專利名稱：小型鎳鎘電池快速充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電池的充電電路裝置，特別是能實(shí)現(xiàn)快速充電的電路裝置。
現(xiàn)有的充電器品種較多，在專利公報(bào)中公開(kāi)的充電技術(shù)也很多，但它們不外乎兩種類(lèi)型，一種是采用工頻變壓器降壓進(jìn)行的；另一種是采用大容量電容降壓進(jìn)行的。但由于工頻變壓器所占體積較大，不適于做成小型的，特別是微型的、便攜式的充電器；而用電容降壓進(jìn)行充電，使用可靠性、安全性較差。在以上所述類(lèi)型的充電器中也有快速充電的電路裝置，由于充電電池如鎳鎘電池采用的是燒結(jié)電極工藝，以0.5HA的鎳鎘電池為例，放電電流短時(shí)能達(dá)10A以上，所以充電電流達(dá)2.5A左右是可行的，而大電流充電雖能縮短充電時(shí)間，但容易增加電池的發(fā)熱程度，這主要是由于充電器存在充電電流的波動(dòng)，因此要減少大電流充電電池的發(fā)熱程度，就要求盡量減少充電電流的波動(dòng)，也即要求充電器能提供交流成份少，輸出有較好恒流特性的充電大電流。傳統(tǒng)的解決辦法是在輸出端加上較復(fù)雜的恒流電路，這對(duì)一般的工頻變壓器的容量來(lái)講就要相應(yīng)取得較大，因而在充電器的重量、體積及制作成本上都難以達(dá)到理想的要求。
本實(shí)用新型的目的是為了克服上述存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，使用安全方便的小型鎳鎘電池快速充電器。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的，即充電電路由整流和變頻回路等組成，由橋式整流器構(gòu)成的整流回路，其正極輸出接入在變頻回路中的變頻變壓器初級(jí)繞組的中間抽頭上，負(fù)極輸出接入在變頻回路中變頻管BG1的發(fā)射極上，而變頻變壓器B的初級(jí)繞組的兩邊抽頭分別與變頻管BG1的集電極和基極相接。
本實(shí)用新型的目的還可通過(guò)如下方案來(lái)進(jìn)一步完成，在所述的整流回路的前部串聯(lián)有限流電容C1。
本實(shí)用新型還在變頻回路輸出端并聯(lián)有可變電阻W的取樣回路其中間點(diǎn)接入在并聯(lián)于輸出端上的保護(hù)回路中三極管BG2基極上。
本實(shí)用新型還在變頻回路輸出端并聯(lián)有三極管BG3與繼電器J的停充回路，該三極管BG3的基極與三極管BG2的集電極相接，在整流回路前部串接有常開(kāi)觸頭JK。
本實(shí)用新型在變頻回路輸出端并聯(lián)有較大的濾波電容C5，這一電容的加入，使得充電大電流更加平滑，交流成份更加少，(盡管一般的充電器中是不允許帶該電容的，因?yàn)樾‰娏鞒潆娨幸欢ǖ牟▌?dòng)成份)，對(duì)減輕充電電池的發(fā)熱程度有一定的作用。


如下圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的充電電路原理圖。
下面將通過(guò)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的介紹圖1，充電器由殼體1，電源插頭2等組成，在殼體1內(nèi)的上部固定安置有充電電路板3，殼體1內(nèi)的下部設(shè)置有電池座4，供充電電池安裝其內(nèi)；而在殼體1的上部表面則裝置有按扭開(kāi)關(guān)5和指示燈6。在電池座4上設(shè)置有與殼體1相連且可向上翻起從而打開(kāi)的透明蓋7。使用時(shí)，將被充電池放入到電池盒4內(nèi)，插上電源插頭2接通電源，然后按動(dòng)開(kāi)關(guān)5，使充電器工作，此時(shí)指示燈6亮表示正在充電，當(dāng)充電完畢，充電器會(huì)自動(dòng)切斷電源，指示燈6熄滅。具體的充電電路見(jiàn)圖2，充電電路主要由整流回路和變頻回路組成，整流回路由四只二極管D1～D4組成橋式整流回路，而在其前部串聯(lián)有限流電容C1，這只限流電容C1的加入有如下幾個(gè)好處第一使得后級(jí)輸出有較好的恒流特性，為整個(gè)充電器提供了一種較為簡(jiǎn)單實(shí)用的恒流源；第二使得對(duì)變頻回路中的變頻管BG1和變頻變壓器B的要求大為降低；第三使得后級(jí)不怕短路；第四只需改變C1的容量，即可改變輸出電流的大小；總之限流電容C1的加入使得整個(gè)充電電路的可靠性，安全性大為提高，而且能使結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單實(shí)用。整流回路之后接有變頻回路，該變頻回路由變頻管BG1和變頻變壓器B構(gòu)成，整流回路的正極輸出接入在變頻回路中變頻變壓器B初級(jí)繞組的中間抽頭上，負(fù)極輸出接入在變頻回路中變頻管BG1發(fā)射極上，而變頻變壓器B初級(jí)繞組的兩邊抽頭分別與變頻管BG1的集電極和基極相接。變頻回路次級(jí)輸出正極端上串聯(lián)有一只二極管D6，然后接入在電池座兩極端上。為了使充電大電流更加平滑，交流成份更加少，從而減少充電電池的發(fā)熱程度，在次級(jí)輸出端并聯(lián)有濾波電容C5，并聯(lián)入濾波電容C5一般適用于大電流快速充電，常規(guī)的充電器(慢速充電)不適用并聯(lián)入此電容C5。在次級(jí)輸出端還并聯(lián)有由一只可變電阻W構(gòu)成的取樣回路，這種取樣回路很顯然也可用兩只阻值不同或其中一只可變電阻的電阻來(lái)代替，取樣回路的中間點(diǎn)接入在并聯(lián)于次級(jí)輸出端上保護(hù)回路中的三極管BG2的基極上，而在次級(jí)輸出端上還并聯(lián)有三極管BG3和繼電器J串聯(lián)的停充回路，該三極管BG3的基極接在三極管BG2的集電極上。相應(yīng)于繼電器J在整流回路的前端串聯(lián)有常開(kāi)觸頭JK與按扭開(kāi)關(guān)AN并聯(lián)的回路。當(dāng)接通電源，按下開(kāi)關(guān)，電流首先經(jīng)過(guò)限流電容C1降壓，然后由D1～D4構(gòu)成的橋式整流回路和電容C2的整流和濾波后得到直流電壓，再通過(guò)由三極管BG1和變壓器B等構(gòu)成的變頻回路將直流電變?yōu)閿?shù)拾KH的超音頻電流，該電流經(jīng)二極管D6整流后再由電容C5濾波后即可得到平滑的恒流電流對(duì)電池進(jìn)行充電，同時(shí)繼電器J由于BG3的導(dǎo)通而吸合常開(kāi)觸頭JK閉合，這時(shí)松開(kāi)按鈕開(kāi)關(guān)AN，繼電器J仍自鎖，當(dāng)輸出端的電壓(即被充電池正負(fù)極端電壓)升高時(shí)，取樣回路的中間點(diǎn)電壓也升高，當(dāng)升到一定值時(shí)，三極管BG2導(dǎo)通而B(niǎo)G3截止，繼電器J斷電釋放，常開(kāi)觸點(diǎn)JK斷開(kāi)，充電結(jié)束，上述電路中若改變電阻W中間點(diǎn)位置就能改變輸出設(shè)定自停電壓，上述自停過(guò)程即為安全保護(hù)過(guò)程。圖2中，以充二節(jié)0.5AH鎳鎘電池15分鐘快速充電為例R1＝50Ω，R2＝R3＝300K，R4＝5.1K，R5＝20Ω，R6＝100Ω，W＝22K，C1＝5μ／250V，C2＝22μ／160V，C3＝0.01μ／400V，C4＝22μ／16V，C5＝1000μ／16V，D1～D5為1N1007，D6為5A／100V高頻二極管，D7為發(fā)光二極管，BG1為JE13003，BG2、BG3為3DG12，變壓器的磁芯用Φ1cm、L5CM、L1為300匝，L2為15匝，L3為15匝；繼電器J用4088，線圈電壓為3V。
本實(shí)用新型由于采用了變頻原理，而且在變頻電路前級(jí)回路中加入限流電容，從而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠、安全，體積小，重量輕，且能快速充電等特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種小型鎳鎘電池快速充電器，包括有殼體，電源插頭及在殼體內(nèi)設(shè)置的電池座，充電電路等，其特征在于所述的充電電路主要由整流、變頻回路等組成，橋式整流回路的正極輸出接入在變頻回路中的變頻變壓器B初級(jí)繞組的中間抽頭上，負(fù)極輸出接入在變頻回路中的變頻管BG1的發(fā)射極上，而變頻變壓器B初級(jí)繞組的兩邊抽頭分別與變頻管BG1的集電極和基極相接。
2.如權(quán)利要求1所述的小型鎳鎘電池快速充電器，其特征在于所述的整流回路的前部串聯(lián)有限流電容C1。
3.如權(quán)利要求1或2所述的小型鎳鎘電池快速充電器，其特征在于變頻回路輸出端并聯(lián)有由可變電阻W構(gòu)成的取樣回路，其中間點(diǎn)接入在并聯(lián)于輸出端上的保護(hù)回路中三極管BG2的基極上。
4.如權(quán)利要求3所述的小型鎳鎘電池快速充電器，其特征在于所述的變頻回路輸出端還并聯(lián)有三極管BG3與繼電器J串接的停充回路，該三極管BG3的基極與三極管BG2的集電極相接，在整流回路前部串接有常開(kāi)觸頭JK。
5.如權(quán)利要求4所述的小型鎳鎘電池快速充電器，其特征在于所述的變頻回路輸出端并聯(lián)有濾波電容C5。
專利摘要一種小型鎳鎘電池快速充電器，它是采用由變頻管BG和變頻變壓器B構(gòu)成的變頻回路，由其輸出超音頻大電流直接對(duì)充電電池進(jìn)行充電，在變頻回路輸出端并聯(lián)有安全保護(hù)回路并在變頻回路前部串接有限流電容，從而使本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠、安全，體積小，重量輕，能實(shí)現(xiàn)快速充電等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J7/10GK2149050SQ9320092
公開(kāi)日1993年12月8日 申請(qǐng)日期1993年1月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月1日
發(fā)明者何玉敏 申請(qǐng)人:何玉敏