CN201994703U - 充电电池修复仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种充电电池修复仪,包括基准电压电路、电池电压测量显示电路、放电/充电自动转换电路、放电电路、充电/浮充控制电路、脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路;所述基准电压电路连接电池电压测量显示电路,电池电压测量显示电路分别与放电/充电自动转换电路、充电/浮充控制电路和脉冲充电电路相连,放电/充电自动转换电路通过放电电路连接充电电池,充电/浮充控制电路通过脉冲产生及编码电路连接脉冲充电电路。其优点是:能够通过对电池充分放电到10V,再自动转换为脉冲充电状态(并间以脉冲放电),充电达到14V自动转入浮充方式。通过这个过程,克服电池由于记忆效应造成的容量下降,恢复电池功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种充电电池修复仪,具体是一种用于镍镉电池的脉冲充电修复装置。
背景技术
在石油专用管生产领域,为保证钢管质量,无损探伤是不可或缺的重要手段,而便携式超声探伤仪则是经常的大量使用的设备。该探伤仪的12V专用充电电池,由于使用多且使用频繁,无法及时充电等原因,使用一般的充电器充电,常常使用不久即出现电池容量下降的情况,导致电池无法正常使用。而该电池的价格很高,轻易弃置不用,既给企业增加了成本,又造成环境污染。
本修复仪对应的充电电池是由镍镉电池构成,用于模拟式手提超声探伤仪,该电池原有的充电器只是直接对电池进行充电。由于镍镉电池的记忆效应,以及在实际使用中,生产现场对于仪器的使用要求,通常难以做到完全放电之后再充电,或者未充足电即使用,很快造成电池容量严重下降,无法正常使用。要克服这种由于记忆效应造成的电池容量下降,显然一般的充电器是无法做到的。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种充电电池修复仪,采用先充分放电再进行脉冲充电的方式,在对电池充电的同时,消除电池的记忆效应,恢复电池的有效容量。
按照本实用新型提供的技术方案,所述充电电池修复仪包括:基准电压电路、电池电压测量显示电路、放电/充电自动转换电路、放电电路、充电/浮充控制电路、脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路;所述基准电压电路连接电池电压测量显示电路,电池电压测量显示电路分别与放电/充电自动转换电路、充电/浮充控制电路和脉冲充电电路相连,放电/充电自动转换电路通过放电电路连接充电电池,充电/浮充控制电路通过脉冲产生及编码电路连接脉冲充电电路。
作为12V充电电池修复仪,所述基准电压电路包括:稳压二极管与电容并联,稳压二极管阳极接地,阴极通过电阻接24V稳压电压,并通过第一可调电阻连接充电/浮充控制电路和电池电压测量显示电路。
所述电池电压测量显示电路包括第一芯片LM339和第二芯片LM339,第一芯片LM339的12脚和第二芯片LM339的12脚接地,第一芯片LM339的3脚和第二芯片LM339的3脚接12V电源电压;第一芯片LM339的1脚、2脚、13脚、14脚以及第二芯片LM339的1脚、2脚、13脚、14脚分别连接8个发光二极管的阳极,8个发光二极管的阴极接地,8个发光二极管的阳极分别通过8个电阻接12V电源电压;第一芯片LM339的4脚接14V基准电压,第一芯片LM339的4脚和6脚之间接2只精确电阻,第一芯片LM339的6脚和8脚之间接1只精确电阻,第一芯片LM339的8脚和10脚之间接1只精确电阻,第一芯片LM339的10脚和第二芯片LM339的4脚之间接1只精确电阻,第二芯片LM339的4脚和6脚之间接1只精确电阻,第二芯片LM339的6脚和8脚之间接1只精确电阻,第二芯片LM339的8脚和10脚之间接1只精确电阻。
所述放电/充电自动转换电路包括:第一集成电路LM358的1脚通过第十九电阻接第六发光二极管的阴极,第六发光二极管的阳极接12V电源电压,第一集成电路LM358的2脚接所述电池电压测量显示电路,并通过第二可调电阻接地,第一集成电路LM358的4脚接地,5脚通过按键接第二继电器的第二开关,第一集成电路LM358的6脚与2脚连接,7脚接所述放电电路,并通过第十八电阻接第六三极管的基极;第六三极管的发射极接地,集电极接所述充电/浮充控制电路,并分别经过第二继电器和第八二极管接12V电源电压;所述充电/浮充控制电路包括:第二集成电路LM358的1脚接所述脉冲产生及编码电路,2脚和6脚相连并通过第二继电器的第一开关接14V电压,3脚和5脚相连并接所述脉冲充电电路,7脚通过第十七电阻接第四二极管的阳极和第四三极管的基极;第四二极管阴极接所述放电/充电自动转换电路;第四三极管的发射极通过第五二极管接地,集电极分别经过第一继电器和第六二极管接12V电源电压;第二集成电路LM358的8脚接所述电池电压测量显示电路。
本实用新型包括一个14V基准电压,通过精确电阻分压,分段显示电池电压;一个放电电路,对电池充分放电;放电结束自动转换为充电方式;以大电流脉冲充电,并间以短暂的脉冲放电;电池电压充到14V,自动转换到小电流浮充方式;通过这种充电方式,克服电池的记忆效应,恢复电池容量,有效延长电池使用寿命。
本实用新型首先对电池充分放电到10V,然后自动转入充电过程。如果电池电压已经低于10V,则直接进入充电过程。整个充电过程采用脉冲充电和脉冲放电交替方式,即在一个周期中,有半个周期时间用大电流脉冲充电,间隔1/10周期,再用1/10周期时间脉冲放电(放电电流为充电电流的一半),又间隔1/10周期后,对电池电压采样测量,如此往复循环。
本实用新型的优点是:通过首先对电池充分放电,再自动转换到脉冲充电状态的方式,可以有效地消除充电电池的记忆效应,恢复电池的有效容量;在整个放电和充电过程中,电池电压始终用8只发光二极管分段显示,即10V,10.5V,11V,11.5V,12V,12.5V,13V,14V,这样的显示方式更直观。
附图说明
图1本实用新型充电电池修复仪电路框图。
图2本实用新型充电电池修复仪电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
1.如图1所示,本实用新型包括:基准电压电路、电池电压测量显示电路、放电/充电自动转换电路、放电电路、充电/浮充控制电路、脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路。
其中基准电压电路连接电池电压测量显示电路;作为整个电路的核心,电池电压测量显示电路分别与放电/充电自动转换电路、充电/浮充控制电路和脉冲充电电路相连,放电/充电自动转换电路通过放电电路连接充电电池,充电/浮充控制电路通过脉冲产生及编码电路连接脉冲充电电路。
如图2所示,在12V充电电池修复仪中,所述基准电压电路包括:稳压二极管ZD与电容C4并联,稳压二极管ZD阳极接地,阴极通过电阻R1接24V稳压电压,并通过可调电阻W1连接充电/浮充控制电路和电池电压测量显示电路,由基准电压电路提供14V基准电压。24V稳压电压经过稳压二极管ZD获得18V稳定电压,经过可调电阻W1分压得到14V电压。IC1(7812)输出12V电压供电路应用。
2.如图2所示,电池电压测量显示电路以四运放芯片IC5、IC6(LM339)为核心,第一芯片LM339(IC5)的12脚和第二芯片LM339(IC6)的12脚接地,第一芯片LM339(IC5)的3脚和第二芯片LM339(IC6)的3脚接12V电源电压;第一芯片LM339(IC5)的1脚、2脚、13脚、14脚以及第二芯片LM339(IC6)的1脚、2脚、13脚、14脚分别连接8个发光二极管LEDA*8的阳极,8个发光二极管LEDA*8的阴极接地,8个发光二极管LEDA*8的阳极分别通过8个电阻RA*8接12V电源电压;第一芯片LM339(IC5)的4脚接14V基准电压,第一芯片LM339(IC5)的4脚和6脚之间接2只精确电阻,第一芯片LM339(IC5)的6脚和8脚之间接1只精确电阻,第一芯片LM339(IC5)的8脚和10脚之间接1只精确电阻,第一芯片LM339(IC5)的10脚和第二芯片LM339(IC6)的4脚之间接1只精确电阻,第二芯片LM339(IC6)的4脚和6脚之间接1只精确电阻,第二芯片LM339(IC6)的6脚和8脚之间接1只精确电阻,第二芯片LM339(IC6)的8脚和10脚之间接1只精确电阻。
在电池电压测量显示电路中,通过8只精确电阻RB将14V电压分压为13V,12.5V,12V,11.5V,11V,10.5V和10V,这些电压分别加到四运放IC5,IC6(LM339)的4,6,8,10引脚,由8只发光二极管LEDA显示。当电池电压高于14V时,8只发光二极管LEDA全部亮起,当电池电压低于14V,高于13V,则图中最左面的发光二极管LEDA熄灭,其余7只发光二极管LEDA仍然发光。当电池电压逐渐低于以上各电压值,则发光二极管LEDA自左至右逐一熄灭,以分段显示电池电压。
3.放电/充电自动转换电路包括:集成电路IC7(LM358)的1脚通过电阻R19接发光二极管LED6的阴极,发光二极管LED6的阳极接12V电源电压,集成电路LM358的2脚接电池电压测量显示电路,并通过可调电阻W2接地,集成电路LM358的4脚接地,5脚通过按键K接继电器J2的第二开关JK22,6脚与2脚连接,7脚接放电电路,并通过电阻R18接三极管Q6的基极;三极管Q6的发射极接地,集电极接充电/浮充控制电路,并分别经过继电器J2和二极管D8接12V电源电压。
4.充电/浮充控制电路包括:集成电路IC4(LM358)的1脚接脉冲产生及编码电路,2脚和6脚相连并通过继电器J2的第一开关JK21接14V电压,3脚和5脚相连并接脉冲充电电路,7脚通过电阻R17接二极管D4的阳极和三极管Q4的基极;二极管D4阴极接放电/充电自动转换电路;三极管Q4的发射极通过二极管D5接地,集电极分别经过继电器J1和二极管D6接12V电源电压;集成电路LM358的8脚接电池电压测量显示电路。
放电/充电自动转换电路的作用是,在电池接入修复仪后,按下按键K,如电池电压低于10V,则直接进入充电过程。如电池电压高于10V,相应的LEDA亮起,显示此时的电池电压范围。同时IC7(LM358)的比较电路1脚7脚输出高电位,使三极管Q6导通,继电器J2动作,继电器开关JK21,JK22分别接至“放”端,使充电停止,同时使放电电路的三极管Q5,Q51导通,通过电阻R15对电池放电,放电电流与用在超声探伤仪的工作电流相同。此时发光二极管LED4亮,表示正在放电中。从LEDA点亮状况,显示当前电池电压范围。
此时充电/浮充控制电路中的IC4(LM358)的1脚输出高电位,使脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路都停止工作。IC4的7脚虽然输出的也是高电位,但是由于Q6在导通状态,其C极为低电位,通过二极管D4的箝位作用,使Q4无法导通,J1不动作,不会进入浮充状态。即在放电状态下,通过二极管D4的箝位作用,尽管没有进行脉冲充电,也不会启动浮充电路;只有在充电状态下,且充电到14V,才会启动浮充电路工作。
当电池电压放电到低于10V,IC7输出低电位,Q6截止,J2复位,JK21,JK22回到常闭状态,“充”端接通,开始充电。此时运放IC4输出低电位,脉冲产生及编码电路工作,产生矩形脉冲波。
5.脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路以集成电路IC2(CD4017)和IC3(CD4069)为核心,产生周期脉冲方波。
脉冲充电电路包括三极管Q1,Q2,Q21,Q22,Q3,Q31,电阻R5,R12,R14,R15,二极管D2,D3,D7,发光二极管LED1,LED3,LED4。
在每个周期中,有半个周期使三极管Q2,Q21,Q22导通,使24V电源通过限流电阻R14,R15和二极管D7对电池充电。发光二极管LED1闪亮,显示正在充电中。
间隔0.1个周期后,三极管Q3,Q31导通0.1个周期时间,通过R15对电池放电(放电电流为充电电流的一半)。发光二极管LED4闪亮,显示正在放电中。又间隔0.1个周期,三极管Q1截止0.1个周期时间,通过电阻R5将此时电池电压加到运放IC4的比较电路,以检测电池电压。
如此循环对电池进行脉冲式的充电和放电。一旦电池充电至14V,IC4的1脚和7脚输出高电位,使脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路停止工作,并通过三极管Q4使继电器J1动作,继电器开关JK1导通,使24V电压通过限流电阻R12,发光二极管LED3对电池进行浮充充电。
至此,整个对12V充电电池的放电和充电过程结束。
对于未完全失效的,仅只是由于使用不当,从而因为电池的记忆效应导致的电池容量下降,用本修复仪反复充电,可以有效地提高电池的容量。
适当更改相关元器件数值,本修复仪可以用于不同电压的电池修复。
Claims (4)
1.充电电池修复仪,其特征是包括:基准电压电路、电池电压测量显示电路、放电/充电自动转换电路、放电电路、充电/浮充控制电路、脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路;所述基准电压电路连接电池电压测量显示电路,电池电压测量显示电路分别与放电/充电自动转换电路、充电/浮充控制电路和脉冲充电电路相连,放电/充电自动转换电路通过放电电路连接充电电池,充电/浮充控制电路通过脉冲产生及编码电路连接脉冲充电电路。
2.如权利要求1所述充电电池修复仪,其特征是所述基准电压电路包括:稳压二极管(ZD)与电容(C4)并联,稳压二极管(ZD)阳极接地,阴极通过电阻(R1)接24V稳压电压,并通过第一可调电阻(W1)连接充电/浮充控制电路和电池电压测量显示电路。
3.如权利要求1所述充电电池修复仪,其特征是所述电池电压测量显示电路包括第一芯片LM339(IC5)和第二芯片LM339(IC6),第一芯片LM339(IC5)的12脚和第二芯片LM339(IC6)的12脚接地,第一芯片LM339(IC5)的3脚和第二芯片LM339(IC6)的3脚接12V电源电压;第一芯片LM339(IC5)的1脚、2脚、13脚、14脚以及第二芯片LM339(IC6)的1脚、2脚、13脚、14脚分别连接8个发光二极管的阳极,8个发光二极管的阴极接地,8个发光二极管的阳极分别通过8个电阻接12V电源电压;第一芯片LM339(IC5)的4脚接14V基准电压,第一芯片LM339(IC5)的4脚和6脚之间接2只精确电阻,第一芯片LM339(IC5)的6脚和8脚之间接1只精确电阻,第一芯片LM339(IC5)的8脚和10脚之间接1只精确电阻,第一芯片LM339(IC5)的10脚和第二芯片LM339(IC6)的4脚之间接1只精确电阻,第二芯片LM339(IC6)的4脚和6脚之间接1只精确电阻,第二芯片LM339(IC6)的6脚和8脚之间接1只精确电阻,第二芯片LM339(IC6)的8脚和10脚之间接1只精确电阻。
4.如权利要求1所述充电电池修复仪,其特征是所述放电/充电自动转换电路包括:第一集成电路LM358(IC7)的1脚通过第十九电阻(R19)接第六发光二极管(LED6)的阴极,第六发光二极管(LED6)的阳极接12V电源电压,第一集成电路LM358(IC7)的2脚接所述电池电压测量显示电路,并通过第二可调电阻(W2)接地,第一集成电路LM358(IC7)的4脚接地,5脚通过按键(K)接第二继电器(J2)的第二开关(JK22),第一集成电路LM358(IC7)的6脚与2脚连接,7脚接所述放电电路,并通过第十八电阻(R18)接第六三极管(Q6)的基极;第六三极管(Q6)的发射极接地,集电极接所述充电/浮充控制电路,并分别经过第二继电器(J2)和第八二极管(D8)接12V电源电压;
所述充电/浮充控制电路包括:第二集成电路LM358(IC4)的1脚接所述脉冲产生及编码电路,2脚和6脚相连并通过第二继电器(J2)的第一开关(JK21)接14V电压,3脚和5脚相连并接所述脉冲充电电路,7脚通过第十七电阻(R17)接第四二极管(D4)的阳极和第四三极管(Q4)的基极;第四二极管(D4)阴极接所述放电/充电自动转换电路;第四三极管(Q4)的发射极通过第五二极管(D5)接地,集电极分别经过第一继电器(J1)和第六二极管(D6)接12V电源电压;第二集成电路LM358(IC4)的8脚接所述电池电压测量显示电路。
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