电动自行车转换器工作原理图（自制电动自行车双电瓶自动电子增程转换器）

电动自行车转换器工作原理图（自制电动自行车双电瓶自动电子增程转换器）一、原理图适用范围：电池满电电压小于90V的车型，本电路典型值48V（44-56V）。工作方式：在主电池电量用尽后自动切换到副电池，只动作一次，副电池电量用光不会返回到主电池。本电路功能可以等效成一个欠压保护器。主要器件：JQX-14FC×2（或其它）、TIP41C×1、BT169×1（或其它）、3296*10k电位器×1、12V稳压管×1（或其它）。

现在电动自行车非常的普及，促成了不少人可以走的更远，但在原有单电瓶的基础上又似乎不能很好的实现这一目的，于是就有不少人购买了双电瓶，以及部分款型车辆也配备了双电池。虽然增加了续航，但中途更换电池还是比较繁琐，特别是遇到了风雨天气。

以下的制作为双电瓶自动切换装置，可以在主电池电量用到警戒值后自动转换到副电池上。本电路简单易制，且状态稳定可靠，已正常使用三年。本人有48V20Ah与12Ah电池各一套，电动车两部，经改造两车均可携带两只电池出行，续航100km。

设计目的：双电瓶自动切换，增加续航半径。

适用对象：可以放置两套电池，或原车没有自动切换的双电池车辆。

适用范围：电池满电电压小于90V的车型，本电路典型值48V（44-56V）。

工作方式：在主电池电量用尽后自动切换到副电池，只动作一次，副电池电量用光不会返回到主电池。本电路功能可以等效成一个欠压保护器。

主要器件：JQX-14FC×2（或其它）、TIP41C×1、BT169×1（或其它）、3296*10k电位器×1、12V稳压管×1（或其它）。

一、原理图

继电器板

控制板

二、PCB板，已按实验板（洞洞板、万用板）形式布局好，可直接使用。红色为飞线。不要在意全是直角，没有干扰，2GHz以内的直角影响很小，而且这个板子没有已知会影响动作的干扰源。

继电器板

控制板

两个板对照

三、实物图

四、原理介绍

1、 继电器板就是进行电池切换的主板，使用中切换时电压表针会有一个很小的抖动，大约0.2秒。先置换正电源，后置换负电源，置换过渡时间内全悬空，无回流。JQX-14FC继电器是12V的双刀继电器，这么选是为了增大触点容量，减小动作时火花。

JQX-14FC，双刀，网络图片

2、控制板通过整流桥从“电池一”处（主电池）获得电源，目的是没有副电池时也能正常使用。TIP41C是耐压100V的功率三极管，48V以下各型TIP41均可使用。（TO220）

TO220封装，图片来自网络

TIP41:40V6A；

TIP41A:60V6A；

TIP41B:80V6A。

电池电压经R1、R2分压后通过TIP41C为后级继电器提供24V电源，R2比R1阻值大一些，目的是提高TIP41的输出电压，因为当电池没有电时为44V，分压后是22V，加上BE极会有0.7V压降，电单向可控硅BT169导通后会有1V压降。

BT169，图片来自网络

3296是多圈细调电位器，与R3、R4组成电压取样电路。

3296，顶调，图片来自网络

12V稳压管是为了确保继电器可靠动作，并能较大幅度的降低输入电压，可保证在有效范围内仍有足够的驱动电流。

9013是电压倒向器，目的是使可控硅BT169控制脚的电压在电池从高到低过程中由低到高，保证可控硅可以动作。因为可控硅在直流电路里只能动作一次，所以设计成关断方式电路会复杂很多。

BT169是耐压400V1A的单向可控硅，这里做一次性动作开关。

电容C2是防止上电时产生误动作，并维持取样信号值的稳定。

五、注意事项

2、 继电器板1000微法电容是为了错开两只继电器的吸合时序，避免同时动作产生电火花，此电容容量不能太小，也不建议不用。

3、 继电器动合时需要70%以上电压，所以TIP41C输出电压不宜太低。继电器允许十倍电压启动，不用担心因C1原因对正电源的继电器产生损坏。

4、 如何消除继电器关断时的反向电动势？这个值在设计时会按10倍电压计算，即240V，因为不会损坏BT169（耐压400V），可以不装，有需要者可以自己装一只。

5、 调试时，最好使用外接电源，R3因为稳压管特性，实际值不能提前计算出来，需要根据实际情况调整参数。可接一电位器，调试结束后再更换。如提前动作增大该值，总不动作减小。

6、 调试时应将电池低限位调到一个安全值，即电池的最低值，锂44V-46V，酸40-42V。因为这个值是带载时电压，不会损坏电池。

7、 两板连接的2510插件可以直接用线焊接。使用接插件时要注意线和插座的方向。

参考计算公式值的部分参数

整流桥-1.4V，TIP41C-0.7V，BT169-1V。

电阻分压计算

44V-1.4V=42.6V

R1:R2=42.6V×（6k2/4k3 6k2）≈25.2V

25.2-0.7V=24.5V

24.5V-1V=23.5V

即继电器动作时TIP41C后级输出是23.4V，遇到需要调低时可将R2适当放大，6k2规格的下一级是6k8，或串联一只电阻，不建议用电位器做大幅度调整。

电位器调整区间在设计时一般计算在±5%-10%之间。

TIP42C输出电流计算，放大倍数约50

42.6V÷4k3≈10mA 最大驱动电流，短路时会出现这个值

10mA×50=500mA 继电器线圈短路最大电流，即TIP41C的最大输出

（42.6V-25.6V）÷4k3≈4mA 电阻分压后的驱动电流

4mA×50=200mA

这种继电器工作电流比一般的大，通常70mA左右（继电器串联，电流不变），因此本电路驱动力足够继电器可靠动作。

本电路虽然简单，但已经将各种保护与抗干扰的因素融入设计中。

欢迎一起讨论，共同进步。