CN2153169Y

CN2153169Y - 多功能自动充电模块

Info

Publication number: CN2153169Y
Application number: CN 92236069
Authority: CN
Inventors: 王道清
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1994-01-12
Anticipated expiration: 2002-10-01

Abstract

一种用于给二次电池自动充电器(机)的多功能自动充电模块，由盒体、7脚出线及印刷电路板组成。所述的模块电路由对比器IC₁、电阻R₁、R₂、R₃、 R₅、R₆、R₇，二极管D₁、D₂、D₃及稳压管D₄组成。该模块与恒流充电器结合，具有自适应功能，不加开关转换可对4—10节电池充电；具有失载和电池反接保护功能。由于应用本模块实现了斜率折点负降压充电法，从而电池充电既不过充又不欠充，大大延长了电池使用寿命，电子元器件减少，成本降低。

Description

本实用新型涉及一种给多种充电设备实现全自动化的专用测控单元电路。经封装成为七脚专用模块（以下简称模块），属电池组充电或控制电路装置。

目前国内外常用的自动充电方法（非自动、定时、门限值等方法）在充电的过程中都不能够自动控制其既不过充，又不欠充，其结果造成大量被充电电池减少了使用寿命。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术之不足，而提供一种充电测控模块，使各种充电电池做到因需施充，既不过充又不欠充，使大量的被充电电池能够延长寿命。

为了实现本实用新型的目的，采用对比器IC1、电阻R1、R2、R3、R5、R6、R7，二极管D1、D2、D3及稳压管D4组成测控单元电路，将它封装在一个盒内，并有7脚出线的模块。该模块与恒流充电技术结合，具有自适应功能、失载保护功能、电池反接保护功能、电压记忆部分，从而实现了斜率折点负降压自动充电法。电池充电时形成三个阶段，一、电压上升阶段（电流给电池充电作有用功）；二、电压波动不升阶段（电池充足开始发热）；三、电压下降阶段（电池发热）。充电过程中，模块取电池电压，经降压后的△U变化值，电压上升时，对比器负端电压大于正端电压，出低电位，继续充电。电压不升时，电容C1稳速充电，对比器正端电压上升加快，负端电压不变，使正端电压接近负端电压（电压差保持数十毫伏）充电继续。当电池充电终了时电压开始下降，对比器负端电压下降，正端由于有电容C1容量较大，电压下降极慢，记忆了充电电压最大值，由于负端电压下降，对比器正端电压高于负端电压，对比器翻转出高电位，模块自锁使充电停止。从而实现了本实用新型的目的。

本实用新型与现有技术相比其优点是：与恒流充电器结合，具有自适应功能，不加开关转换即可对4－10节电池进行充电；具有失载保护和电池反接保护功能；应用了斜率折点负降压自动充电法，实现了电池充电时既不过充也不欠充，大大延长了电池使用寿命，电子元器件减少，成本降低。

附图图面说明如下：

图1是测控单元电路图；

图2是图1的带有7脚出线模块图；

图3是图2在开关型充电器上应用电路图。

下面将结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述：

图1描述了测控单元电路。它是由对比器IC1、电阻R1、R2、R3、R5、R6、R7，二极管D1、D2、D3，稳压管D4组成。它有7个脚出线。1脚与电阻R3、R5的一端及并联的电阻R7、稳压管D4连接。2脚与对比器IC1电源负端连接。3脚与对比器IC1输入负端、电阻R2及二极管D3的负极连接，D3的正极与电阻R6及电阻R5的另一端连接。4脚与对比器IC1的输出端连接。5脚与对比器IC1的电源正端连接。6脚与对比器IC1输入正端、电阻R1及二极管D1负极连接。7脚与二极管D1正极、二极管D2负极连接，D2正极与电阻R3另一端连接。

图2描述了图1的带有7脚出线模块图。它由盒体［8］、7个脚出线［1］、［2］、［3］、［4］、［5］、［6］、［7］，印刷电路板及图1中所示的电子元器件（图中未有示出）组成。将印刷电路板及其所述的电子元器件密封在盒体［8］内，盒体［8］有7个脚出线［1］、［2］、［3］、［4］、［5］、［6］、［7］。

图3描述了图2在开关型充电器上应用的电路图。如图（3）电路所示，Ⅲ部分为市电降压整流滤波电路，输出直流25V和稳压后的6V。25V供给开关块IC4、稳压块IC3，6V供给对比器IC1、时基电路IC2。IV部分IC2与电阻R15、R16、电容C6组成方波发生器，3脚输出5V方波脉冲，经电阻R12接IC4的2脚，使IC4工作于开关状态。IC4的2脚高电位时；IC4的3、5脚导通，电流经二极管D12给电池充电。当2脚为低电位时IC4截止，电池无充电电流。在对4——10节范围充电时，充电电流经电池入地，经电阻R18回整流桥负极，R18产生一个下“正”上“负”的电压经R19限流电阻加于光电耦合器G0的1——2脚。4——5脚因光照使内部变阻（约几百千欧），使6V电压经电阻R17由光电耦合器5——4脚加于三极管T2基极，电压发生变化，T2C－E极间内阻相应变化，使电容C6充电时间发生变化，以调整IC2方波发生器输出占空比，改变IC4开关时间。电池负载变化时，电流的变化通过上述反馈以达到基本恒流充电。

Ⅱ部分由电感L2、电容C4取电池充电电压滤波后供给电阻R9（10K）和稳压管D6（6V）降压后加于电阻R7（10K）稳压管D4（6V）负极等元件（等效电阻为6.7KΩ）使充4——10节电池时，满足模块1脚输入电压0.6V——5V的需要。

Ⅰ部分为核心部分，它是斜率折点负降压充电测控模块实施部分，它包括电容C1、电阻R1、△U记忆部分，电阻R2、R5、R6、△U分压直供部分，电阻R7、稳压管D4过压保护部分，电阻R8、二极管D5反馈自锁部分。该部分1脚为测△U端，输入0.6——5V均能可靠工作，所以能充多节电池不用开关转换。过压时D4工作稳定在6V，对比器出高电位，充电停止，这就实现了空载关机保护，失载开不了机二个功能。2脚为“－”极（地），6脚为对比器“＋”端测试端，3脚为“－”测试端，4脚为输出端，5脚为6V供电端，7脚为记忆电压检测端。

现以充10节镍镉电池为例说明模块对本机的测控过程。10节电池接入电池插孔，电池正压（11V）加于电感L2、电阻R9、稳压管D6和模块1脚（6.7K）入地，降压后，1脚分压约3V左右，一路经电阻R5、二极管D3、电容C2（容量很小）、电阻R2（1M）分压使对比器“－”端迅速得电压约2.4V左右，另一路加于电阻R3、二极管D2、电容C1和二极管D1与电阻R1（4－6M）分压，由于电容C1容量很大（数千微法）对比器“＋”端不能立即得到稳定的电压，而是一个从零开始逐渐上升的电压，上升速率决定于R3、C1，经数分钟后即可达到稳定值约2.35V，在C1充电的过程中，合上电源开关即可充电，因对比器“－”端电压大于“＋”端电压输出端出低电位，三极管T1截止，IC2开始工作，并推动IC4工作对电池充电。电池通过电流内部发生化学反应使电池电压上升，模块1脚△U上升，由于C1的作用，对比器“－”“＋”端U差更增大，使充电平稳进行。电池充足后，电压停止上升，在几分钟内电压上下波动，这时10节电池电压上升可达16.5V左右，模块1脚电压可升到4.3V左右，“－”端电压不再上升，C1继续充电C1电压上升，对比器“＋”端电压上升到最大值，但仍小于“－”端几十毫伏，充电仍在进行，电池开始微发热，电池电压下降，经5——10分钟，电池电压下降几百毫伏，模块1脚电压按比例下降，对比器“＋”端由于电容C1上的电压经R1缓慢放电保持相对稳定，因此，出现“＋”端电压大于“－”端电压，对比器立即翻转，输出高电位（自锁），加于D7发光管和T1基极使三极管饱合，进而使IC2的4脚降为低电位，IC2强复位停止工作，IC4无推动电压，开关块关闭，停止充电。模块4脚电压通过R8、D5给对比器“＋”端加反馈正压，使模块自锁，防止了C1放电使C1上电压下降再自动启动充电。如要再充电，由于模块记忆了上次电压，“＋”端电压大于“－”端电压，红灯亮，不能自行启动充电，需按启动键K1后C1通过电阻R4放电，C1电压下降使“＋”端电压小于“－”端电压，T1截止，解除自锁，IC2起振，IC4开始工作才能给电池再充电。不同节数电池充电，模块1脚输入△U变化，其它各点电压均在运动中，只有对比器“－”端电压下降才会自动关机。

模块的引出脚必须与***电容C1、C2、C3、C4、C5，电阻R8、R9、R11，三极管T1，二极管D5、稳压管D6、二极管D7及开关K1，电感L1、L2相连，方可成为一个完整的斜率折点负降压自动充电测控***。在测控模块***中由C1、R1组成了电压记忆部分，电阻R9、稳压管D6和电阻R7组成电池充电电压自适应部分，电阻R9、稳压管D6、D4组成过压保护部分。

Claims

一种用于给二次电池充电器(机)的多功能自动充电模块，由盒体[8]、7脚出线[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]及印刷电路板组成，其特征在于：所述的模块电路由对比器IC1，电阻R1、R2、R3、R5、R6、R7，二极管D1、D2、D3、及稳压管D4组成，1脚与电组R3、R5一端及并联的电阻R7、稳压管D4连接，2脚与对比器IC1电源负端连接，3脚与对比器IC1输入负端、电阻R2及二极管D3负极连接，D3的正极与电阻R6及电阻R5另一端连接，4脚与对比器IC1输出端连接，5脚与对比器IC1电源正端连接，6脚与对比器IC1输入正端、电阻R1及二极管D1负极连接，7脚与D1正极、二极管D2负极连接，D2正极与电阻R3另一端连接。