí)不變，即代表充電完成，充電完成後 ,至 少半小時(shí)才可以將電瓶箱箱蓋蓋上，每組電 瓶應(yīng)選擇適合它規(guī)格的充電器，這是極為重 要。3. 均等充電：它會(huì)保護(hù)電瓶的使用壽命並維 持正常的蓄電容量，在過度放電或重複未充 分充電時(shí)，必須在正常充電後實(shí)施均等充 電，它最大的充電電流為 5A/100A 額定容量。4. 檢查溫度：電瓶液的設(shè)計(jì)溫度為30 度，高溫會(huì)縮短電瓶使用壽命，低溫會(huì)降低電瓶的 蓄電量，攝氏 55 度是不可接受的操作極限溫 度。5. 電瓶液：電瓶液的正常比重設(shè)定在20 C時(shí)1.2

9、80Kg/L ，高溫時(shí)比重減少，低溫時(shí)增加， 適當(dāng)?shù)男Ｕ齻S數(shù)為每°C ,0.0007Kg/L，即相當(dāng)於30C時(shí)1.270Kg/L的比重，電瓶液的比重 必須符合規(guī)定，太高會(huì)影響電瓶壽命，太低 會(huì)影響蓄電容量。鉛酸電瓶介紹 : 基本原理結(jié)構(gòu)式：（） Pb | H2SO4 | PbSO2（） 因?yàn)榱蛩釣槎|(zhì)子酸，再加上其一級(jí)解離常 數(shù)的值 （ K1 ） 遠(yuǎn)大於二級(jí)解離常數(shù) （ K2 ） ， 所以電解液中的反應(yīng)主要是透過 H+ 與 HSO4- 來與電極進(jìn)行。放電反應(yīng)：陽極（一）:Pb（s） + HS04- f PbS04 + H+ + 2e-陰極 （）：PbO2 + 3H+ + HSO4-

10、+ 2e- fPbSO4 + 2H2O淨(jìng)反應(yīng)： Pb + PbO + 2H2SO4 f 2PbSO4 +2H2O由上面的反應(yīng)可以看出，放電的進(jìn)行會(huì)使得 陰陽極上的 Pb 與 PbO2 以及電解液中的 硫酸持續(xù)的被消耗。這樣的情形會(huì)造成放電 電位的下降，在電解液中硫酸含量降至約 14.72%wt 時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行充電的步驟以使陰陽 極再度活化、電解液硫酸濃度回到初始值。 要進(jìn)行充電的步驟，應(yīng)該將充電器與鉛酸電 池的兩個(gè)正極、負(fù)極兩兩相接。充電反應(yīng)：陰極（一）：PbSO4 + H+ + 2e- f Pb（s） + HSO4 - 陽極 （）：PbSO4 + 2H2OfPbO2 + 3H+ + HSO4-

11、 + 2e- 淨(jìng)反應(yīng)： 2PbSO4 + 2H2OfPb + PbO2 + 2H2SO4鉛酸電池充電方法 : 由於鉛酸電池雖然具有高容量的優(yōu)點(diǎn)，但其 電化學(xué)反應(yīng)速率不如鎳金屬電池或鋰系電池 快速，其電化學(xué)反應(yīng)時(shí)延也較為明顯。由於 這種特性，各國學(xué)者與產(chǎn)業(yè)界對(duì)於鉛酸電池 提出許多不同的充電策略，概分成下列幾種 或其組合：1. 定電壓充電法在充電過程中，以固定電壓高於電池電壓的 直流電進(jìn)行充電。此時(shí)由於電壓差的因素， 強(qiáng)迫電池進(jìn)行逆化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)行儲(chǔ)能。此種 充電方法在充電初期因?yàn)殡娢徊钕嗖钶^大， 充電的速度效果較佳，但伴隨電池內(nèi)電阻上 升，充電電壓與電池電壓差逐漸減小，充電 的速度效果降低。而且，

12、當(dāng)充電電壓與電池 電壓差過大時(shí)，極大的充電電流流入電池使 逆化學(xué)反應(yīng)速度過快，可能造成電池內(nèi)部溫 度上升，當(dāng)電池經(jīng)常處於超過45 C,對(duì)電池的壽命會(huì)造成嚴(yán)重的影響。為解決充電初 期，定電壓使充電電流過大的問題，目前衍 生出多段定電壓充電方法，待電池電壓逐漸 上升至設(shè)定的電位時(shí) ，再提高電壓繼續(xù)充電 。2. 定電流充電法 在充電過程中，以高於電池電壓之固定電流 的直流電進(jìn)行充電。此時(shí)由於電壓差的影 響，電池也會(huì)進(jìn)行逆化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)行儲(chǔ)能。 當(dāng)隨充電時(shí)間增加，電池的內(nèi)電阻加大，由 於環(huán)路電流仍保持固定值，造成電池電壓逐 漸上升，保持充電電壓高於電池電壓，而能 持續(xù)對(duì)電池充電。這種充電方法缺點(diǎn)為，在

13、電池逐漸充飽的過程時(shí)，電池電壓逐漸上 升，若不進(jìn)行有效的上限控制，電池電壓過 高將造成電池永久的損壞，而控制的上限電 壓值的選擇，將直接影響充電的飽充程度。3. 脈衝充電法這種充電方法主要是在充電過程中，在每一 個(gè)充電脈衝後緊接著一個(gè)短暫休息，或甚至 緊接著一個(gè)放電脈衝。其原理是借由放電脈 衝以去除化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體附著於極板 上，阻礙反應(yīng)的進(jìn)行，較為熟知的為 Christie Electric 提出的 ReflexTM 充電法，為脈衝充 電法的例子。但經(jīng)過學(xué)者及業(yè)者許多的實(shí)驗(yàn) 逐漸證明，在新電池其物質(zhì)活性較高，這個(gè) 方法確實(shí)可以提高電池的充電效率，其單位 時(shí)間充入的電量較其他方法高。但當(dāng)電池

14、活 性略降低後，一如使用一段時(shí)間後的電池， 其單位時(shí)間充入的電量與其他方法比較，卻 沒有明顯的差異。 甚至， 一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示， 這種加速充電法，在電池充電過程中，尤其 運(yùn)用在鉛酸電池時(shí)將使電池活性快速降低， 減少電池使用壽命；而當(dāng)電池電量較高時(shí)， 例如充電已接近充飽時(shí)，使用此種方法雖然 可維持電池電量，但在此種方法不斷充電放 電過程，一如電池不斷的放電與充電，反而 影響電池的壽命。4. 電池內(nèi)電阻估測充電法 由於充電時(shí)，電池的內(nèi)電阻不斷產(chǎn)生變化， 要能滿足穩(wěn)定、不影響電池壽命、快速充電 的要求，一種可行的方法是，充電策略隨著 電池內(nèi)電阻的變化隨時(shí)調(diào)整，此即這種方法 的基本概念。但是電池的內(nèi)電

15、阻在充電過程 中，是難以直接量測，且會(huì)隨不同廠牌電池 或不同活性程度的電池，發(fā)生極大的估算偏 差，因此這種充電法尚未達(dá)實(shí)用階段。但是 利用電池內(nèi)電阻形成電池的外顯能量位準(zhǔn)， 與充電器形成電池的外顯能量位準(zhǔn)之間，構(gòu) 成充電的電池能量障壁 BEB ，卻是可以替代 電池內(nèi)電阻估測而可以為充電策略調(diào)整的條 件，這種方法稱 BEB 充電法，預(yù)期將可達(dá)到 最適且無段充電的追求目標(biāo)。UPS 介紹 :UPS 的產(chǎn)品分類，分為在線式 (ON-LINE) 、 離 線 式 (OFF-LINE) 、 線 上 互 動(dòng) 式 (LINE INTERACTIVE) 三大類。在早期， UPS 原本只有在線式 (ON-LINE)

16、 及 離線式 (OFF-LINE) 兩種，後來美國生產(chǎn)不斷 電系統(tǒng)的廠商推出介於在線式與離線式的線 上互動(dòng)式 (LINE INTERACTIVE) 後，分類已 從原本的二大類變成了三大類。但是線上互 動(dòng)式的動(dòng)作特性類似離線式，所以 UPS 的架 構(gòu)主要還是以在線式及離線式兩類為主。所謂在線式UPS，是指當(dāng)臺(tái)電正常供電時(shí)，電流分為兩個(gè)進(jìn)行方向同時(shí)動(dòng)作，一方面經(jīng) 由充電迴路對(duì)電池充電，另一方面則是經(jīng)過 變流器變流器的轉(zhuǎn)換功能，提供電力給機(jī)械 設(shè)備使用；此時(shí)若臺(tái)電供電發(fā)生異常，則變 流器的輸入則改由電池組來供應(yīng)，變流器持 續(xù)提供電力沒有中斷。由此可知，不論供電正常與否，在線式不斷 電系統(tǒng)輸出給設(shè)備的

17、電力完全由變流器來供 應(yīng)，因此不論臺(tái)電供應(yīng)的電力品質(zhì)如何，機(jī) 械設(shè)備所收到的電力均是穩(wěn)定而不受任何影 響。但是因?yàn)榧軜?gòu)較複雜，所以成本較高， 一般用在醫(yī)療設(shè)計(jì)、緊急逃生設(shè)備、大型辦 公大樓、高精密度儀器等設(shè)備使用。離線式 UPS 是指當(dāng)臺(tái)電正常供電時(shí)，電力經(jīng) 過 UPS 過濾雜訊後，直接供應(yīng)電力給設(shè)備使 用，在此另外有一組迴路在對(duì)電池組進(jìn)行充 電，而變流器此時(shí)並不動(dòng)作。此時(shí)若臺(tái)電供 應(yīng)的電壓不穩(wěn)定時(shí)，輸出電壓因?yàn)闆]有經(jīng)過 整流器，所以會(huì)和臺(tái)電供應(yīng)的電壓一樣不穩(wěn) 定；必須等到電力突然發(fā)生異常時(shí)， UPS 才 會(huì)切換到變流器，由變流器提供穩(wěn)定的電力 給設(shè)備使用。由此可知，離線式 UPS 有兩組電力

18、交替使 用，這並不是好事，因?yàn)閮山M電力於交替轉(zhuǎn) 換時(shí)會(huì)產(chǎn)生 34 微秒的轉(zhuǎn)換時(shí)間，此轉(zhuǎn)換時(shí) 間對(duì)於某些設(shè)備將會(huì)造成當(dāng)機(jī)，雖然如此， 由於一般個(gè)人電腦允許 10 微秒以內(nèi)的轉(zhuǎn)換 時(shí)間，所以並不會(huì)造成傷害。也因?yàn)殡x線式 UPS 架構(gòu)簡單，體積小，而保護(hù)性較差，因 此較適合一般個(gè)人電腦與周邊設(shè)備使用。 而線上互動(dòng)式 UPS 原理與離線式相去不遠(yuǎn)， 最大的特色在於電池充電器與變流器共用一 個(gè)電力轉(zhuǎn)換器，這個(gè)電力轉(zhuǎn)換器除了平時(shí)對(duì) 電池進(jìn)行大電流快速充電外，一旦停電，電 力轉(zhuǎn)換器便會(huì)自動(dòng)取代變流器，將電池能量 釋放出來供設(shè)備使用。由於線上互動(dòng)式 UPS 架構(gòu)特性介於在線式與離線式 UPS 之間，較 適合小

19、型企業(yè)或是網(wǎng)站伺服器使用。 不論是哪種類型， UPS 的使用者都希望在突 然停電時(shí)， UPS 能夠供應(yīng)足夠的關(guān)機(jī)與儲(chǔ)存 檔案時(shí)間。停電時(shí) UPS 的支撐時(shí)間，決定於 UPS 的連接的電腦設(shè)備多寡，以及 UPS 內(nèi)建 的電池規(guī)格與數(shù)量。一般個(gè)人電腦使用的 UPS,使用一顆12伏特/7安培電池，可以支 撐一部電腦與十七吋螢?zāi)唬蠹s十二分鐘的 不斷電時(shí)間。至於精確的支撐時(shí)間，必須考 慮 UPS 的電池大小所能提供的電源能量。 不斷電系統(tǒng)的供電來源是電池，電池會(huì)因外 在的環(huán)境及內(nèi)部的化學(xué)變化而漸漸老化，即 使是靜置不用也是。電池老化勢必縮短供電 時(shí)間，甚至無法供電。一般來說，經(jīng)驗(yàn)中的 電池平均壽命約為

20、兩年，但是每一個(gè)電池老 化的速度都不相同 ，所以無法提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù) 。 為了避免電池老化的狀況發(fā)生，除了定期更 換電池外，經(jīng)常注意電池的狀態(tài)也是一項(xiàng)預(yù) 防電池老化的必備動(dòng)作。有些 UPS 有電池測 試功能，就可以定期執(zhí)行該項(xiàng)功能檢測電池 健康狀況，若是 UPS 沒有該項(xiàng)功能，也可以 自己測試電池的供應(yīng)時(shí)間。測試的做法是將 UPS 的輸入端拿掉，也就是模擬停電的狀 況，然後看看 UPS 能持續(xù)供應(yīng)多久的電力， 如果供電時(shí)間遠(yuǎn)少於實(shí)際需求時(shí)，即使電池 依舊堪用，還是應(yīng)該馬上更換。雖說 UPS 所用的是免保養(yǎng)電池，但是每隔一 段時(shí)間對(duì)其作充放電的動(dòng)作，可以使電池中 的化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生作用，達(dá)到延長使用壽命

21、的 目的。若是三個(gè)月內(nèi)都沒有發(fā)生過電力異 常，建議可以將電力插座拔除，由電池來供 應(yīng)。至於放電的時(shí)間，可以參考一般 UPS 的 電池低電壓警報(bào)聲：當(dāng)電池還有電力時(shí)約四 秒一響，後段當(dāng)電池電力消耗殆盡時(shí)，則變 為較急促的一秒一響，您可於此時(shí)將市電電 源接上，讓 UPS 的電池充電。一般個(gè)人電腦用的 UPS所能支撐的供電的時(shí) 間，大約都在 5 至 10 分鐘。如果這段時(shí)間無 法充分供應(yīng)使用者關(guān)機(jī)與儲(chǔ)存的動(dòng)作，或是 使用者希望有更多時(shí)間以便進(jìn)行更多工作 時(shí)，延長 UPS 的供電時(shí)間就是使用者必須考 慮的課題。延長 UPS 供電時(shí)間的方式有兩種，第一種是 加裝電池組，每加一組電池組約可延長一倍 的供電

22、時(shí)間，但相對(duì)的其充電時(shí)間會(huì)增加一 倍以上。雖然這個(gè)問題可以經(jīng)由外加充電機(jī) 加以解決，但是如此一來增加的成本及體積 就必須好好評(píng)估。另一種方式就是選購電池 容量較大的 U P S ，除了維護(hù)容易外，也可以 避免不斷加裝外掛設(shè)備的夢(mèng)靨。 總而言之，消費(fèi)者在購買前可以先將自己需 要使用 UPS 的機(jī)器數(shù)量、支撐時(shí)間需求詳細(xì) 列表，先行請(qǐng)教專業(yè)人士了解真正的需求規(guī) 格後，再作出購買的決定，這才是最嚴(yán)謹(jǐn)， 也最完整的採購做法。繼電器介紹： 繼電器在電子電路上的應(yīng)用，是扮演著轉(zhuǎn)換 隔離的角色。我們可以利用小電壓、小電流 的信號(hào)去控制繼電器的接點(diǎn)閉合或斷開，然 後去控制大電流的負(fù)載，而這大小兩個(gè)不同 的電力

23、系統(tǒng)是互相隔離，互不相干涉的。 繼電器的動(dòng)作原理： 繼電器的輸入部分為一組電磁鐵，當(dāng)電磁鐵 通過電流時(shí)，產(chǎn)生磁性，就吸引著輸出接點(diǎn) 閉合或斷開。當(dāng)電流消失後輸出接點(diǎn)又回復(fù) 到原始狀態(tài)。繼電器的輸出部份，通常是一組常開接點(diǎn)（N.O. Normal open），或一組常開常閉接點(diǎn)。當(dāng)然，也有的繼電器其輸岀接點(diǎn) 不只一組，有兩組或兩組以上，彼此具有連 動(dòng)的關(guān)係。可以一次控制多個(gè)負(fù)載。常開接 點(diǎn)是指平常與共點(diǎn)是不連接，常閉接點(diǎn)是指 平常即與共點(diǎn)連接，當(dāng)電磁鐵通電後，常開 接點(diǎn)就與共點(diǎn)連接，而常閉接點(diǎn)就與共點(diǎn)斷 開，達(dá)到控制的效果。繼電器的規(guī)格：繼電器輸入部分是以直流電壓去驅(qū)動(dòng)，一般 規(guī)格有5V、9V、

24、12V、24V等。輸岀部分接 上負(fù)載與交流電源，在使用上需注意接點(diǎn)所 能承受的電流與電壓值，譬如120V/2A，代表接點(diǎn)只能承受 2A的電流，因此，需視負(fù) 載電流大小，選用適當(dāng)?shù)睦^電器。繼電器驅(qū)動(dòng)方式：直接利用電源電壓驅(qū)動(dòng)，只需遵照繼電器之 動(dòng)作電壓大小，加在線圈兩端，即可使繼電 器動(dòng)作。利用電晶體驅(qū)動(dòng)，除了動(dòng)作電壓要 符合外，繼電器的動(dòng)作電流必須在繼電器的 容許範(fàn)圍內(nèi)，也就是當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入後，電 晶體必須飽和，且要能提供繼電器動(dòng)作時(shí)所 須之驅(qū)動(dòng)電流。我們可以利用三用電表測岀 繼電器線圈之電阻值，然後利用毆姆定律 I=V/R，求出繼電器的動(dòng)作電流，並據(jù)此已決 定電阻Rs的大小。利用 SCR萊驅(qū)

25、動(dòng)也必須 注意SCR是否能承受繼電器的工作電流。由 於SCR受到驅(qū)動(dòng)信號(hào)觸發(fā)後，會(huì)一直保持在 導(dǎo)通狀態(tài)，所以必須在SCR之A-K間接一個(gè) 按鈕開關(guān)，做回復(fù)控制用。二極體在消除線 圈所產(chǎn)生的反電動(dòng)勢，以避免破壞了電晶體 或SCR。此二極體可以使用一般的整流二極 體如IN4001/IN4002等元件。四、研究方法設(shè)備：電瓶（CSB Battery Co., Ltd ，GS TEV12500，12V，50Ah，總重：16.3kg，$1700 長 198mm 寬 165mm 高 181mm）.交直流電壓轉(zhuǎn)換器Inverter（毅威科技 .tw ，HP350，350W 連續(xù), 700W瞬間）請(qǐng)看圖4微電

26、腦充電器（進(jìn)煌企業(yè)US1204）四節(jié)式拉桿拖車圖4、交直流電壓轉(zhuǎn)換器為配合整合，直流充電器進(jìn)行以下改裝:110V交流電源插座移除，改以接線 （SJT18AMG*3C，15cm長，力廿Y型接頭，加3mm熱縮套管以供絕緣）直接焊接於電路 板。保險(xiǎn)絲降低高度。充電狀態(tài)指示 LED燈移除燈座，改焊接線 （15cm長，LED三接腳加1mm熱縮套管以 供絕緣）。12V直流電源接點(diǎn)紅黑色焊接線， （SJT18AMG105 °C *2C，15cm 長，力廿 Y 型接 頭，加3mm熱縮套管以供絕緣），為使電瓶 放電過程，充電狀態(tài)指示燈不因放電過程而 亮燈，在紅色焊接線末端與丫型接頭間，加一 1N400

27、1二極體，請(qǐng)看圖 5防止電瓶放電 時(shí)，電流逆衝入充電機(jī)。圖5、加裝二極體電路板修整，請(qǐng)看圖 6圖6、電路板格式修改壓電路開環(huán)境程度25C以下（77F）O 9-648-66 3322222T T T T T T T T T電力輸出面板線路亦進(jìn)行若干變更，請(qǐng)看圖圖7、電力輸岀面板線圖8、開路電壓與剩餘容量關(guān)係圖從圖8得知，可利用測量電瓶正負(fù)端子的開 路電壓，測量電瓶的剩餘容量。電瓶放電的深度影響電瓶使用壽命，電瓶使 用後應(yīng)儘速充電，且若非必要，盡量避面過 度放電，放電深度越深，（亦即電力放盡）電瓶 使用壽命越低，請(qǐng)看圖九放電深度圖。循環(huán)使用壽命電力供應(yīng)來源以繼電器切換，當(dāng)插上市電， 繼電器工作，1

28、10V市電經(jīng)由繼電器使用，充 電機(jī)本身內(nèi)含防止逆電流，無需加裝二極 體，太陽能集板到蓄電瓶間則需裝二極體。 電池特性：電池的特性影響使用效率。本系統(tǒng)用電特性 為充電完成後，需長時(shí)間供電，供電電流遠(yuǎn) 小於汽車啟動(dòng)電流，故不宜採用一般車用電 瓶，而採用高放電率電瓶，其特性為長時(shí)間 供電、充電次數(shù)高。開路電壓與剩餘容量關(guān) 係圖請(qǐng)看圖8。0200 400 600800 1000 1200循環(huán)次數(shù)（次）圖九、放電深度對(duì)使用壽命的影響圖電瓶不使用時(shí)，應(yīng)盡量保持較高電力容量，儲(chǔ)存溫度應(yīng)保持低溫。儲(chǔ)存一段時(shí)間後，應(yīng)再充電，請(qǐng)看圖十、圖 。価99容量殘存率00 05 A330 C20 °C (68 F

29、 )40 C(104 (86F )不需補(bǔ)充電!.(除非需 '使用前須補(bǔ) 充電此時(shí)充r電可幫助恢5C(41 F )此情況下可 能經(jīng)常岀現(xiàn) 充電溫42OO°F )6 8 1111124 6 8圖十、容量保持特性、充電和儲(chǔ)存特性8 6 4分卩量容溫度與容(A)A)52 F圖十一、溫度和放電容量之關(guān)係充電過程的電流、電壓與充電量之關(guān)係，請(qǐng) 看圖十二、圖十三，充電初期，以一定電流 充入電瓶，充電電量呈現(xiàn)性比例升高，電壓 迅速升高，電壓升至某伏特後(14.5V)，充電電流迅速降低至某定電流，而充電量呈緩慢1 1 1 1 1 1 壓11電充 一 一 o O流氧電、 一 。1 1 18 6

30、4 H 充F量電電充00°) 24、6811充電時(shí)圖十二、充電過程的電流圖放電圖十三、放電時(shí)間與放電電流之關(guān)係五、測試結(jié)果充電速率以一般家用110V的插頭做充電測試，充電速率以平均一小時(shí)紀(jì)錄一次，請(qǐng)看 圖十四是以做多次充電測試的平均圖表，電 量充到16.5V的時(shí)候他會(huì)自動(dòng)切斷不再繼續(xù) 充電，避免充過頭導(dǎo)致意外的發(fā)生。放電速率以家用型電風(fēng)扇，做放電測試固定 放電電壓110V，平均每小時(shí)紀(jì)錄一次，請(qǐng)看 圖十五是測試多次的平均速率圖表，可以發(fā) 現(xiàn)電壓到達(dá)10.68時(shí)，會(huì)下降比較快原因是 因?yàn)殡妷禾贂r(shí)，會(huì)自動(dòng)發(fā)出警訊提醒使用 者，導(dǎo)致耗電量上升。圖十四、充電速率圖圖十五、放電速率圖放電時(shí)測試LED燈泡，當(dāng)電瓶再放電時(shí)候會(huì)亮綠燈，當(dāng)放電快結(jié)束時(shí)會(huì)亮紅燈，充電時(shí) 會(huì)亮橘色燈，當(dāng)三種情形同時(shí)發(fā)生充電、放 電、電瓶容量不足時(shí)，也會(huì)同時(shí)亮起。六、討論由於測試電壓放電時(shí)