專利名稱：全自動(dòng)無(wú)人值守的直流電源設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流電源設(shè)備，特別是全自動(dòng)無(wú)切換時(shí)間間隔的直流電源設(shè)備。
現(xiàn)有技術(shù)中，如中國(guó)實(shí)用新型專利公報(bào)第3卷第51號(hào)上公開了申請(qǐng)為87201161的蓄電池充、放電自動(dòng)控制裝置、該自動(dòng)控制裝置由變壓器、整流器、充電器、過放電自動(dòng)切斷電路，狀態(tài)顯示器和蓄電池組所組成。在該裝置中，充電器采用晶體管網(wǎng)路。并用電壓取樣電路，狀態(tài)維持記憶電路，電子放大電路對(duì)蓄電池進(jìn)行充、放電自動(dòng)控制。其缺點(diǎn)是只能進(jìn)行恒壓充電，無(wú)法進(jìn)行恒流和涓流充電，影響了向用電設(shè)備供電的質(zhì)量；并且，該自動(dòng)控制裝置充電電壓不能隨著季節(jié)溫度的變化對(duì)蓄電池進(jìn)行補(bǔ)償；另外該自動(dòng)控制裝置不同時(shí)具備蓄電池與用電設(shè)備之間供電或斷電自動(dòng)切換的功能。所以該自動(dòng)控制裝置無(wú)法做到長(zhǎng)期使用而無(wú)人值守。又如中國(guó)實(shí)用新型專利公報(bào)第3卷第25號(hào)公開了申請(qǐng)?zhí)枮?6203470的閥值電壓電源自動(dòng)倒換裝置。該裝置雖然具有與用電設(shè)備在供電或斷電時(shí)自動(dòng)切換功能，但該裝置不具備自動(dòng)充電功能，所以該裝置也不能做到全自動(dòng)無(wú)人值守。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種對(duì)充電電流、電壓和涓流能進(jìn)行控制，不受季節(jié)溫度變化的影響，同時(shí)具備向蓄電池充電或蓄電池放電自動(dòng)控制，以及蓄電池與用電設(shè)備之間供電或斷電能自動(dòng)切換，并且無(wú)切換時(shí)間間隔的全自動(dòng)無(wú)人值守的直流電源設(shè)備。
本實(shí)用新型的直流電源設(shè)備，其解決方案是該直流電源設(shè)備的充電器采用可自動(dòng)轉(zhuǎn)換進(jìn)行恒流、恒壓和涓流三種工作狀態(tài)充電的可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器；在可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器與蓄電池組電路間設(shè)置有構(gòu)成反饋回路的恒壓、涓流充電控制電路；恒壓、涓流充電控制電路上串聯(lián)有一用于季節(jié)溫度補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?；在可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器與蓄電池組電路間設(shè)置有構(gòu)成反饋回路的恒流充電控制電路；在蓄電池組與用電設(shè)備之間設(shè)置有供電或斷電自動(dòng)切換控制電路，切換控制電路與用電設(shè)備直接用通控制信號(hào)的導(dǎo)線相連接。
當(dāng)交電供電時(shí)，通過變壓、整流后的直流電經(jīng)由可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電。這時(shí)，恒流充電控制電路進(jìn)行限流，使可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器按額定的恒流充電、恒壓、涓流充電控制電路對(duì)充電電壓進(jìn)行控制，當(dāng)蓄電池組電壓達(dá)到充足的最高值，恒壓、涓流充電控制電路將感受到這種情況并使可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器進(jìn)入涓流浮動(dòng)充電狀態(tài)。季節(jié)溫度補(bǔ)償電阻對(duì)蓄電池組要求的溫度特性進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，使恒壓、涓流充電達(dá)到充電的額定電壓值。這樣可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器就可自動(dòng)按恒流、恒壓、涓流三種工作狀態(tài)給蓄電池組進(jìn)行充電。
當(dāng)蓄電池組充電已達(dá)到額定電壓時(shí)，該蓄電池組則處于備用工作狀態(tài)，為了補(bǔ)償蓄電池組由于自放電所造成的容量損失，可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器受恒壓、涓流充電控制電路的控制自動(dòng)轉(zhuǎn)換到對(duì)蓄電池組進(jìn)行小電流的涓流浮動(dòng)充電。浮動(dòng)充電電壓由恒壓、涓流充電控制電路進(jìn)行控制，以使蓄電池組既不會(huì)過充又經(jīng)常保持在滿容量狀態(tài)。
當(dāng)交電停電時(shí)，用電設(shè)備通過與切換控制電路相連接的導(dǎo)線將斷電信號(hào)傳給切換控制電路，切換控制電路立即動(dòng)作并啟動(dòng)蓄電池組向用電設(shè)備供電。反之，則控制蓄電池組停止供電，在剛停電時(shí)，由于用電設(shè)備本身供電能延滯一段時(shí)間，而本實(shí)用新型采用的切換控制電路進(jìn)行切換所需的時(shí)間比用電設(shè)備延滯供電的時(shí)間短，所以形成無(wú)切換時(shí)間間隔。當(dāng)蓄電池組向用電設(shè)備供電過久，蓄電池組電壓下降到某一臨界值時(shí)，過放電自動(dòng)切斷電路將自動(dòng)切斷輸出，以保護(hù)和延長(zhǎng)蓄電池組的使用壽命。
由于本實(shí)用新型采用了可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器，對(duì)蓄電池組的充電設(shè)置了恒流充電控制電路，恒壓、涓流充電控制電路，并且使切換控制電路直接受用電設(shè)備所控制，同時(shí)還采用了過放電自動(dòng)切斷，所以本實(shí)用新型直流電源設(shè)備完全能做到充放電自動(dòng)控制，不過充和過放，供電或斷電自動(dòng)切換，無(wú)切換時(shí)間間隔，電源使用壽命長(zhǎng)，長(zhǎng)期工作可無(wú)人值守。
圖1為本實(shí)用新型的方框圖。
(1)是變壓器、(2)是整流器、(3)是充電器、(4)是恒流充電控制電路、(5)是恒壓、涓流充電控制電路、(6)是季節(jié)溫度補(bǔ)償熱敏電阻、(7)是蓄電池組、(8)是過放電自動(dòng)切斷電路、(9)是切換控制電路。
圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例電路圖。
圖3為本實(shí)用新型的實(shí)施例元件裝配圖。
圖4為本實(shí)用新型的實(shí)施例面板布置圖。
本實(shí)用新型的解決方案可結(jié)合圖2進(jìn)一步說明圖2中該全自動(dòng)無(wú)切換時(shí)間間隔的直流電源設(shè)備由變壓器B、橋式整流器BG1～4、充電器、恒流充電控制電路、恒壓和涓流充電控制電路、季節(jié)溫度補(bǔ)償熱敏電阻、過放電自動(dòng)切斷電路、供電或斷電自動(dòng)切換控制電路、狀態(tài)顯示器和蓄電池組所組成。
其中，充電器采用一個(gè)可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器JC、可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器JC上并聯(lián)二只穩(wěn)壓二極管BG5、BG6，用以限制三端集成穩(wěn)壓器JC兩端的電壓差?？烧{(diào)三端集成穩(wěn)壓器JC與蓄電池組電路間設(shè)置恒流充電控制電路，恒流充電控制電路采用一個(gè)高壓三極管BG7和檢測(cè)電阻R4構(gòu)成，在可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器JC與蓄電池組電路間設(shè)置有由一個(gè)高壓三極管BG8、調(diào)節(jié)電壓的分壓電阻R6、分流電阻R8所構(gòu)成的恒壓、涓流充電控制電路，高壓三極管BG8上并聯(lián)二只保護(hù)二極管BG9、BG10，在恒壓、涓流充電控制電路上串聯(lián)一熱敏電阻RM。
由繼電器J1、電容C3、一組穩(wěn)壓二極管BG14～16，電阻R13所組成的過放電自動(dòng)切斷電路可自動(dòng)保護(hù)由于蓄電池組的過放電所造成蓄電池組的損壞。
由高靈敏度繼電器J2、電容C4、串聯(lián)電阻R17組成的自動(dòng)切換控制電路直接用導(dǎo)線與用電設(shè)備相連，可接收用電設(shè)備給出的斷電信號(hào)，并立即啟動(dòng)蓄電池組向用電設(shè)備供電，反之，則斷開蓄電池組以停止供電。
在可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器JC與蓄電池組的充電電路上串聯(lián)一單向二極管BG13，以防止交電中斷時(shí)蓄電池組對(duì)主電路的反向放電。
在充放電電路上分別并聯(lián)有綠色發(fā)光管BG11，顯示充電狀況；綠色發(fā)光管BG22，顯示放電狀態(tài)；電壓表CB，顯示電壓，紅色發(fā)光管BG12，顯示熔絲是否熔斷。
本實(shí)施例的工作狀態(tài)是在交電供電時(shí)，通過變壓、整流后的直流電經(jīng)由可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器JC對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電。在充電狀態(tài)下，恒流充電控制電路的高壓三極管BG7按蓄電池組的存儲(chǔ)容量得以不同程度的導(dǎo)通，并通過檢測(cè)電阻R4將充電電流控制在所需的恒定值。恒壓、涓流充電控制電路中的高壓三極管BG8由于E－B極的充電電流而得以導(dǎo)通，于是R8與R6并聯(lián)，再串聯(lián)上電阻R7和熱敏電阻Rm從而確定可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器JC的輸出電壓。其中熱敏電阻RM的作用是按蓄電池的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償，而使蓄電池組的電壓保持在最佳范圍內(nèi)。
當(dāng)蓄電池組已達(dá)到最佳電壓時(shí)，BG8將感受到并開始截止，R8與R6斷開，防止了過充電。隨著時(shí)間的推移，因蓄電池組的自放電現(xiàn)象而會(huì)使電壓下降，這時(shí)，可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器JC受恒壓、涓流充電控制電路所控制而自動(dòng)轉(zhuǎn)入涓流浮動(dòng)充電狀態(tài)，使蓄電池組的電壓經(jīng)常保持在最佳范圍內(nèi)。本實(shí)施例中蓄電池組的標(biāo)稱電壓值為48伏。
在交電供電時(shí)，用電設(shè)備用本身的整流設(shè)備供給直流電，并向切換控制電路輸出一直流電信號(hào)，這時(shí)該直流電信號(hào)經(jīng)串聯(lián)電阻R17加到繼電器J2的線包上，J2吸動(dòng)后，動(dòng)合接點(diǎn)將輸出斷開，這樣在有交電供電時(shí)，蓄電池組不對(duì)用電設(shè)備供電。當(dāng)交電停電時(shí)，用電設(shè)備無(wú)直流電信號(hào)經(jīng)串聯(lián)電阻R17加到繼電器J2的線包上，這時(shí)J2釋放，J2的靜合接點(diǎn)接通，蓄電池組即開始向用電設(shè)備供電。當(dāng)交電恢復(fù)后，J2又吸合，靜合接點(diǎn)斷開，使蓄電池組自動(dòng)轉(zhuǎn)入充電狀態(tài)。在交電突然停電時(shí)，由于用電設(shè)備本身供給的直流電可延滯100毫秒以上。而本實(shí)用新型的切換控制電路選用了高靈敏度的繼電器，其動(dòng)作時(shí)間僅5～8毫秒，因此形成了無(wú)切換時(shí)間間隔。
當(dāng)交電停電時(shí)，蓄電池組向用電設(shè)備供電的過程中，電壓正常時(shí)繼電器J1吸動(dòng)，動(dòng)合接點(diǎn)接通，靜合接點(diǎn)斷開。當(dāng)電池放電時(shí)間過長(zhǎng)，電壓下降到某一規(guī)定值時(shí)，流經(jīng)繼電器J1線包上的電流將下降到某一臨界值，這時(shí)J2的動(dòng)合接點(diǎn)斷開，而靜合接點(diǎn)接通，從而切斷蓄電池組的輸出，以保護(hù)蓄電池組不被損壞和延長(zhǎng)了它的壽命。
權(quán)利要求1.一種全自動(dòng)無(wú)切換時(shí)間間隔的直流電源設(shè)備，由變壓器(1)、整流器(2)、充電器(9)、過放電自動(dòng)切斷電路(8)、切換控制電路(9)、狀態(tài)顯示電路(10)和蓄電池組(7)所組成，其特征是充電器(3)采用可自動(dòng)轉(zhuǎn)換進(jìn)行恒流、恒壓和蝸流三種工作狀態(tài)充電的可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器；在可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器與蓄電池組(7)之間設(shè)置有構(gòu)成反饋回路的由高壓三極管、分壓電阻和分流電阻所組成的恒壓和涓流充電控制電路(5)；在可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器與蓄電池組(7)之間設(shè)置有構(gòu)成反饋回路的由高壓三極管和檢測(cè)電阻所組成的恒流充電控制電路(4)；在蓄電池組(7)與用電設(shè)備之間設(shè)置有高靈敏度繼電器、電容器和電阻所組成的切換控制電路(9)，它與用電設(shè)備直接用通控制信號(hào)的導(dǎo)線相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電源設(shè)備，其特征是可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器上并聯(lián)有一組穩(wěn)壓二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電源設(shè)備，其特征是恒壓和涓流充電控制電路(5)上串聯(lián)有一用于季節(jié)溫度補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電源設(shè)備，其特征是恒壓和涓流充電控制電路(5)中的高壓三極管上并聯(lián)有一組保護(hù)二極管。
專利摘要一種全自動(dòng)無(wú)人值守的直流電源設(shè)備，采用可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器構(gòu)成充電器，具有按恒流、恒壓和涓流三種方式自動(dòng)給蓄電池組充電，按季節(jié)溫度變化自動(dòng)補(bǔ)償，過放電自動(dòng)切斷等功能。同時(shí)它給用電設(shè)備供電或斷電，具有自動(dòng)切換且無(wú)切換時(shí)間間隔的功能，及各種狀態(tài)顯示功能，從而確保了程控交換機(jī)、微機(jī)等用電設(shè)備不因瞬間停電而丟失存儲(chǔ)的信息，大大提高了這些用電設(shè)備的工作質(zhì)量。本實(shí)用新型提供48伏直流電源，長(zhǎng)期使用可無(wú)人值守。
文檔編號(hào)H02J7/00GK2043800SQ8821294
公開日1989年8月30日 申請(qǐng)日期1988年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月28日
發(fā)明者張靜源 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)涪江有線電廠