專利名稱：充電裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機電、電氣的控制技術領域，具體涉及一種充電裝置，其主要應用于拖車電站，實現(xiàn)在野外條件下對蓄電池進行充電。
背景技術：
向車輛等裝備的啟動系統(tǒng)供電的大都是充電發(fā)電機，其轉換能量過程繁雜技術落后，已逐漸被取代；且其IGBT逆變器未能和微機形成控制組合，其技術的對應關系也比較單一，從而不能應用于不同功率、不同容量的帶啟動裝置的設備；在當前的充電裝置中，對蓄電設備進行充電時需要有恒壓、恒流、涓流浮充、充滿電后自動停止及抗短路的功能特性，但實際應用當中大都未能實現(xiàn)，技術繁瑣；由其是不能自動檢測充電電壓、電流的信息情況，也不能針對各種不同的蓄電設備進行自動切換和充電；另外現(xiàn)有的充電裝置當中的整體電路板大都因潮濕而損壞的機率很大，防腐蝕性能差，抗振動性能欠佳。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于解決上述中存在的技術問題而提供一種充電裝置，主要應用于拖車電站，實現(xiàn)在野外條件下對蓄電池進行充電，其在充電時能夠根據(jù)本行業(yè)設備直流電源為DC12V/24V兩種不同的電壓等級，自動識別充電蓄電池的電壓是12V或者24V，從而輸出相應的充電電壓，實現(xiàn)對12V/24V直流電源充電的通用化。本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的充電裝置，該裝置輸入外部三相交流電，控制耦合于充電裝置上的蓄電設備，包括交流濾波電路、整流濾波電路、DC/DC變換電路、第一直流濾波電路、UC穩(wěn)壓電路、電壓反饋電路、二次斬波電路、第二直流濾波電路及單片機控制電路，外部電源依次經(jīng)過交流濾波電路、整流濾波電路、DC/DC變換電路、第一直流濾波電路、二次斬波電路、第二直流濾波電路為蓄電池輸出充電，UC穩(wěn)壓電路控制輸出至DC/DC變換電路，經(jīng)第一直流濾波電路還與電壓反饋電路相連通，UC穩(wěn)壓電路再與電壓反饋電路相連接構成閉環(huán)回路，第一直流濾波電路連接于單片機控制電路為其提供工作電源，其特征在于還具有用于檢測、判定蓄電設備電壓的電壓采樣電路，其輸入端連接于該充電裝置輸出端，將采集的電壓數(shù)據(jù)傳輸至單片機控制電路進行分析處理，再將分析處理的數(shù)據(jù)傳送至二次斬波電路控制其輸出；在第二直流濾波電路輸出端連接有輸出采樣電流電路，再將采集的輸出電流數(shù)據(jù)傳輸至單片機控制電路進行分析處理，再將分析處理的數(shù)據(jù)傳送至二次斬波電路控制其輸出；在單片機控制電路上連接有過壓、短路保護電路。充電裝置通過電壓采樣電路檢測采集蓄電設備的電壓在送入片機控制電路內經(jīng)單片機控制電路來判定是12V或者24V，并控制電路輸出所需的電壓，當蓄電設備為12V電壓時，該充電裝置以13. 8V的恒壓輸出充電；當蓄電設備為24V電壓時，該充電裝置以27. 6V的恒壓輸出充電。充電裝置包括如下狀態(tài)進行充電[0008](I)恒流快充當被充蓄電設備的電壓低于設定值(12V蓄電設備〈12V或者24V蓄電設備〈24V)時，充電裝置以最大的恒定的電流對蓄電設備進行快速充電；(2)限流當被充的蓄電設備接近充滿時(12V蓄電設備> 12V或者24V蓄電設備3 24V)時，充電流自動進行限制；(3)涓流浮充當被充的蓄電設備的電壓達到浮充設定值時(12V蓄電設備約為13.8V或者24V蓄電設備約為27. 6V)時，則自動轉為浮充狀態(tài)，即以約0. 1—0. 2A的電流進行充電； (4)停充當蓄電蓄電設備的電壓達到充盈設定值(12V蓄電設備為14V或者24V蓄電設備為28V)時，充電裝置則自動關斷充電輸出。充電裝置內部的電路板采用環(huán)氧樹脂灌封。所述的充電裝置的電壓檢測電路內部設有兩個電壓比較器，充電電壓經(jīng)分壓電阻進行分壓反饋。本發(fā)明的積極效果本行業(yè)的設備直流電源為DC12V/24V兩種，根據(jù)不同的電壓等級，需要不同的充電器，為此我們研發(fā)了該系統(tǒng)，自動識別12V/24V不同電壓，從而輸出相應的充電電壓，SP實現(xiàn)了本行業(yè)的直流電源12V/24V通用化問題，經(jīng)使用，該系統(tǒng)性能可靠，工作穩(wěn)定，且該充電裝置專門為12V/24V蓄電池充電設計，具有恒壓、恒流、涓流浮充、充滿自動停止、抗短路等功能特性，DC14V/28V充電自動轉換式，操作簡單，能夠有效防止因操作失誤而造成的蓄電池、充電器損壞，是目前國內唯一能夠自動檢測充電電壓、電流、并實現(xiàn)自動切換的充電裝置。

圖I為本充電裝置的電路框連接圖。圖2為本充電裝置的充電特性曲線圖。圖3為本充電裝置的電氣原理圖。圖4為本充電裝置的接線圖。圖5為本中充電裝置的電路圖。
具體實施方式
如圖所示，該啟動、充電裝置用于在野外條件下對蓄電池進行充電，充電裝置，該裝置輸入外部三相交流電，控制耦合于充電裝置上的蓄電設備，包括交流濾波電路、整流濾波電路、DC/DC變換電路、第一直流濾波電路、UC穩(wěn)壓電路、電壓反饋電路、二次斬波電路、第二直流濾波電路及單片機控制電路，外部電源依次經(jīng)過交流濾波電路、整流濾波電路、DC/DC變換電路、第一直流濾波電路、二次斬波電路、第二直流濾波電路為蓄電池輸出充電，UC穩(wěn)壓電路控制輸出至DC/DC變換電路，經(jīng)第一直流濾波電路還與電壓反饋電路相連通，UC穩(wěn)壓電路再與電壓反饋電路相連接構成閉環(huán)回路，第一直流濾波電路連接于單片機控制電路為其提供工作電源，還具有用于檢測、判定蓄電設備電壓的電壓采樣電路，其輸入端連接于該充電裝置輸出端，將采集的電壓數(shù)據(jù)傳輸至單片機控制電路進行分析處理，再將分析處理的數(shù)據(jù)傳送至二次斬波電路控制其輸出；在第二直流濾波電路輸出端連接有輸出采樣電流電路，再將采集的輸出電流數(shù)據(jù)傳輸至單片機控制電路進行分析處理，再將分析處理的數(shù)據(jù)傳送至二次斬波電路控制其輸出；在單片機控制電路上連接有過壓、短路保護電路。充電裝置通過電壓采樣電路檢測采集蓄電設備的電壓在送入片機控制電路內經(jīng)單片機控制電路來判定是12V或者24V，并控制電路輸出所需的電壓，當蓄電設備為12V電壓時，該充電裝置以13. 8V的恒壓輸出充電；當蓄電設備為24V電壓時，該充電裝置以27. 6V的恒壓輸出充電。充電裝置包括如下狀態(tài)進行充電(I)恒流快充當被充蓄電設備的電壓低于設定值(12V蓄電設備〈12V或者24V蓄電設備〈24V)時，充電裝置以最大的恒定的電流對蓄電設備進行快速充電；(2)限流當被充的蓄電設備接近充滿時(12V蓄電設備> 12V或者24V蓄電設備3 24V)時，充電流自動進行限制；(3)涓流浮充當被充的蓄電設備的電壓達到浮充設定值時(12V蓄電設備約為13.8V或者24V蓄電設備約為27. 6V)時，則自動轉為浮充狀態(tài)，即以約0. 1—0. 2A的電流進行充電；(4)停充當蓄電蓄電設備的電壓達到充盈設定值(12V蓄電設備為14V或者24V蓄電設備為28V)時，充電裝置則自動關斷充電輸出。充電裝置內部的電路板采用環(huán)氧樹脂灌封。所述的充電裝置的電壓檢測電路內部設有兩個電壓比較器，充電電壓經(jīng)分壓電阻進行分壓反饋。如圖5所述的充電裝置內部的電路連接為交流電輸入經(jīng)D1-D4橋式整流、C5濾波器濾波，取得+300V電壓，向Vl開關管、V2開關管的變換電路供電。ICl開關電源集成電路外接定時器，決定鋸齒波振蕩器的震蕩頻率，當電壓大于鋸齒波電壓時，ICl開關電源集成電路的輸出脈寬將變窄，從而實現(xiàn)充電電流控制。輸入信號變化，經(jīng)片內電路處理后，輸出一對大小相等，相位180度，脈寬可變的方波，有變壓器耦合至功率開關變換電路的向Vl開關管、V2開關管。充電狀態(tài)指示電路由IC2雙運放集成電路和發(fā)光二極管構成，IC2接成兩個電壓比較器，由充電電流取樣電壓變換信號，顯示充電指示狀態(tài)。電源電壓檢測，是通過檢測電池的電壓送入運算放大來判定是12V還是24V電池，以實現(xiàn)對12V電池充電時充電器以13. 8V的恒壓充電，對24V電池充電時充電器以27. 6V的恒壓充電。該充電裝置電壓采樣是通過檢測電池的電壓送入運算放大來判定是12V還是24V電池，以實現(xiàn)對12V電池充電時充電器以13. 8V的恒壓充電，對24V電池充電時充電器以27. 6V的恒壓充電。過壓、短路保護的實現(xiàn)是充電器內部的ICl完成，ICl內部有兩個電壓比較器，分別用作充電電壓取樣和充電電流取樣。充電電壓經(jīng)分壓電阻分壓反饋，電壓越高，輸出脈寬越窄，充電電壓越低；反之脈寬增寬，充電電壓升高。從而實現(xiàn)恒壓充電電壓的目的。電流采樣信號送入IC1，充電電流越大，電位越低。當電位低于接地的電位時，IC輸出端將被封閉，從而實現(xiàn)恒流涓流、充滿自停、抗短路等功能。充電裝置專門為12V/24V蓄電池充電而設計；具有恒壓、恒流、涓流浮充、充滿后自動停止、抗短路等功能特性，DC 14V/28V充電自動轉換式，操作簡單，能有效防止操作失誤而造成蓄電池、充電器損壞；采用軟開關設計，是目前國內唯一能夠自動檢測充電電壓、電流，并實現(xiàn)自動切換的通用型智能充電器。其內部電路芯片采用軍用級芯片，且整體電路板用環(huán)氧樹脂灌封，使裝置具有卓越的防潮，防腐蝕，抗振動性能。內部的過流及短路保護裝置具有完善的過流及短路保護，由于本裝置具有恒流特 性，所以當出現(xiàn)電池容量很大(內阻極小)、負荷短路或在市電充電期間同時啟動其他設備 (此時啟動電流非常大，對于充電器而言是接近短路)也不會損壞。同時，由于產(chǎn)品的這個特性，所以當蓄電池作為啟動電源使用時充電器無需斷開。
權利要求1.一種充電裝置，該裝置輸入外部三相交流電，控制耦合于充電裝置上的蓄電設備，包括交流濾波電路、整流濾波電路、DC/DC變換電路、第一直流濾波電路、UC穩(wěn)壓電路、電壓反饋電路、二次斬波電路、第二直流濾波電路及單片機控制電路，外部電源依次經(jīng)過交流濾波電路、整流濾波電路、DC/DC變換電路、第一直流濾波電路、二次斬波電路、第二直流濾波電路為蓄電池輸出充電，UC穩(wěn)壓電路控制輸出至DC/DC變換電路，經(jīng)第一直流濾波電路還與電壓反饋電路相連通，UC穩(wěn)壓電路再與電壓反饋電路相連接構成閉環(huán)回路，第一直流濾波電路連接于單片機控制電路為其提供工作電源，其特征在于還具有用于檢測、判定蓄電設備電壓的電壓采樣電路，其輸入端連接于該充電裝置輸出端，將采集的電壓數(shù)據(jù)傳輸至單片機控制電路進行分析處理，再將分析處理的數(shù)據(jù)傳送至二次斬波電路控制其輸出；在第二直流濾波電路輸出端連接有輸出采樣電流電路，再將采集的輸出電流數(shù)據(jù)傳輸至單片機控制電路進行分析處理，再將分析處理的數(shù)據(jù)傳送至二次斬波電路控制其輸出；在單片機控制電路上連接有過壓、短路保護電路。
2.根據(jù)權利要求I所述的充電裝置，其特征在于充電裝置通過電壓采樣電路檢測采集蓄電設備的電壓在送入片機控制電路內經(jīng)單片機控制電路來判定是12V或者24V，并控制電路輸出所需的電壓，當蓄電設備為12V電壓時，該充電裝置以13. 8V的恒壓輸出充電；當蓄電設備為24V電壓時，該充電裝置以27. 6V的恒壓輸出充電。
3.根據(jù)權利要求I所述的充電裝置，其特征在于充電裝置內部的電路板采用環(huán)氧樹脂灌封。
專利摘要本實用新型涉及一種充電裝置，用于在野外條件下對蓄電池進行充電，具有用于檢測、判定蓄電設備電壓的電壓采樣電路，其輸入端連接于該充電裝置輸出端，將采集的電壓數(shù)據(jù)傳輸至單片機控制電路進行分析處理，再將分析處理的數(shù)據(jù)傳送至二次斬波電路控制其輸出；在第二直流濾波電路輸出端連接有輸出采樣電流電路，再將采集的輸出電流數(shù)據(jù)傳輸至單片機控制電路進行分析處理，再將分析處理的數(shù)據(jù)傳送至二次斬波電路控制其輸出；具有恒壓、恒流、涓流浮充、充滿自動停止、抗短路等功能特性，DC14V/28V充電自動轉換式，操作簡單，能夠有效防止因操作失誤而造成的蓄電池、充電器損壞。
文檔編號H02J7/00GK202513610SQ20122005744
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權日2012年3月23日
發(fā)明者劉慶, 史紅利, 龐棟, 汪望勤, 王瑞智, 費薇 申請人:鄭州佛光發(fā)電設備有限公司