CN2098113U - 蓄电池快速充电器 - Google Patents

Abstract

蓄电池快速充电器由电源电路、振荡电路、充电 电路、检测显示电路组成。本实用新型改进在于由振 荡电路产生的正负脉冲信号直接控制对电池的充电 和放电，充、放电采用复合管，放电时间可控，放电强 度可随充电电池电压的升高同步加强。还设有自动 转换电路，可使电池自动进入涓流充电状态，免去值 守之烦，本充电器电路结构简单、元件少、成本低、充 电时间快，对镍镉电池充电只须15～20分钟，而且 去极化和激活性能显著。

Description

本实用新型属于电能存储***，特别是一种涉及蓄电池快速充电用的设备。

目前，有关蓄电池充电和快速充电的技术和技术产品已有很多，如CN88221050.5、CN89203983.3，CN89209038.3，产品如日本健伍公司的BCll充电器以及供手电筒、剃须刀电池充电用的各种小型充电器。

它们共同存在的问题是：都使用交流电工作，没有考虑到直流电充电的情况，有一定的局限性；充电时间长。普通充电为14小时，快速充电5～7小时，健伍公司的产品为一个小时，还有的快速镍镉电池充电器为35～40分钟；再则，快充采用的电路复杂，调试麻烦，成本仍高。

本实用  新型的目的是要提供一种能改进上述不足之处的、性能更好的去极化放电强度能随电池电压同步变化的蓄电池快速充电器。

本实用新型的技术方案以如下的方式给出：蓄电池快速充电器主要由电源电路，振荡电路，充电电路，检测显示电路和通用的装置硬件组成。电源电路包括交流变压器耦合电路，桥式整流电路，滤波稳压电路三个部分。采用直流充电时，电源电路可直接用桥式整流中的输入电路，稳压电路二个部分。电源电路也可采用交直流两用的方式。本实用新型采用脉冲充电和放电方式，充电时间大于或等于放电时间，放电强度可控。其特征在于用于控制充电时间的多谐振荡器的振荡电路，其输出端与复合充电管的基极相连接，充电电池所需的充电电压从复合充电管发射极接出；由电压比较器构成的负脉冲去极化电路，其输入端负极与多谐振荡器的输出端相接，其输出端与复合放电管的基极相接，复合放电管的集电极与复合充电管的发射极相接并接往被充电池的正极；还没有负脉冲去极化强度同步控制电路，起控制作用的晶体管基极电压从与被充电电池并联的电阻或复合充电管的发射极电阻分压拾出，其发射极接在复合放电管的基极上。随着充电电池电压的升高，去极化放电电流自动增强。

本实用新型的积极效果是：

1、采用桥式无极性输入电路，无须考虑直流电源的极性，只要接通即能正常工作。特别适用于利用船用直流电源（如18～32V直流电源）进行充电工作。

2、激活修复性能较好。对常规认为已报废的镍镉电池常能实施激活补救。（已彻底干涸的电池除外）实践中曾对0.1伏左右的镍镉电池实施了充电激活试验，使之恢复使用。

3、充电时间短。对M780，M880，C150等镍镉电池块充电，仅需15～20分钟。

4、线路简单、调试方便，成本低廉，成本可降到五十元以下。

5、加上充电状态转换电路后，可从正常充电自动转换到涓流充电，减除值守之苦，而较长时间的涓流充电对电池寿命没有不良影响。

本充电器的电路经过增加元器件功率，加大充、放电电流后，同样适合于对铅一酸电池的充电之用。

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明：

图1为电路原理图

图2为交、直流两用充电器的电源电路。

图3为直流桥式无极性电源输入电路

图4为充电放电波形图

参见图1，由交流变压器，桥式整流电路和电容C₁、电阻R₁、发光管D₁组成的电源输入电路。C₁为滤波电容，R₁、D₁组成显示电路，BX为保险丝。交流电经过变压器降压、整流后在B、C二点之间就得到一个工作电压供后级使用。一路供充电用，一路通过三端稳压器IC₁稳压，供电路工作之用。

电压比较器IC_2A和电容C₂电阻R₂、R₃、R₄、R₅、R₆组成多谐振荡器。当电流通过电阻R₂对电容C₂充电时，到达一定电压值后，比较器立即翻转，C₂开始放电，到一定值时，比较器再翻转，形成一系列振荡脉冲输出。

充电回路由复合充电管BG₁、₂电阻R₈、R₉、R 、发光管D₂组成。选用复合管是为了获得较大的脉冲电流输出，R为限流电阻，R，和D₂组成充电指示电路。R₈是电压负反馈电阻，用以稳定充电电流，充电电压从复合充电管BG₁、₂的发射极引出。

负脉冲去极化电路由比较器IC_2B，电阻R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₆、可调电阻W₁，分压电阻R₁₇、R₁₈，温度补偿二极管D₂，D₃，BG₃、₄组成。比较器IC_2B的反相端接多谐振荡器的输出端，设定其同相端基准电压某值如0.25V，则多谐振荡器的输出端输出低于基准电压时，比较器IC_2B输出高电平使复合放电管导通而放电，达到去极化的目的。反之因输出低电平，管子截止停止放电。

去极化强度的控制由控制管BG，来承担，其发射极接在复合放电管BG₃、₄的基极上，控制管BG₅的基极电压取自于可调电阻W₁，由于W₁上的电压随被充电电池电压的升高而升高，引起控制管BG₅的输出电流也随之增加，紧接着复合放电管BG₃、₄输出的放电电流也同步增加，因而去极化放电强度得到了同步控制。实践表明，这对去极化作用的效果十分明显。

充电状态自动转换电路的设置是为了进一步充足电池容量。同时也是为了方便，省去值守工作。本电路主要由闸流管K_P、继电器J和可调电阻W组成其中W₂是预置充电电压用可调电阻，与被充电电池并联，R₁₉、R₂₀是分压电阻，可视为可调电阻中的一部分，闸流管K_P在充到预定电压时被触发导通（为额定电压的1.25倍），继电器J吸合，从而断开J₁，合上J₂进入涓流充电状态，涓流充电对充电电池寿命没有不良影响，D₈为续流管，R₁₄是限流电阻，R₁₅、D₅为涓流充电显示之用。W₃、R₂₁、R₂₂为设定充电电压而设置，R₂₃、R₂₄、D₆、D₇用以显示设定电压。

在工作过程中，交流电经变压器降压、桥式整流、C₁滤波和IC₁稳压得到一个稳定电压，再经多谐振荡电路形成了如图4所示的脉冲波形，当输出为高电平时，复合充电管对电池进行充电，低电平时，则复合放电管导通，对充电电池进行去极化放电，并由晶体管BG₅对放电电流进行同步自动控制，当充电电池充到额定值时，继电器J动作使得J₁离J₂合进入涓流充电状态，此状态允许较长时间保持，直到电池充电结束。

图2表示了交直流两用充电器电路的组成和接线情况。

外接交流电从1、2接入，经电源变压器降压后由桥堆Q整流，通过B、C两点（见图1）接往充电的主电路。

外接直流电分别从正极点3、负极点4接入，由于电源变压器初级线圈开路，次级线圈回路中二极管处于反向截止状态，不会形成通路，所以不受影响，必要时还可以增加K_1－1开关，兼顾同时对外电路的通断联动控制，通电指示由主电路中的R₁、D₁显示。

图3表示直流充电的接线情况。

在本电路中，由于桥堆的利用，输入端的正负极性对输出端没有影响，经过桥堆后，其输出B点恒为正，C点恒为负，后面的接法与图1、2相同。直流充电电路是由普通的桥式整流电路省略变压器和相应的滤波元件后所得到的桥式无极性直流输入电路组成的。

图4为充放电时序波形图，充放电的电流强度、时间可以预先调整并设定。

Claims (3)

1、一种蓄电池快速充电器，主要由电源电路、振荡电路、充电电路、检测显示电路和装置硬件组成，其特征在于：

a)用于控制充电时间的多谐振荡器，其输出端与复合充电管(BG_1、2)的基极相接，充电电池并接在复合充电管的发射极上；

b)主要由电压比较器构成的负脉冲去极化电路，其输出端与复合放电管(BG_3、4)的基极相连接，复合放电管(BG_3、4)的集电极与复合充电管(BG_1、2)的发射极和被充电电池的正极相连接，电压比较器(IC₂B)的负极与(IC₂A)的输出端连接；

c)还设有负脉冲去级化强度同步控制电路，起控制作用的晶体管(BG₅)其发射相接在复合放电和(BG_3、4)的基极上，晶体管(BG₅)的基极电压从可调电阻(W₁)分压拾出，可调电阻(W₁)与被充电电池并联，随着充电电池电压的升高，去极化放电电流自动增强。

2、根据权利要求1所述的充电器，其特征在于所说的电源电路，其中的直流充电电路是由普通的桥式整流电路省略变压器和相应的滤波元件后所得到的桥式无极性直流输入电路组成的。

3、根据权利要求1所述的充电器，其特征在于脉冲充电电路的输出端还设有主要由闸流管（K_P）和继电器（J）组成的充电状态转换电路，其中设定充电电压和提供控制电压拾取的分压电阻（W₂）与被充电电池并联。

Images