CN102231558B - 变电压变电流交替间歇脉冲式充电机 - Google Patents

Abstract

一种变电压变电流交替间歇脉冲式充电机，是由外壳、操作面板部分、工作部分组成，操作面板部分由面板、直流电流表、直流电压表、电源指示灯、启动指示灯、正向充电指示灯、负向电指示灯、电源开关、调节电位器、启动按钮组成，工作部分由双向可控硅、控制变压器、电源报警板、扬声器、整流单元、分流器、两个控制继电器、直流电压识别板、熔断器和散热风机组成，该充电机采用变流变压、正反脉冲触发的形式充电，额定充电电流值设计合理，控制变压器输出脉冲电压，经整流后输出直流的脉动电压，每个充电的周期中，都有一个交替间歇的空间，使极板间的电荷得到有效释放，延缓了极化的时间，并且降低了铅酸蓄电池在充电时内部产生的压力和温度。

Description

变电压变电流交替间歇脉冲式充电机

所属技术领域

本发明涉及一种充电机，尤其是一种变电压变电流交替间歇脉冲式充电机。

背景技术

铅酸蓄电池由于其制造成本低，容量大，价格低廉而得到了广泛的使用。但是，若使用不当，其寿命将大大缩短。影响铅酸蓄电池寿命的因素很多，1、变压器初次级线圈绕组线径规格小，变压器功率不足，达不到额定的充电电流，充电效果差，2、充电机分流器阻抗值过高，导致分流电压高，产生虚有的充电电流值，使蓄电池得不到正确的充电电流，充电效率低。3、只能人为观察蓄电池是否产生气泡，来判断是否充电完成，这种判断方式不够准确的反应蓄电池充电状态，往往造成电池过充，浪费电能。4、以为12伏铅酸蓄电池充电为例，其单格额定充电电压2.4伏，累计额定充电电压14.4伏，充电电流小，导致电解液比重下降，极板酸度过高，极板产生硫化，缩短了电池使用寿命，严重的使铅酸蓄电池提前报废，一般使用时间不超过2至3年，增加了用户的使用成本，5、充电机采用定极性充电，一但接反极性，就会将充电机烧损。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种变电压变电流交替间歇脉冲式充电机，该变电压变电流交替间歇脉冲式充电机，不但能替代现有技术的铅酸蓄电池电机给铅酸蓄电池充电，而且能交替间歇脉冲式充电，至使极板中吸附的酸还原到电解液中，电池能获得足够的充电电流，延长铅酸蓄电池的使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，是由外壳、操作面板部分、工作部分组成，操作面板部分由面板、直流电流表、直流电压表、电源指示灯、启动指示灯、正向充电指示灯、负向电指示灯、电源开关、调节电位器、启动按钮组成，工作部分由双向可控硅、控制变压器、电源报警板、扬声器、整流单元、分流器、两个控制继电器、直流电压识别板、熔断器和散热风机组成，面板与外壳配合螺丝固定，直流电流表、直流电压表、电源指示灯、启动指示灯、正向充电指示灯、负向电指示灯、电源开关、调节电位器和启动按钮分别与面板配合螺丝固定，双向可控硅、控制变压器、电源报警板、扬声器、整流单元、分流器、两个控制继电器、直流电压识别板分别与外壳内腔底板配合螺丝固定，散热风机、熔断器分别与外壳侧板配合螺丝固定，交流电源输入插孔和直流电源输出插孔分别与外壳后侧板配合螺丝固定，其中交流电源输入插孔与熔断器和电源开关间线连接，熔断器与控制变压器初极端线连接，电源开关与控制变压器一端线连接，调节电位器输出端与控制变压器初极另一端线连接，控制变压器副边绕组电压为2.8伏和18伏，其中2.8伏输出端与启动指示灯线连接，其中18伏输出端与全桥整流单元交流输入端线连接，全桥整流单元正极与分流器间一端线连接，分流器另一端与两个控制继电器间线连接，全桥整流单元负极与两个控制继电器间线连接，控制继电器与直流电源输出插孔间线连接，散热风机与全桥整流单元输出端线连接，直流电压表与直流电源输出插孔线连接，直流电流表与分流器两端线连接，电源报警板输入端与全桥整流单元间线连接，电源报警板输出端与扬声器间线连接，直流电压识别板分别与两个控制继电器、全桥整流单元、启动按钮、直流电压表、启动指示灯和正负充电指示灯间线连接，电源指示灯与电源开关和容断器间线连接，双向可控硅与调节电位器间线连接，220伏电源线插头***交流输入电源插孔，电源指示灯亮起，首先将电源开关打开，若直流电压表、直流电流表显示正常，无报警现象，将启动按钮按下，此时控制变压器并未有输出电流，需调节操作面板上的调节电位器，同时双向可控硅由触发回路按触发周期触发导通，控制变压器工作，向副边绕组提供脉冲电压，此时全桥整流单元工作，向蓄电池提供脉动直流电压，直流输出侧经分流器分流后，将蓄电池的充电电流送至直流电流表，此时调节可调电位器使充电电流达到额定值，操作面板上的正向充电指示灯、负向充电指示灯将显示充电电池组的极性，同时电源识别板将自动识别出所接入蓄电池的电极，并将相对应的控制继电器线圈得电，输出回路导通，启动指示灯亮起，该正反脉冲触发式铅酸蓄电池充电机采用二次分段式充电方式，在起始充电阶段将充电电流调至蓄电池所需充电电流的50％，预充电2-3小时，待预充电完成后，将充电电流调至直流电流表指针显示的所需充电电流的额定值，进行额定电流充电至充电机充电完成，报警器响起，关闭充电机，充电完成，单格充电电压为2.7伏，累计充电电压为16.2伏，设计充电电压为16伏，充电电流误差值小于0.5％。

本发明的有益效果是，1.充电机电源控制变压器设计合理，充电时不发热，能达到额定充电电流，2.充电机分流器计算精确，充电电流误差值小于0.5％，蓄电池得到准确的充电电流，避免过电流充电时蓄电池发热，延长蓄电池的使用寿命，3.报废的蓄电池只要蓄电池极板未损坏而其电解液清亮、不浑浊，气泡正常的蓄电池还可以用该充电机充电继续充电，并且仍能继续使用至6-8年，降低了用户的使用成本，4.该充电机采用变流变压、正反脉冲触发的形式充电，额定充电电流值设计合理，控制变压器输出脉冲电压，经整流后输出直流的脉动电压，每个充电的周期中，都有一个交替间歇的空间，使极板间的电荷得到有效释放，延缓了极化的时间，并且降低了铅酸蓄电池在充电时内部产生的压力和温度，提高铅酸电池的使用寿命，5.充电机采用无极性接线的方式，避免了蓄电池接反极性时将充电机损坏及人身伤害，提高了产品的安全性。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明面板结构图；

图2为本发明结构俯视图；

图3为本发明图2的结构左视图；

图4为本发明电器结构原理图；

图5为本发明的变电流间歇充电曲线图；

图6为本发明变电压间歇充电曲线图。

具体实施方式：

本发明的具体实施方式是，参照图1、图2、图3，是由外壳、操作面板部分、工作部分组成，操作面板部分由面板11、直流电流表7、直流电压表2、电源指示灯4、启动指示灯5、正向充电指示灯3、负向电指示灯6、电源开关10、调节电位器9、启动按钮8组成，工作部分由双向可控硅21、控制变压器20、电源报警板22、扬声器23、整流单元17、分流器18、两个控制继电器13、19、直流电压识别板12、熔断器16和散热风机14组成，面板11与外壳1配合螺丝固定，直流电流表7、直流电压表2、电源指示灯4、启动指示灯5、正向充电指示灯3、负向电指示灯6、电源开关10、调节电位器9和启动按钮8分别与面板11配合螺丝固定，双向可控硅21、控制变压器20、电源报警板22、扬声器23、整流单元17、分流器18、两个控制继电器13、19、直流电压识别板12分别与外壳1内腔底板配合螺丝固定，散热风机14、熔断器16分别与外壳1内侧板配合螺丝固定，交流电源输入插孔15和直流电源输出插孔24分别与外壳1后侧板配合螺丝固定，其中交流电源输入插孔15与熔断器16和电源开关10连接，熔断器16与控制变压器20一个初极端线连接，电源开关10与控制变压器20一端线连接，调节电位器9输出端与控制变压器20另一初极端线连接，控制变压器20副边绕组电压为2.8伏和18伏，其中2.8伏输出端与启动指示灯线连接，其中18伏输出端与全桥整流单元17交流输入端线连接，全桥整流单元17正极与分流器18间一端线连接，分流器18另一端与两个控制继电器13、19间线连接，全桥整流单元17负极与两个控制继电器13、19间线连接，直流控制继电器13、19与直流电源输出插孔24间线连接，散热风机14与全桥整流单元17输出端线连接，直流电压表2与直流电源输出插孔线连接，直流电流表7与分流器18两端线连接，电源报警板22输入端与全桥整流单元17间线连接，电源报警板22输出端与扬声器23间线连接，直流电压识别板12分别与两个控制继电器13、19、全桥整流单元17、启动按钮8、直流电压表2、启动指示灯5和正负充电指示灯3、6间线连接，电源指示灯4与电源开关10和容断器16间线连接，双向可控硅21与调节电位器9间线连接。

参照图4，其电器工作原理是：该控制变电压变电流交替间歇脉冲式充电机采用市电220伏电源，以为12伏铅酸蓄电池充电为例，单格充电电压为2.7伏，累计充电电压为16.2伏，设计充电电压为16伏，220伏电源线插头***输入电源插孔NS1，，首先将SA1打开，H1亮起，若V1、A1显示正常，无报警现象，可将SB1按下，此时T1并未有输出电流，需调节操作面板上的R1，同时VT1由VB1按触发周期触发导通，T1工作，向副边绕组提供脉冲电压，此时U1工作，向G1提供脉动直流电压，直流输出则经L1分流后，将G1的充电电流送至A1，此时调节R1使充电电流达到额定值，以一个充电过程为例，操作面板上的VB3、VB4将显示G1的极性，同时DYS1将自动识别出所接入G1的电极，相对应的KA1或KA2线圈得电，如当KA1线圈得电时，VB3亮起，如当KA2线圈得电时，VB4亮起，输出回路导通，VB2亮起，该正反脉冲触发式铅酸蓄电池充电机采用二次分段式充电方式，在起始充电阶段将充电电流调至蓄电池所需充电电流的50％，预充电2-3小时，待预充电完成后，将充电电流调至直流电流表指针显示的所需充电电流的额定值，进行额定电流充电至充电机充电完成，报警器响起，关闭充电机，充电完成。

参照图6、图7，变电压变电流交替间歇脉冲式充电机，不仅遵循蓄电池固有的充电接受率，而且能够提高蓄电池充电接受率，从而打破了蓄电池指数充电接受曲线的限制，首先是用脉冲电流对电池充电，然后让电池停充一段时间，如此循环，充电脉冲使蓄电池充满电量，而间歇期使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除，从而减轻了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量，间歇脉冲使蓄电池有较充分的反应时间，减少了析气量，提高了蓄电池的充电电流接受率，比较图5和图6，在每个恒电压充电阶段，由于是恒压充电，充电电流自然按照指数规律下降，符合电池电流可接受率随着充电的进行逐渐下降的特点。

Claims (4)

1.一种变电压变电流交替间歇脉冲式充电机，是由外壳、操作面板部分、工作部分组成，操作面板部分由面板、直流电流表、直流电压表、电源指示灯、启动指示灯、正向充电指示灯、负向充电指示灯、电源开关、调节电位器、启动按钮组成，工作部分由双向可控硅、控制变压器、电源报警板、扬声器、全桥整流单元、分流器、两个控制继电器、直流电压识别板、熔断器和散热风机组成，其特征是：面板与外壳配合螺丝固定，直流电流表、直流电压表、电源指示灯、启动指示灯、正向充电指示灯、负向充电指示灯、电源开关、调节电位器和启动按钮分别与面板配合螺丝固定，双向可控硅、控制变压器、电源报警板、扬声器、全桥整流单元、分流器、两个控制继电器、直流电压识别板分别与外壳内腔底板配合螺丝固定，散热风机、熔断器分别与外壳侧板配合螺丝固定，交流电源输入插孔和直流电源输出插孔分别与外壳后侧板配合螺丝固定，交流电源输入插孔与熔断器和电源开关间线连接，熔断器的一端通过串接电容与调节电位器输入端线连接，熔断器另一端接电源，电源开关与控制变压器初级端一端线连接，调节电位器输出端通过串接电阻与控制变压器初级端另一端线连接，控制变压器副边绕组电压为2.8伏和18伏，其中2.8伏输出端与启动指示灯线连接，其中18伏输出端与全桥整流单元交流输入端线连接，全桥整流单元正极与分流器间一端线连接，分流器另一端与两个控制继电器间线连接，全桥整流单元负极与两个控制继电器间线连接，控制继电器与直流电源输出插孔间线连接，散热风机输入端与全桥整流单元输出端线连接，直流电压表与直流电源输出插孔线连接，直流电流表与分流器两端并接连接，电源报警板输入端与全桥整流单元间线连接，电源报警板输出端与扬声器间线连接，直流电压识别板分别与两个控制继电器、全桥整流单元、启动按钮、直流电压表、启动指示灯和正向充电指示灯、负向充电指示灯间线连接，电源指示灯与电源开关和熔断器间线连接，双向可控硅与调节电位器间线连接。

2.根据权利要求1所述的一种变电压变电流交替间歇脉冲式充电机，其特征是：220伏电源线插头***交流输入电源插孔，电源指示灯亮起，首先将电源开关打开，若直流电压表、直流电流表显示正常，无报警现象，将启动按钮按下，此时控制变压器并未有输出电流，需调节操作面板上的调节电位器，同时双向可控硅由触发回路按触发周期触发导通，控制变压器工作，向副边绕组提供脉冲电压，此时全桥整流单元工作，向蓄电池提供脉动直流电压，直流输出侧经分流器分流后，将蓄电池的充电电流送至直流电流表，此时调节可调电位器使充电电流达到额定值，操作面板上的正向充电指示灯、负向充电指示灯将显示充电电池组的极性，同时电源识别板将自动识别出所接入蓄电池的电极，并将相对应的控制继电器线圈得电，输出回路导通，启动指示灯亮起，该变电压变电流交替间歇脉冲式充电机，采用二次分段式充电方式，在起始充电阶段将充电电流调至蓄电池所需充电电流的50％，预充电2-3小时，待预充电完成后，将充电电流调至所需充电电流的额定值，进行额定电流充电至充电机充电完成，报警器响起，关闭充电机，充电完成。

3.根据权利要求1所述的变电压变电流交替间歇脉冲式充电机，其特征是：单格充电电压为2.7伏，累计充电电压为16.2伏，设计充电电压为16伏。

4.根据权利要求1所述的变电压变电流交替间歇脉冲式充电机，其特征是：充电电流误差值小于0.5％。

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