專利名稱：一種鉛酸電池浮充電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鉛酸電池充電電路。尤其是涉及一種電壓調(diào)節(jié)、電流過(guò)流保護(hù)、電壓過(guò)壓保護(hù)電路的鉛酸電池浮充電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鉛酸電池充電技術(shù)中，存在著電壓波動(dòng)時(shí)電流變化比較大，電壓高時(shí)電流過(guò)大，電壓低時(shí)充電電流減小，效果變差，極板滲透能力下降的問(wèn)題。如果鉛酸蓄電池放電 后得不到及時(shí)的補(bǔ)充充電，特別是過(guò)放電，會(huì)對(duì)電池造成致命之傷。目前市面上普遍使用的各種鉛酸蓄電池充電器，以恒壓或恒流方式對(duì)電池進(jìn)行的充電，是無(wú)法達(dá)到鉛酸蓄電池補(bǔ)充充電所需要滿足的嚴(yán)格的技術(shù)要求?？v觀過(guò)去所采用的這些對(duì)鉛酸蓄電池充電的方法，以及根據(jù)這些方法開(kāi)發(fā)的鉛酸蓄電池充電器，我們不難看出，其技術(shù)是不夠完善的，用這些產(chǎn)品給鉛酸蓄電池充電，勢(shì)必直接影響鉛酸蓄電池的使用壽命，同時(shí)這些充電器還存在著工作電壓適應(yīng)范圍窄、體積大、效率低、安全系數(shù)差等問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有鉛酸電池充電技術(shù)中存在的不足，提供一種能實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)、電流過(guò)流保護(hù)、電壓過(guò)壓保護(hù)電路的鉛酸電池浮充電路。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于包括一充電電源調(diào)節(jié)裝置，一充電控制模塊，一電壓檢測(cè)模塊，一電流檢測(cè)模塊和一輸出開(kāi)關(guān)控制器；所述充電電源調(diào)節(jié)裝置，將交流電功率轉(zhuǎn)換成直流電功率；所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)充電電壓，當(dāng)電池電壓高于設(shè)定值，所述充電控制模塊切斷充電回路；所述電流檢測(cè)模塊檢測(cè)充電電流，當(dāng)電池電流大于預(yù)設(shè)值，所述充電控制模塊切斷充電回路；所述輸出開(kāi)關(guān)控制器對(duì)充電的輸出端口進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)電池電壓低于設(shè)定值時(shí)開(kāi)始充電，當(dāng)電池電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)自動(dòng)關(guān)閉輸出開(kāi)關(guān)，當(dāng)電池電壓低于所設(shè)定值時(shí)，電路再次翻轉(zhuǎn)為充電狀態(tài)；所述充電電源調(diào)節(jié)裝置接電源后于充電控制模塊通過(guò)邏輯電路連接，所述充電控制模塊與電流檢測(cè)模塊通過(guò)邏輯電路連接，電流檢測(cè)模塊將檢測(cè)結(jié)果反饋給充電控制模塊；所述電流檢測(cè)模塊與輸出開(kāi)關(guān)控制器連接，檢測(cè)后的電流由電流檢測(cè)模塊經(jīng)輸出開(kāi)關(guān)輸出；所述充電控制模塊與電流檢測(cè)模塊直接還連接有電壓檢測(cè)模塊，對(duì)輸出電流進(jìn)行電壓檢測(cè)并反饋給充電控制模塊。進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述電流檢測(cè)模塊由一電流采樣電阻與一電流檢測(cè)器組成。[0012]進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，還包括一直流輸出模塊，所述直流輸出模塊與充電電源調(diào)節(jié)裝置、輸出開(kāi)關(guān)控制器經(jīng)由邏輯電路連接，提供一個(gè)穩(wěn)定的直流輸出源。進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述充電電源調(diào)節(jié)裝置包括(Ul)濾波器、(U2)開(kāi)關(guān)電源，所述(Ul)濾波器與(U2)開(kāi)關(guān)電源共同構(gòu)成了電源交直流轉(zhuǎn)換電路用以將高電壓的交流輸入電壓轉(zhuǎn)換為低電壓的直流輸出電壓，以提供一種可維持在一穩(wěn)定的直流偏壓范圍的負(fù)載電壓。進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述充電控制模塊設(shè)有一開(kāi)關(guān)第一電壓調(diào)節(jié)器(U3)，所述第一開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器(U3)為L(zhǎng)M2596，可在3. 5V 25V之間任意調(diào)節(jié)。進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述電壓檢測(cè)模塊由一穩(wěn)壓電源(U7)、比較器(U8)、場(chǎng)效應(yīng)管(U6)和三極管(Q3)組成，所述穩(wěn)壓電源(U7)與充電電池電壓作比較，如果電池電壓高于設(shè)定值，則比較器(U8)輸出發(fā)生反轉(zhuǎn)，從而關(guān)斷三極管(Q3)，進(jìn)而關(guān)斷場(chǎng)效應(yīng)管(U6)，切斷充電回路。進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述電流檢測(cè)模塊由一電流采樣電阻(R6)、普通電阻(Rl)、(R2)、(R4)、(R7)與三極管(Ql)組成，所述電流采樣電阻(R6)采集充電電流，當(dāng)電流大于預(yù)設(shè)值時(shí)，三極管(Ql)將導(dǎo)通，從而重新調(diào)節(jié)第一開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器(U3)輸出的匹配網(wǎng)絡(luò)，即由原來(lái)的(R2)/ (Rl)變?yōu)?R2)與(Rl)并聯(lián)后與Rl的比值，從而降低第一開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器(U3)的輸出電壓。進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述輸出開(kāi)關(guān)控制器設(shè)有保險(xiǎn)管(F3)，所述保險(xiǎn)管(F3)在電池迅速大電流放電的情況下會(huì)自動(dòng)切斷通路，停止給負(fù)載供電。進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述直流輸出模塊設(shè)有第二開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器(U4)為負(fù)載供電。本實(shí)用新型主要實(shí)現(xiàn)的功能是充電控制過(guò)流控制、過(guò)壓控制、過(guò)放控制、檢測(cè)電瓶電壓，超過(guò)設(shè)定值后，切斷電瓶連接，并同時(shí)關(guān)閉內(nèi)部電壓檢測(cè)電路，以便降低設(shè)備靜態(tài)功耗。以此來(lái)提高電池使用壽命，同時(shí)提供一路穩(wěn)壓電源輸出。本實(shí)用新型的特點(diǎn)如下過(guò)流控制電流檢測(cè)模塊會(huì)對(duì)輸出的充電電流做檢測(cè)，如果大于預(yù)設(shè)值，本模塊內(nèi)部的電流采樣電阻會(huì)將反饋信號(hào)反饋回充電控制模塊。從而降低充電電壓，來(lái)達(dá)到減小充電電流的目的。圖2中R6是電流采樣電阻，當(dāng)電流大于預(yù)設(shè)值時(shí)，Ql將導(dǎo)通，從而重新調(diào)節(jié)U3輸出的匹配網(wǎng)絡(luò)(由原來(lái)的R2/R1變?yōu)镽2與Rl并聯(lián)后與Rl的比值)，來(lái)降低U3的輸出電壓。以此來(lái)達(dá)到控制輸出電流的目的。過(guò)壓控制本模塊內(nèi)部有一個(gè)高精度穩(wěn)壓電源U7，與充電電池電壓做比較，如果電池電壓高于設(shè)定值，則比U8輸出發(fā)生反轉(zhuǎn)，從而關(guān)斷Q3，進(jìn)而關(guān)斷U6，切斷了充電回路。過(guò)放控制如果在意外的情況下，由于負(fù)債電路短路或其他等原因等造成的電池迅速大電流放電，F(xiàn)3保險(xiǎn)管會(huì)自動(dòng)切斷通路。停止給負(fù)載供電，已達(dá)到保護(hù)電池的效果。

圖I為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型的電路圖。圖中所述各部件名稱U1:濾波器；U2 :開(kāi)關(guān)電源；U3 :第一開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器；U4 第二開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器；U5 :繼電器；U6 :場(chǎng)效應(yīng)管；U7 :穩(wěn)壓電源；[0026]U8:比較器；Q1 一號(hào)三極管；Q3 :二號(hào)三極管；R6 :電流米樣電阻。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型主要實(shí)現(xiàn)了在接入市電的情況下，給鋰電池充電，并同時(shí)提供一路相同的直流電源給后備設(shè)備供電。在斷開(kāi)市電的情況下由鋰電池供電，若電池電壓低于門限電壓時(shí)自動(dòng)切斷電瓶連接。如圖I所示，該電池充電器包括一個(gè)充電電源調(diào)節(jié)裝置，它將交流電功率轉(zhuǎn)換成直流電功率并控制電壓及電流；一個(gè)充電控制模塊；一個(gè)電池檢測(cè)器，它檢測(cè)充電電壓；一個(gè)電流采樣電阻與一個(gè)電流檢測(cè)器的組合，檢測(cè)充電電流；一個(gè)輸出開(kāi)關(guān)控制器，對(duì)充電的輸出端口進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)電池電壓低于設(shè)定值是開(kāi)始充電，當(dāng)電池電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)自動(dòng)關(guān)閉輸出開(kāi)關(guān)，若將電瓶放電，則當(dāng)電瓶電壓再次低于所設(shè)定的下限時(shí)，電路才再次翻轉(zhuǎn)為充電狀態(tài)；一路穩(wěn)壓直流輸出，能同時(shí)提供一個(gè)穩(wěn)定的直流輸出源。如圖2所示Ul與U2共同構(gòu)成了電源交直流轉(zhuǎn)換電路用以將高電壓的交流輸入電壓轉(zhuǎn)換為低電壓的直流輸出電壓，以提供一種可維持在一穩(wěn)定的直流偏壓范圍的負(fù)載電 壓。U3是一個(gè)穩(wěn)壓電源LM2596，此穩(wěn)壓電源可調(diào)范圍在3. 5V 25V之間任意調(diào)節(jié)，輸出電流大，能夠得到滿意平穩(wěn)的輸出電壓。繼電器U5與負(fù)載輸出口串接。在市電掉電的情況下，自動(dòng)斷開(kāi)充電器內(nèi)部電路與電池的連接，以降低電池的功耗。Ql與Rl，R2，R4，R6，R7共同組成電流采集電路。U7，U8，U6，Q3共同組成了電池電壓檢測(cè)電路，當(dāng)電池電壓低于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)關(guān)斷U6。通過(guò)以上電路能夠讓鉛酸電池工作在一個(gè)要勤充電，隨用隨充的環(huán)境，使得電池放電深度淺，有利于電池壽命。實(shí)施例本實(shí)施例是本實(shí)用新型用在水資源測(cè)控器中做主要供電電源。如圖2所示，Jl連接市電，J3連接一個(gè)12V鉛酸電池。J2連接負(fù)載電路。工作方式為市電接入后通過(guò)Ul濾波，再通過(guò)U2將交流電轉(zhuǎn)換成直流電。再經(jīng)過(guò)Cl，CS, C2濾波，經(jīng)過(guò)將直流降壓，輸出恒定的充電電流。市電市電上電后自動(dòng)打開(kāi)U5使充電電路一蓄電池連接，給蓄電池充電。此時(shí)通過(guò)采樣R6上的電流值來(lái)控制充電電流。如果R6上電流過(guò)大，則導(dǎo)通Ql，改變了 U3的調(diào)節(jié)電阻值，降低輸出的充電電壓。當(dāng)有市電接入時(shí)使用U4穩(wěn)壓模塊給設(shè)備供電，同時(shí)通過(guò)U8檢測(cè)電池電壓的狀態(tài)，如果電池電壓低于預(yù)設(shè)值則打開(kāi)U6使充電器與電池連接給電池充電，如果電池電壓高于預(yù)設(shè)值，則關(guān)斷電池與充電器的連接，停止給電池充電。如果因停電，電池自身漏電或其它等原因造成電池電壓下降到預(yù)設(shè)值，則打開(kāi)U6使充電器與電池連接給電池充電及時(shí)補(bǔ)充電量。讓鉛酸電池工作在一個(gè)勤充電，隨用隨充的環(huán)境，使得電池放電深度淺，有利于電池壽命。在市電斷開(kāi)的情況下，通過(guò)無(wú)縫連接到蓄電池供電，并自動(dòng)關(guān)斷繼電器U5和電壓檢測(cè)模塊，使蓄電池與充電電路斷開(kāi)來(lái)降低蓄電池的功耗。此時(shí)只有R18，R19在耗電，這兩個(gè)電阻是兆歐級(jí)別的電阻，所以其消耗的電流非常小。達(dá)到了降低功耗的目的。電流只有幾個(gè)微安。一直等到市電供電再開(kāi)啟充電電路，給電池充電。這樣即保證了蓄電池保證了蓄電池能夠工作隨用隨充的工作狀態(tài)，延長(zhǎng)了電池的使用壽命。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于包括一充電電源調(diào)節(jié)裝置，一充電控制模塊，一電壓檢測(cè)模塊，一電流檢測(cè)模塊和一輸出開(kāi)關(guān)控制器； 所述充電電源調(diào)節(jié)裝置，將交流電功率轉(zhuǎn)換成直流電功率； 所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)充電電壓，當(dāng)電池電壓高于設(shè)定值，所述充電控制模塊切斷充電回路； 所述電流檢測(cè)模塊檢測(cè)充電電流，當(dāng)電池電流大于預(yù)設(shè)值，所述充電控制模塊切斷充電回路； 所述輸出開(kāi)關(guān)控制器對(duì)充電的輸出端口進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)電池電壓低于設(shè)定值時(shí)開(kāi)始充電，當(dāng)電池電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)自動(dòng)關(guān)閉輸出開(kāi)關(guān)，當(dāng)電池電壓低于所設(shè)定值時(shí)，電路再次翻轉(zhuǎn)為充電狀態(tài)； 所述充電電源調(diào)節(jié)裝置接電源后于充電控制模塊通過(guò)邏輯電路連接，所述充電控制模塊與電流檢測(cè)模塊通過(guò)邏輯電路連接，電流檢測(cè)模塊將檢測(cè)結(jié)果反饋給充電控制模塊；所述電流檢測(cè)模塊與輸出開(kāi)關(guān)控制器連接，檢測(cè)后的電流由電流檢測(cè)模塊經(jīng)輸出開(kāi)關(guān)輸出；所述充電控制模塊與電流檢測(cè)模塊直接還連接有電壓檢測(cè)模塊，對(duì)輸出電流進(jìn)行電壓檢測(cè)并反饋給充電控制模塊。
2.如權(quán)利要求I所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于所述電流檢測(cè)模塊由一電流采樣電阻與一電流檢測(cè)器組成。
3.如權(quán)利要求I所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于還包括一直流輸出模塊，所述直流輸出模塊與充電電源調(diào)節(jié)裝置、輸出開(kāi)關(guān)控制器經(jīng)由邏輯電路連接，提供一個(gè)穩(wěn)定的直流輸出源。
4.如權(quán)利要求I所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于所述充電電源調(diào)節(jié)裝置包括(Ul)濾波器、(U2)開(kāi)關(guān)電源，所述(Ul)濾波器與(U2)開(kāi)關(guān)電源共同構(gòu)成了電源交直流轉(zhuǎn)換電路用以將高電壓的交流輸入電壓轉(zhuǎn)換為低電壓的直流輸出電壓，以提供一種可維持在一穩(wěn)定的直流偏壓范圍的負(fù)載電壓。
5.如權(quán)利要求I所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于所述充電控制模塊設(shè)有一開(kāi)關(guān)第一電壓調(diào)節(jié)器(U3)，所述第一開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器(U3)為L(zhǎng)M2596，可在3. 5V 25V之間任意調(diào)節(jié)。
6.如權(quán)利要求I所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于所述電壓檢測(cè)模塊由一穩(wěn)壓電源(U7 )、比較器(U8 )、場(chǎng)效應(yīng)管(U6 )和三極管(Q3 )組成，所述穩(wěn)壓電源(U7 )與充電電池電壓作比較，如果電池電壓高于設(shè)定值，則比較器(U8)輸出發(fā)生反轉(zhuǎn)，從而關(guān)斷三極管(Q3)，進(jìn)而關(guān)斷場(chǎng)效應(yīng)管(U6)，切斷充電回路。
7.如權(quán)利要求I或5所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于所述電流檢測(cè)模塊由一電流采樣電阻(1 6)、普通電阻(1 1)、(1 2)、(1 4)、(1 7)與三極管(01)組成，所述電流采樣電阻(R6)采集充電電流，當(dāng)電流大于預(yù)設(shè)值時(shí)，三極管(Ql)將導(dǎo)通，從而重新調(diào)節(jié)第一開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器(U3)輸出的匹配網(wǎng)絡(luò)，即由原來(lái)的(R2)/ (Rl)變?yōu)?R2)與(Rl)并聯(lián)后與Rl的比值，從而降低第一開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器(U3)的輸出電壓。
8.如權(quán)利要求I所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于所述輸出開(kāi)關(guān)控制器設(shè)有保險(xiǎn)管(F3)，所述保險(xiǎn)管(F3)在電池迅速大電流放電的情況下會(huì)自動(dòng)切斷通路，停止給負(fù)載供電。
9.如權(quán)利要求3所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于所述直流輸出模塊設(shè)有第二開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器(U4)為負(fù)載供電。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鉛酸電池浮充電路，包括一個(gè)充電電源調(diào)節(jié)裝置，它將交流電功率轉(zhuǎn)換成直流電功率并控制電壓及電流；一個(gè)充電控制模塊；一個(gè)電池電壓檢測(cè)器，它檢測(cè)充電電壓；一個(gè)電流采樣電阻與一個(gè)電流檢測(cè)器的組合，檢測(cè)充電電流；一個(gè)輸出開(kāi)關(guān)控制器，對(duì)充電的輸出端口進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)電池電壓低于設(shè)定值時(shí)開(kāi)始充電，當(dāng)電池電壓高于設(shè)定值時(shí)自動(dòng)關(guān)閉充電模塊輸出開(kāi)關(guān)。若將電瓶放電，則當(dāng)電瓶電壓再次低于所設(shè)定的下限時(shí)，電路才再次翻轉(zhuǎn)為充電狀態(tài)；一路穩(wěn)壓直流輸出，能同時(shí)提供一個(gè)穩(wěn)定的直流輸出源。本實(shí)用新型能夠讓鉛酸電池工作在一個(gè)要勤充電,隨用隨充的環(huán)境，使得電池放電深度淺，有利于電池壽命，實(shí)現(xiàn)充電過(guò)程中的過(guò)流、過(guò)壓和過(guò)放控制。
文檔編號(hào)H02J7/04GK202565005SQ20112050739
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者吳玉曉, 李海增, 賈美, 吳江, 楊建軍 申請(qǐng)人:北京奧特美克科技發(fā)展有限公司