專利名稱：新型充電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬一種新型充電機(jī)。
目前，充電機(jī)具有各式各樣，如專利91216337.2蓄電池兩階段恒流全自動(dòng)充電機(jī)，專利90202749.2蓄電池快速充電機(jī)等，都有結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，充電效果欠佳，無過放電低電壓告警功能，防過充電與蓄電池短時(shí)間自動(dòng)供放電控制功能不較強(qiáng)等不足之處。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有蓄電池防過充電電路和短時(shí)間自動(dòng)供放電控制電路、蓄電池防過放電告警電路，能實(shí)現(xiàn)充電過程全自動(dòng)化、并能延長充電下蓄電池使用壽命的新型充電機(jī)。
本實(shí)用新型由頻率固定占空比可調(diào)節(jié)的高頻矩形波振蕩電路、功率轉(zhuǎn)換電路、檢波電路、整流電源電路、蓄電池防過充電電路，蓄電池短時(shí)間自動(dòng)供放電控制電路，蓄電池防過放電告警電路，工作電池組與備用電池組自動(dòng)轉(zhuǎn)換接入電路組成。高頻矩形波振蕩電路是由充電電阻R1、充電二極管D1、放電電阻R2、放電二極管D2、可調(diào)充放電電阻W、振蕩電容C1、時(shí)基集成電路IC1、限流電阻R3、推動(dòng)放大三極管BG1，泄放回路二極管D3與推動(dòng)變壓器B1的初級(jí)線圈B1－L1組成，IC1為NE555，電阻R1的一端、IC1的④和⑧腳、D3的負(fù)極連接電源正極接點(diǎn)，R1另一端連接IC1⑦腳，IC1③腳通過R3連接BG1基極、D3正極和B1－L1線圈另一端連接BG1集電極，BG1的發(fā)射極、IC1①腳和C1一端連接電池負(fù)極，C1的另一端連接IC1②⑥腳和可調(diào)電阻W的可變阻值端，W的一固定阻值端通過D1連接IC1⑦腳，W的另一固定阻值端通過D2和R2連接IC1⑦腳；功率轉(zhuǎn)換電路由B1的次級(jí)線圈B1－L2、B1－L3、B1－L4、負(fù)載電阻R4、R5、R6、大功率絕緣柵雙極晶體管IGBT1、IGBT2、IGBT3、泄放電回路二極管D4、D5、D6與高頻功率變壓器B2的初級(jí)線圈B2－L1、B2－L2、B2－L3組成，B1的次級(jí)線圈B1－L2、B1－L3、B1－L4分別并聯(lián)R4、R5、R6后，各自的一端分別連接IGBT1、IGBT2、IGBT3的柵極，另一端分別連接IGBT1的發(fā)射極(即接點(diǎn)A2)、IGBT2的發(fā)射極(即接點(diǎn)B2)、IGBT3的發(fā)射極(即接點(diǎn)C2)，D4和B2－L1并聯(lián)、D5和B2－L2并聯(lián)、D6和B2－L3并聯(lián)后各自的一端分別連接IGBT1集電極、IGBT2集電極、IGBT3集電極，另一端分別連接點(diǎn)A1、B1、C1。檢波電路由B2的次級(jí)線圈B2－L4、B2－L5、B2－L6、大功率檢波二極管D7、D8、D9、濾波電容C2、高頻阻流圈L1組成，B2的次極線圈B2－L4、B2－L5、B2－L6各自的一端分別通過D7、D8、D9連接在一起，再連接電感L1的一端和電容C2的一端，B2－L4、B2－L5、B2－L6的另一端連接在一起，再連接C2的另一端和蓄電池負(fù)極，L1的另一端連接蓄電池正極。蓄電池防過充電電路由閥值二極管DW1、D10、D11、控制三極管BG2、開關(guān)三極管BG3、穩(wěn)壓二極管DW2、限流電阻R4、R5、濾波電容C6組成，BG3的發(fā)射極連接IC1⑧腳，BG3集電極通過DW1、D11、D10、R4連接BG2基極，BG2集電極連接BG3基極，BG2發(fā)射通過DW2連接BG3基極。蓄電池短時(shí)間自動(dòng)供放電控制電路由可調(diào)限流電阻RP1、開關(guān)三極管BG4組成，BG2的集電極連接RP1可變阻值端和一固定阻值端，RP1另一固定阻值端連接BG4基極，BG4集電極連接D10負(fù)極，BG4發(fā)射極連接D11的正極；蓄電池防過放電告警電路由閥值二極管DW3、壓降可變電阻RP2、功率開關(guān)集成電路IC2、振蕩電容C7、振蕩電阻R6、限流電阻R7、告警揚(yáng)聲器WL、告警指示燈ZD組成，IC2為TWH8751，DW3的負(fù)極、R7一端、指示燈ZD一端、DW1負(fù)極連接蓄電池正極，DW3正極通過RP2固定阻值端連接蓄電池負(fù)極，RP2的可變阻值端連接IC2②腳，IC2⑤腳連接R7的一端，R7的另一端和指示燈ZD的一端連接蓄電池正極，ZD的另一端通過WL連接IC2④腳，IC2④腳通過R6連接IC2①腳，IC2①腳通過C7連接IC2③腳，再接至蓄電池負(fù)極；三相四線整流電源電路由PTC材料熱敏電阻Rt1、Rt2、Rt3、高頻旁路電容C3、C4、C5、高頻阻流圈L2、L3、L4，橋整流堆DT1、DT2、DT3組成，電源三相火線分別通過Rt1L2、Rt2L3、Rt3L4，再通過整流橋DT1、DT2、DT3連接地線，C1、C2、C3各自的一端分別連接Rt1與L2接點(diǎn)、Rt2與L3接點(diǎn)、Rt3與L4接點(diǎn)，另一端接地，DT1、DT2、DT3的輸出端分別連接觸點(diǎn)A1和A2、B1和B2、C1和C2；工作電池組與備用電池組自動(dòng)轉(zhuǎn)換接入電路由電源變壓器B3、整流橋堆DT4、濾波電容C3、繼電器J及觸點(diǎn)J1－1、J1－2、按鍵開關(guān)K等，隔離二極管D12組成，B3的初級(jí)線圈連接交流電源，B3的次級(jí)線圈連接整流橋DT4輸入端，C8和繼電器J并聯(lián)后的接點(diǎn)接入DT4輸出端，DT4正極通過按鍵開關(guān)K連接工作電池組正極，DT4負(fù)極連接備用電池組負(fù)極與工作電池負(fù)極，工作電池正極通過D12、J1－2連接備用電池正極，J1－1并聯(lián)在D12兩端。
本實(shí)用新型有方便調(diào)節(jié)充電電流大小功能，防過充電功能、蓄電池短時(shí)間自動(dòng)供放電控制功能，防過放電告警功能，效率高，安全可靠、方便、充電過程全自動(dòng)化，能使在浮充電工作下的蓄電池壽命延長。成本較低。


圖1為本實(shí)用新型主電路圖；圖2為本實(shí)用新型三相四線整流電源電路圖；
圖3為本實(shí)用新型工作電池組與備用電池組自動(dòng)轉(zhuǎn)換接入電路圖。
本實(shí)用新型各元器件均容易購到。如圖2所示，三相線電流分別流經(jīng)Rt1L2、Rt2L3、Rt3L4，通過DT1、DT2、DT3、入地線形成回路，整流后的脈動(dòng)直流電自A1A2、B1B2、C1C2分別輸送給IGBT1、IGBT2、IGBT3的發(fā)射極與集電極。如圖1所示，由被充電的蓄電池電源經(jīng)BG3送到高頻矩形波振蕩電路，或交流電源經(jīng)B3降壓DT4整流C8濾波直接送到高頻矩形波振蕩電路，該電路開始工作，調(diào)節(jié)W的阻值比就能調(diào)節(jié)占空比值，就可調(diào)節(jié)充電電流大小，IC1產(chǎn)生的高頻矩形波電流從IC1③腳輸出至BG1放大、B1耦合分別送至IGBT1、IGBT2、IGBT3柵極，放大后，受脈動(dòng)直流電調(diào)制的高頻電流電壓經(jīng)B2－L1、B2－L2、B2－L3耦合降壓，從B2－L4、B2－L5、B2－L6輸出，通過D7、D8、D9檢波，C2L1濾波后給蓄電池充電。當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到允許上限值，即大于DW1D10D11閥值時(shí)，有電流通過DW1D10D11，經(jīng)過R4給BG2基極一個(gè)正偏電流，BG2導(dǎo)通，DW2上的電壓短路下地，BG3基極偏壓偏流丟失，BG3電導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗┙o高頻矩形波振電路工作的電流電壓消失，該電路停止工作，因而功率轉(zhuǎn)換電路，檢波電路停止工作，充電停止。如果是工作在浮充電狀態(tài)，蓄電池向外功耗電路供電，同時(shí)BG2導(dǎo)通，負(fù)極電壓經(jīng)過BG2、RP1向BG4基極供給偏流偏壓使BG4導(dǎo)通，BG4導(dǎo)通飽和壓降為0.5伏左右，D10D11壓降為1.4伏左右，差值為0.9伏，即當(dāng)蓄電池向外電路供電其電壓下降值比充足電時(shí)的電壓差值大于0.9V，DW1阻斷，BG2由導(dǎo)通變截止，DW2重新建立電壓使BG3導(dǎo)通，高頻矩形波振蕩電路恢復(fù)工作，充電又開始，當(dāng)蓄電池充電電壓又達(dá)至允許上限值時(shí)，浮充放電便周而復(fù)始地轉(zhuǎn)換。當(dāng)交流電中斷由蓄電池向外供電時(shí)，隨時(shí)間增長，蓄電池電壓逐漸下降，電壓值低于DW3閥值，DW3阻斷，IC2③腳失去控制截止作用，由IC3組成的振蕩器工作，W2發(fā)生警告聲，DZ發(fā)出告警指示光。如圖3所示，當(dāng)交流電中斷，由B3、DT4、C8供給J的電源消失，J失電釋放使J1－2閉合，J1－1斷開，原浮充電工作電池組轉(zhuǎn)由備用電池組供電。當(dāng)J1－1、J1－2轉(zhuǎn)換的瞬間尚由工作電池通過D12向外供電，轉(zhuǎn)換結(jié)束后，由于備用電池電壓比工作電池組電壓高，可使二極管處于反向狀態(tài)而把備用與工作電池組隔離。本充電機(jī)加有的Rt1、Rt2、Rt3在正常工作時(shí)是低電阻，當(dāng)電路出現(xiàn)短路大電流，在很短時(shí)間內(nèi)其電阻值可急劇增大，從而保證電路及設(shè)備安全。本實(shí)用新型采用一組整流電路、一組功率轉(zhuǎn)換電路，一組檢波電路可適用單相交流電。
權(quán)利要求1.一種新型充電機(jī)，其特征在于該裝置電路由頻率固定占空比可調(diào)節(jié)的高頻矩形波振蕩電路、功率轉(zhuǎn)換電路、檢波電路、整流電源電路、蓄電池防過充電電路，蓄電池短時(shí)間自動(dòng)供放電控制電路，蓄電池防過放電告警電路，工作電池組與備用電池組自動(dòng)轉(zhuǎn)換接入電路組成。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，高頻矩形波振蕩電路是由充電電阻R1、充電二極管D1、放電電阻R2、放電二極管D2、可調(diào)充放電電阻W、振蕩電容C1、時(shí)基集成電路IC1、限流電阻R3、推動(dòng)放大三極管BG1，泄放回路二極管D3與推動(dòng)變壓器B1的初級(jí)線圈B1－L1組成，IC1為NE555，電阻R1的一端、IC1的④和⑧腳、D3的負(fù)極連接電流正極接點(diǎn)，R1另一端連接IC1⑦腳，IC1③腳通過R3連接BG1基極、D3正極和B1－L1線圈另一端連接BG1集電極，BG1的發(fā)射極、IC1①腳和C1一端連接電池負(fù)極，C1的另一端連接IC1②⑥腳和可調(diào)電阻W的可變阻值端，W的一固定阻值端通過D1連接IC1腳，W的另一固定阻值端通過D2和R2連接IC1⑦腳。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，功率轉(zhuǎn)換電路由B1的次級(jí)線圈B1－L2、B1－L3、B1－L4、負(fù)載電阻R4、R5、R6、大功率絕緣柵雙極晶體管IGBT1、IGBT2、IGBT3、泄放電回路二極管D4、D5、D6與高頻功率變壓器B2的初級(jí)線圈B2－L1、B2－L2、B2－L3組成，B1的次級(jí)線圈B1－L2、B1－L3、B1－L4分別并聯(lián)R4、R5、R6后，各自的一端分別連接IGBT1、IGBT2、IGBT3的柵極，另一端分別連接IGBT1發(fā)射極即接點(diǎn)A2、IGBT2的發(fā)射極即接點(diǎn)B2、IGBT3的發(fā)射極即接點(diǎn)C2，D4和B2－L1并聯(lián)、D5和B2－L2并聯(lián)、D6和B2－L3并聯(lián)后各自的一端分別連接IGBT1集電極、IGBT2集電極、IGBT3集電極，另一端分別連接點(diǎn)A1、B1、C1。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，檢波電路由B2的次級(jí)線圈B2－L4、B2－L5、B2－L6、大功率檢波二極管D7、D8、D9、濾波電容C2、高頻阻流圈L1組成，B2的次極線圈B2－L4、B2－L5、B2－L6各自的一端分別通過D7、D8、D9連接在一起，再連接電感L1的一端和電容C2的一端，B2－L4、B2－L5、B2－L6的另一端連接在一起，再連接C2的另一端和蓄電池負(fù)極，L1的另一端連接蓄電池正極。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于蓄電池防過充電電路由閥值二極管DW、D10、D11、控制三極管BG2、開關(guān)三極管BG3、穩(wěn)壓二極管DW2、限流電阻R4、R5、濾波電容C6組成，BG3的發(fā)射極連接IC1⑧腳，BG3集電極通過DW1、D11、D10、R4連接BG2基極，BG2集電極連接BG3基極，BG2發(fā)射通過DW2連接BG3基極。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于蓄電池短時(shí)間自動(dòng)供放電控制電路由可調(diào)限流電阻RP1、開關(guān)三極管BG4組成，BG2的集電極連接RP1可變阻值端和一固定阻值端，RP1另一固定阻值端連接BG4基極，BG4集電極連接D10負(fù)極，BG4發(fā)射極連接D11的正極。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于蓄電池防過放電告警電路由閥值二極管DW3、壓降可變電阻RP2、功率開關(guān)集成電路IC2、振蕩電容C7、振蕩電阻R6、限流電阻R7、告警揚(yáng)聲器WL、告警指示燈ZD組成，IC2為TWH8751，DW3的負(fù)極、R7一端、指示燈ZD一端、DW1負(fù)極連接蓄電池正極，DW3正極通過RP2固定阻值端連接蓄電池負(fù)極，RP2的可變阻值端連接IC2②腳，IC2⑤腳連接R7的一端，R7的另一端和指示燈ZD的一端連接蓄電池正極，ZD的另一端通過WL連接IC2④腳，IC2腳通過R6連接IC2①腳，IC2①腳通過C7連接IC2③腳，再接至蓄電池負(fù)極。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，整流電源電路由PTC材料熱敏電阻Rt1、Rt2、Rt3、高頻旁路電容C3、C4、C5、高頻阻流圈L2、L3、L4，橋整流堆DT1、DT2、DT3組成，電源三相火線分別通過Rt1L2、Rt2L3、Rt3L4，再通過整流橋DT1、DT2、DT3連接地線，C1、C2、C3各自的一端分別連接Rt1L2接點(diǎn)、Rt2L3接點(diǎn)、Rt3L4接點(diǎn)，另一端接地，DT1、DT2、DT3的輸出端分別連接觸點(diǎn)A1和A2、B1和B2、C1和C2。
9.據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于工作電池組與備用電池組自動(dòng)轉(zhuǎn)換接入電路由電源變壓器B3、整流橋堆DT4、濾波電容C3、繼電器J及觸點(diǎn)J1－1、J1－2按鍵開關(guān)K等，隔離二極管D12組成，B3的初級(jí)線圈連接交流電源，B3的次級(jí)線圈連接整流橋DT4輸入端，C8和繼電器J并聯(lián)后的接點(diǎn)接入DT4輸出端，DT4正極通過按鍵開關(guān)K連接工作電池組正極，DT4負(fù)極連接備用電池組負(fù)極與工作電池負(fù)極，工作電池正極通過D12、J1－2連接備用電池正極，J1－1并聯(lián)在D12兩端。
專利摘要一種新型充電機(jī)，包括頻率固定占空比可調(diào)節(jié)的高頻矩形波振蕩電路、功率轉(zhuǎn)換電路、檢波電路、整流電源電路，蓄電池防過充電電路、蓄電池短時(shí)間自動(dòng)供放電控制電路、蓄電池防過放電告警電路、工作電池組與備用電池組自動(dòng)轉(zhuǎn)換接入電路，有可調(diào)節(jié)充電電流大小功能、防過充電、防過放電告警功能，充電過程全自動(dòng)化，并能延長浮充電狀態(tài)下蓄電池使用壽命，效率高、安全可靠、方便、成本較低。
文檔編號(hào)H02J7/00GK2194559SQ94206939
公開日1995年4月12日 申請(qǐng)日期1994年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月15日
發(fā)明者林耀坤 申請(qǐng)人:林耀坤