專利名稱：全自控型大功率組合脈沖充電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于充電設(shè)備，特別是關(guān)于使用正、負(fù)脈沖組合充電的充電機(jī)。
背景技術(shù)：
由正、負(fù)脈沖按一定的占空比對蓄電池充電的充電機(jī)，由于具有可延長蓄電池使用壽命的特點，正逐漸獲得推廣運用。但目前各種組合脈沖充電機(jī)僅適用于對中小功率的蓄電池充電，對大功率蓄電池(例如5kw)就不適用了；即使將原充電機(jī)的元器件換成大功率元件也同樣無濟(jì)于事。其原因在于①大功率的組合充電機(jī)一旦在輸入的交流電源突然故障停電時，造成負(fù)脈沖對被充蓄電池形成巨大的放電電流，從而損壞蓄電池本身和充電機(jī)。在中小功率充電機(jī)中，這種放電電流是有限的，是在蓄電池和充電機(jī)可承受的范圍內(nèi)，故沒有專門的防護(hù)措施。②由于正、負(fù)脈沖發(fā)生電路中必須使用大功率的可控硅作為開關(guān)器件，其控制極的門限電壓值也隨之上升，原先中小功率的可控硅控制極電路已無法滿足需要。③大功率的充電機(jī)是與大功率的蓄電池配套使用的，它要求充電機(jī)隨其使用時的儲電量的變化，及時調(diào)整大電流和涓流充電的切換；而中小功率充電機(jī)則是大電流充足進(jìn)入涓流后，自控電路已自鎖在蓄電池未被取出充電機(jī)的條件下不能重新開通大電流充電通路。使用的直流繼電器動作電壓有一波動范圍，致使觸點接觸或斷開時會有顫動，產(chǎn)生火花，這是現(xiàn)有繼電器尚未解決的通病，但由于大功率充電機(jī)的正、負(fù)脈沖充電大電流過于巨大，一旦產(chǎn)生火花就會燒毀觸點，形成斷路而不能充電。為此必須開發(fā)大功率蓄電池專用的組合脈沖充電機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于提供一種全自控型大功率組合脈沖充電機(jī)，解決能隨蓄電池儲電量的變化及時調(diào)整大電流和涓流充電的切換，且不會發(fā)生觸點燒毀的技術(shù)問題，以及斷電保護(hù)和提高可控硅控制極信號電壓值的技術(shù)問題。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種全自控型大功率組合脈沖充電機(jī)，包含正負(fù)脈沖發(fā)生電路、時基電路和控制電路，其特征在于該控制電路是由電阻R14～R16、電容C9～C11、可變電阻RW2、二極管D5、穩(wěn)壓二極管DW2、三極管BG4、直流繼電器J2和交流繼電器J3組成，電阻R16一端與充電機(jī)正極接線端相連，另一端分別與直流繼電器J2一端、二極管D5陰極、電容C9和C11正極、可變電阻RW2一端相連，直流繼電器J2另一端、二極管D5陽極和電容C9負(fù)極共同與三極管BG5集電極相連，穩(wěn)壓二極管DW2、電容C10和電阻R14依次串接在三極管BG5基極與發(fā)射極之間，電阻R15一端連接在穩(wěn)壓二極管DW和電容C10之間、另一端與可變電阻RW2可變端相連，電容C11和可變電阻RW2另一端以及電阻R14和電容C10共同與充電機(jī)負(fù)極接線端相連，直流繼電器J2的觸點與交流繼電器J3串接在交流電源二輸入端間，交流繼電器J3的觸點與涓流電路并聯(lián)在正、負(fù)脈沖發(fā)生電路輸出與正極接線端間。
上述的全自控型大功率組合脈沖充電機(jī)，其特征在于設(shè)置有由直流繼電器J1、交流繼電器J4和電容C3組成的斷電保護(hù)電路，直流繼電器J1和電容C3并聯(lián)在直流電源正極和負(fù)極之間，直流繼電器J1的觸點與交流繼電器J4串接在交流電源二輸入端之間；交流繼電器J3的觸點串接在負(fù)脈沖發(fā)生電路中可控硅3CT3陰極與電源變壓器之間。
上述的全自控型大功率組合脈沖充電機(jī)，其特征在于正脈沖發(fā)生電路中設(shè)置有三極管BG1，該三極管BG1的集電極和發(fā)射極分別與可控硅3CT1的陽極和控制極對應(yīng)連接，其基極通過和時基電路耦合的線圈L7與可控硅3CT1的陰極相連。
上述的全自控型大功率組合脈沖充電機(jī)，其特征在于負(fù)脈沖發(fā)生電路中設(shè)置有三極管BG2和BG3；該三極管BG2的集電極和發(fā)射極分別與可控硅3CT2的陽極和控制極對應(yīng)連接，其基極通過和時基電路耦合的線圈L9與可控硅3CT2的陽極相連；該三極管BG3的集電極和發(fā)射極分別與可控硅3CT3的陰極和控制極對應(yīng)連接，其基極經(jīng)串聯(lián)的電阻R2、單向觸發(fā)二極管2CD和電容C1組成的雪崩觸發(fā)電路與可控硅3CT3的陰極相連。
本發(fā)明的優(yōu)點是1.能按蓄電池實際容電量的變化，隨時自動切換大電量脈沖或涓流脈沖充電。
2.在切換過程中，繼電器觸點吸合或釋放動作干脆利落，無電火花。
3.設(shè)置斷電保護(hù)措施，不會因市電的意外斷電而造成災(zāi)害和財產(chǎn)的損失。
4.利用三極管的放大功能，即提高了控制信號值以滿足大功率可控硅控制極的高門限電流，又使電路結(jié)構(gòu)保持簡單實用的特點。


圖1是本發(fā)明的電路圖。
具體實施例方式請參閱圖1所示，本發(fā)明包含正脈沖發(fā)生電路2、負(fù)脈沖發(fā)生電路1、控制電路4和時基電路5。正脈沖發(fā)生電路2除包含二極管D1和D2、可控硅3CT1、線圈L7和電阻R4外，還設(shè)置有三極管BG1。二極管D1和D2的陽極分別與電源變電器T的次級線圈L2、L3一輸出端對應(yīng)連接，它們的陰極共同與可控硅3CT1陽極相連。三極管BG1的發(fā)射極和集電極分別與可控硅3CT1的控制極和陽極對應(yīng)連接，其基極通過和時基電路5耦合的線圈L7連接可控硅3CT1的陰極。電阻R4一端連接在可控硅3CT1的陰極上，另一端作為正脈沖的輸出端與充電機(jī)的正極接線端A相連。負(fù)脈沖發(fā)生電路1除包含電容C1、電阻R1～R3、可變電阻RW1、單向觸發(fā)二極管2CD、可控硅3CT2和3CT3、線圈L9外，還設(shè)置有三極管BG2和BG3。電容C1、電阻R1和可變電阻RW1依次串接在電源變壓器T的次級線圈L2一端和次級線圈L2、L3連接端的輸出點O之間?？煽毓?CT2和3CT3串接后其陰極與次級線圈L2一端相連，其陽極經(jīng)電阻R3輸出至正極接線端A。三極管BG2的集電極和發(fā)射極分別與可控硅3CT2的陽極和控制極對應(yīng)連接，其基極通過和時基電路耦合的線圈L9與可控硅3CT2的陰極相連。三極管BG3的集電極和發(fā)射極分別與可控硅3CT3的陽極和控制極對應(yīng)連接，其基極經(jīng)串聯(lián)的電阻R2、單向觸發(fā)二極管2CD和電容C1組成的雪崩觸發(fā)電路與可控硅3CT3的陰極相連。這樣就可以方便簡單地將時基電路5以及上述的雪崩觸發(fā)電路的信號放大，足以推動大功率可控硅的導(dǎo)通。
該時基電路5是一個由555型集成塊IC1～I(xiàn)C3、電阻R5～R12、電容C4～C8、輸出線圈L6和L8組成的無穩(wěn)態(tài)振蕩器，它由直流電源7供電，按設(shè)定的占空比由輸出線圈L6和L8輪流輸出信號給與對應(yīng)耦合的線圈L7和L9，直流電源7由分別與電源變壓器T次級線圈L4、L5一端對應(yīng)連接的二極管D3、D4和電容C2組成。二極管D3和D4為直流電源7的正極輸出，次線圈L4和L5的連接端作為直流電源7的負(fù)極輸出。直流電源7還設(shè)置有穩(wěn)壓器WD以穩(wěn)定直流電壓。
該控制電路4是由電阻R14～R16、電容C9～C11、可變電阻RW2、二極管D5、穩(wěn)壓二極管DW2、三極管BG4、直流繼電器J2和交流繼電器J3組成的全自控型的位式電子開關(guān)。電阻R16一端與充電機(jī)正極接線端A相連，另一端分別與直流繼電器J2一端、二極管D5陰極、電容C9和C11正極、可變電阻RW2一端相連。直流繼電器J2另一端、二極管D5陽極和電容C9的負(fù)極共同與三極管BG5集電極相連。穩(wěn)壓二極管DW2、電容C10和電阻R14依次串接在三極管BG5基極與發(fā)射極之間。電阻R15一端連接在穩(wěn)壓二極管DW和電容C10之間，另一端與可變電阻RW2可變端相連。電容C11和可變電阻RW2另一端以及電阻R14和電容C10共同與充電機(jī)負(fù)極接線端B相連。直流繼電器J2的常閉觸點J2-1與交流繼電器J3串接在交流電源二輸入端之間。交流繼電器J3的常開觸點J3-1串接的正、負(fù)脈沖發(fā)生電路2、1的電阻R4、R3的輸出端和正極接線端A之間。由電阻R13組成的涓流電路3與觸點J3-1并聯(lián)在電阻R4、R3輸出端和正極接線端A之間。當(dāng)連接在正、負(fù)極接線端A、B間的大容量蓄電池隨充電時間的增加被充足時，其端電壓升至設(shè)定值經(jīng)可變電阻RW2取樣導(dǎo)通三極管BG4，使直流繼電器J2得電吸合動臂使常閉觸點J2-1分離，使交流繼電器J3失電，常開觸點J3-1分離，這樣正、負(fù)脈沖發(fā)生電路2、1的輸出必須經(jīng)過涓流電路3的電阻R13限流才能輸向蓄電池，即進(jìn)行涓流充電。該涓流與蓄電池的自泄電量相當(dāng)，以彌補自泄的損耗，通常按蓄電池容量以12毫安/Ah計。當(dāng)充足的蓄電池經(jīng)負(fù)載用電消耗，其電壓下降至設(shè)定值(例如從48V降至46V)，三極管BG4截止，直流繼電器J2失電，其常閉觸點J2-1閉合，交流繼電器J3得電，其常開觸點J3-1閉合，正、負(fù)脈沖發(fā)生電路2、1輸出的大電流正、負(fù)脈沖經(jīng)觸點J3-1直接對蓄電池進(jìn)行充電，直至蓄電池充足后又重復(fù)上述過程，常開觸點J3-1分離進(jìn)入涓流充電。本發(fā)明控制電路4的這種配置徹底克服了現(xiàn)有繼電器觸點產(chǎn)生火花的通病，保證了繼電器觸點以無火花的一次動作完成上述大電流和涓流充電的切換過程。
為防止交流電源的突發(fā)性斷電、產(chǎn)生由負(fù)脈沖引發(fā)蓄電池以巨大的電流放電，造成蓄電池的損壞和充電機(jī)元器件的燒毀，甚至引發(fā)火災(zāi)，本發(fā)明設(shè)置有由直流繼電器J1、交流繼電器J4和電容C3組成的斷電保護(hù)電路6。直流繼電器J1和電容C3并聯(lián)在直流電源7的正、負(fù)極之間；在圖1所示的實施例中，直流繼電器J1的一端是通過穩(wěn)壓器WD與直流電源7正極輸出相連。直流繼電器J1的常開觸點J1-1與交流繼電器J4串接在交流電源二輸入端之間；交流繼電器J4的常開觸點J4-1串接在負(fù)脈沖發(fā)生電路1中可控硅3CT3陰極與電源變壓器T的次線線圈L2之間。本發(fā)明在交流電源通電時，直流繼電器J1從直流電源7獲得電流吸合其常開觸點J1-1，從而使交流繼電器J4得電吸合其常開觸點J4-1，這樣就使負(fù)脈沖發(fā)生電路1與電源變壓器T連通構(gòu)成回路。一旦交流電源突然中斷，直流電源7無電流輸出，直流繼電器J1失電，其常開觸點J1-1分離，使交流繼電器J4失電分離常開觸點J4-1，切斷負(fù)脈沖發(fā)生電路1的回路。
由于本發(fā)明所使用大功率的可控硅、電阻等元器件，發(fā)熱大，因此本發(fā)明還設(shè)置有電扇8以散熱降溫，通常使用交流電扇直接與交流連接電源連接；也可以使用直流風(fēng)扇。
權(quán)利要求
1.一種全自控型大功率組合脈沖充電機(jī)，包含正負(fù)脈沖發(fā)生電路、時基電路和控制電路，其特征在于該控制電路是由電阻R14～R16、電容C9～C11、可變電阻RW2、二極管D5、穩(wěn)壓二極管DW2、三極管BG4、直流繼電器J2和交流繼電器J3組成，電阻R16一端與充電機(jī)正極接線端相連，另一端分別與直流繼電器J2一端、二極管D5陰極、電容C9和C11正極、可變電阻RW2一端相連，直流繼電器J2另一端、二極管D5陽極和電容C9負(fù)極共同與三極管BG5集電極相連，穩(wěn)壓二極管DW2、電容C10和電阻R14依次串接在三極管BG5基極與發(fā)射極之間，電阻R15一端連接在穩(wěn)壓二極管DW和電容C10之間、另一端與可變電阻RW2可變端相連，電容C11和可變電阻RW2另一端以及電阻R14和電容C10共同與充電機(jī)負(fù)極接線端相連，直流繼電器J2的觸點與交流繼電器J3串接在交流電源二輸入端間，交流繼電器J3的觸點與涓流電路并聯(lián)在正、負(fù)脈沖發(fā)生電路輸出與正極接線端間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自控型大功率組合脈沖充電機(jī)，其特征在于設(shè)置有由直流繼電器J1、交流繼電器J4和電容C3組成的斷電保護(hù)電路，直流繼電器J1和電容C3并聯(lián)在直流電源正極和負(fù)極之間，直流繼電器J1的觸點與交流繼電器J4串接在交流電源二輸入端之間；交流繼電器J3的觸點串接在負(fù)脈沖發(fā)生電路中可控硅3CT3陰極與電源變壓器之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自控型大功率組合脈沖充電機(jī)，其特征在于正脈沖發(fā)生電路中設(shè)置有三極管BG1，該三極管BG1的集電極和發(fā)射極分別與可控硅3CT1的陽極和控制極對應(yīng)連接，其基極通過和時基電路耦合的線圈L7與可控硅3CT1的陰極相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自控型大功率組合脈沖充電機(jī)，其特征在于正脈沖發(fā)生電路中設(shè)置有三極管BG1，該三極管BG1的集電極和發(fā)射極分別與可控硅3CT1的陽極和控制極對應(yīng)連接，其基極通過和時基電路耦合的線圈L7與可控硅3CT1的陰極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的全自控型大功率組合脈沖充電機(jī)，其特征在于負(fù)脈沖發(fā)生電路中設(shè)置有三極管BG2和BG3；該三極管BG2的集電極和發(fā)射極分別與可控硅3CT2的陽極和控制極對應(yīng)連接，其基極通過和時基電路耦合的線圈L9與可控硅3CT2的陰極相連；該三極管BG3的集電極和發(fā)射極分別與可控硅3CT3的陽極和控制極對應(yīng)連接，其基極經(jīng)串聯(lián)的電阻R2、單向觸發(fā)二極管2CD和電容C1組成的雪崩觸發(fā)電路與可控硅3CT3的陰極相連。
全文摘要
一種全自控型大功率組合脈沖充電機(jī)，其控制電路電阻R16一端連接正極接線端，另一端分別與直流繼電器J2一端、二極管D5陰極、電容C9和C11正極、可變電阻RW2一端相連，直流繼電器J2另一端、二極管D5陽極和電容C9負(fù)極共同與三極管BG5集電極相連，穩(wěn)壓二極管DW2、電容C10和電阻R14串接在三極管BG5基極與發(fā)射極間，電阻R15一端連在穩(wěn)壓二極管DW和電容C10間、另一端連接可變電阻RW2可變端，電容C11和可變電阻RW2另一端以及電阻R14電容C10共同連接負(fù)極接線端，直流繼電器J2觸點與交流繼電器J3串接在交流電源間，交流繼電器J3的觸點與涓流電路并聯(lián)在正、負(fù)脈沖發(fā)生電路與正極接線端間。
文檔編號H02J7/10GK1564422SQ200410017068
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月19日
發(fā)明者蘇永貴 申請人:周淳