專利名稱：充電器的計時控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電動自行車充電器的控制電路。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有技術(shù)的電動自行車充電器，是按照三階段充電原理設(shè)計制造的， 充電過程中按時間順序，依次經(jīng)過下表的三個階段
恒流充電恒壓充電(2.46V/電池)涓流充電(2.33V/電池)
紅燈綠燈
其中恒流充電向恒壓充電轉(zhuǎn)換，是沒有任何電子器件控制的，完全是依靠 電池在充電過程種，其端電壓隨充電時間不斷地上升而自動實現(xiàn)的。恒壓充電
向涓流充電的轉(zhuǎn)換，是由充電器控制電路實現(xiàn)的， 一般將控制點設(shè)定在0.45A 附近。涓流充電就其本質(zhì)來說，也是恒壓充電，但電壓的數(shù)值有所降低，如上 表指示，恒壓充電時電壓為2.46V/單節(jié)電池；而涓流充電時電壓為2.33V/單節(jié) 電池。
在現(xiàn)有技術(shù)方案中的關(guān)鍵問題，就是恒壓充電向涓流充電的轉(zhuǎn)換點電流值 的確定；定高了，能夠很快轉(zhuǎn)換，但是電池會充不足；此值定低了，就有可能 不轉(zhuǎn)換，使電池長期處于高電壓下，會使電池的電解液"析氣"、電池發(fā)熱、將 密封電池"充胖"，嚴(yán)重?fù)p壞電池。轉(zhuǎn)換點電流值和電池的溫度密切相關(guān)，而電 動自行車充電時，絕大部分都是在室外，電池的溫度從0。 C變化到30。 C是很 正常的，這么寬范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換點電流值需要相應(yīng)調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)換點電流值還與電池的個體差異、新舊程度密切相關(guān)?，F(xiàn)有技術(shù)對這個問題都不予考慮，用 一個固定 值對付所有情況。
同時，現(xiàn)有技術(shù)對涓流充電的結(jié)束時刻也沒有控制，也就是說，第三階段 涓流充電時間長短是任意的。電池或是處于充電不足，或是充電過剩狀態(tài)，這 些對電池的壽命是很有害的。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型提出一種電動自行車充電器的電路， 它的工作原理仍舊是三階段充電原理，但有所改動，如下表所示
恒流充電恒壓充電涓流充電切斷充電回路
紅'J0"綠燈黃燈
其中恒壓充電向涓流充電的轉(zhuǎn)換，是本實用新型的實質(zhì)貢獻(xiàn)，它是由"或
門"構(gòu)成， 一路輸入是"計時時間已到"(自充電電流1.2A開始計時，2.5小 時到)；另一路輸入是充電電流下降到0.3A。這兩個條件只要有一個滿足，就 實現(xiàn)恒壓充電向涓流充電的轉(zhuǎn)換，這在一定程度上補(bǔ)償了電池溫度變化，使電 池工作條件大大改善。本實用新型的另一個貢獻(xiàn)是，對涓流充電時間進(jìn)行控制， 自充電電流1.2A開始計B寸，4小時到達(dá)時，切斷充電回路，同時黃燈亮，紅燈、 綠燈全部熄滅。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的
它是由采樣電路l、或門電2、計時電路3、主回路4構(gòu)成的。其特征是由 或門電路2控制主回路4的工作狀態(tài)由恒壓充電向涓流充電轉(zhuǎn)換，而或門電路2 兩路輸入分別來自采樣電路1和計時電路3。
采樣電路1從主回路4采集充電電流，充電電流是單調(diào)遞減函數(shù)，從開始充電時的數(shù)安培一直降到充電結(jié)束時的幾十毫安培。當(dāng)充電電流降到1.2A時， 采樣電路第一路輸出信號，由邏輯0轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿?，使計時電路3開始計時；當(dāng) 充電電流降到0.3A時，采樣電路第二路輸出信號，由邏輯0轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿?，使 或門電路2動作，這樣驅(qū)動主回路4實現(xiàn)由恒壓充電向涓流充電的轉(zhuǎn)換。
或門電路2第一路輸入是采樣電路1的輸出，第二路輸入是計時電路3的 一路輸出；或門電路2的輸出到主回路4，使主回路4工作狀態(tài)由恒壓充電轉(zhuǎn)換 為涓流充電。
計時電路3的"啟動"端子連接到采樣電路1第一路輸出；計時電路3有 兩路輸出信號，第一路是計時2.5小時輸出邏輯1，第二路是計時4小時輸出邏 輯l;第一路輸出連接到或門電路2第二路輸入；第二路輸出連接到主回路4， 使電池工作狀態(tài)結(jié)束涓流充電，同時復(fù)位自身的計時電路。
計時電路3的兩路輸出，常態(tài)均為邏輯0。計時電路在啟動端子信號為邏輯 l的瞬間開始計時，當(dāng)計時到2.5小時的瞬間，第一路輸出轉(zhuǎn)化為邏輯l，驅(qū)動 或門電路，由或門電路繼續(xù)驅(qū)動主回路，實現(xiàn)由恒壓充電向涓流充電的轉(zhuǎn)換。 即恒定的電壓數(shù)值由2.46V/單節(jié)電池，降到涓流充電時的2.33V/單節(jié)電池；指 示燈也相應(yīng)地轉(zhuǎn)換，紅燈滅綠燈亮。當(dāng)計時到4小時的瞬間，第二路輸出轉(zhuǎn)化 為邏輯l，驅(qū)動主回路，使主回路停止涓流充電，切斷充電回路。指示燈也相應(yīng) 地轉(zhuǎn)換，綠燈滅黃燈亮。同時第二路輸出信號，還連接到本電路的復(fù)位端子， 使計時電路復(fù)位到初始狀態(tài)，以便開始下一次工作。


附圖l是本實用新型的方框圖。附圖2是本實用新型一個實施例子的電氣原理圖具體實施方式
本實用新型一個實施例子的電氣原理圖見圖2。
在圖中，充電器的主回路是使用UC3842集成電路的典型隔離型反激式開關(guān) 電源。限流電路是由功率管VI的電流取樣電阻R2及R8、 R9分壓器組成。通 過集成電路U3的第3腳進(jìn)行限流。
輸出電壓控制電路由通過R15、 R13和并聯(lián)在電阻R13上的R14和V2組成 的分壓電路，集成電路U5和光耦合器U2組成。當(dāng)V2處于截止?fàn)顟B(tài)，R14支路 開路，輸出電壓由R15、 R13分壓比確定，當(dāng)V2導(dǎo)通時，輸出電壓由R15和 R13與R14并聯(lián)后的值分確定。因此控制V2的導(dǎo)通和截止就能控制輸出電壓。
在充電輸出回路中設(shè)置取樣電阻R61，在將上面的電壓降送到電流判別電路 U6的正輸入端，它的負(fù)輸入端接到設(shè)置電壓，該電壓由R27、 R21、 R23組成的 分壓器和U9的輸出電壓共同設(shè)定，當(dāng)U9的輸出為"0"時。二極管D7處于反 向狀態(tài)，電壓由R27、 R21、 R23組成的分壓器確定，當(dāng)U9的輸出為"1 "時， 二極管D7導(dǎo)通就有電流通過RIO、 D7到U6的負(fù)輸入端，使該點電位提高。當(dāng) 充電電流大于設(shè)定值時，U6的輸出端為"1"，輸出電壓通過R11使V2導(dǎo)通， 輸出電壓設(shè)定為高電壓恒壓充電電壓(電壓為2.46V/單節(jié)電池)。同時通過R17 點亮充電燈L1。當(dāng)充電電流小于設(shè)定值時，U6的輸出端為"0" ， V2截止，輸 出電壓設(shè)定為補(bǔ)充充電電壓(電壓為2.33V/單節(jié)電池)，同時電源電壓通過通過 R19點亮補(bǔ)充充電燈L2。
本實用新型添加的電路有:U7、 U7' R36、 R37和C13組成的時基發(fā)生器，U7 的輸入端通過D8、 R20接到U8輸出端，當(dāng)U8輸出為"0"時，D8反向，時基發(fā)生器振蕩，它每分鐘發(fā)出二個脈沖，送到計時器U4的時鐘端，當(dāng)U8輸出為"1" 時，通過D8、 R20向U8輸出端送"1"，時基發(fā)生器停振。U4是八位計數(shù)器， 計時器的清零端接到電流判別電路U1的輸出端。U8、 U9是二個與門，用作譯碼 器，當(dāng)計時器計到10010110時也就是計到150分鐘(2. 5小時)U9輸出"1"， 當(dāng)計時器計到11101111時也就是計到240分鐘(4小時)U8輸出"1" 。 R16、 L3組成電池充滿顯示燈。Ul是電流判別電路，它的正輸入端接到取樣電阻R61 上，負(fù)輸入端接到設(shè)置電壓。
在開始充電時，充電電流大于1.2A， Ul、 U6輸出都是"l"， Ul輸出使計 數(shù)器清零，U6使V2導(dǎo)通，輸出電壓設(shè)定為高電壓恒壓充電，同時點亮充電燈 Ll。在充電進(jìn)行一段時間后，電流小于1.2A時，Ul的輸出為"0"，計時器開始 計數(shù)，隨著時間的進(jìn)行充電電流在逐步降低。如果在2.5小時內(nèi)，電流降低到 0.35A，那么U6的輸出端為"0" , V2截止，輸出電壓切換為補(bǔ)充充電電壓， 同時電源電壓通過通過R19點亮補(bǔ)充充電燈L2。四輸入與門U9輸入端接到計時 器的Q1、 Q2、 Q4、 Q7端,如果在2.5小時內(nèi)，電流不能降低到0. 3A，在計時器 計到10010110時(即2.5小時)時，U9輸出為"1"，輸出電流通過R19、 D7 到U6的負(fù)輸入端，使該點電位提高。使U6的輸出端為"0" ， V2截止，輸出 電壓降低到補(bǔ)充充電電壓，同時電源電壓通過通過R19點亮補(bǔ)充充電燈L2。
七輸入與門U8輸入端接到計時器的Qn、 Q,、 Q2、 Q:,、 Q5、 Qe、 Qz端，當(dāng)計時 器計到11101111時也就是計到240分鐘(4小時)U8輸出"1" 。
R16、 L3組成 電池充滿顯示燈。同時通過D8、 R20向U8輸出端送"1"，時基發(fā)生器停振。 計時電路復(fù)位，為下一次工作做號令一好了準(zhǔn)備。
權(quán)利要求1.一種充電器的計時控制裝置，是由采樣電路(1)、或門電路(2)、計時電路(3)、主回路(4)構(gòu)成的；其特征是由或門電路(2)控制主回路(4)的工作狀態(tài)由恒壓充電向涓流充電轉(zhuǎn)換，而或門電路(2)兩路輸入分別來自采樣電路(1)和計時電路(3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器計時控制裝置，其特征是采樣電路(1)從 主回路(4)采集充電電流；當(dāng)充電電流降到1.2A時，采樣電路第一路輸 出信號，由邏輯0轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿?，使計時電路(3)開始計時；當(dāng)充電電流降到0.3八時，采樣電路第二路輸出信號，由邏輯0轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿?，使或門 電路(2)動作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的充電器計時控制裝置，其特征是或門電路(2)第 一路輸入是采樣電路(1)的輸出，第二路輸入是計時電路(3)的一路輸 出；或門電路(2)的輸出到主回路(4);使主回路(4)的工作狀態(tài)由恒 壓充電轉(zhuǎn)換為涓流充電。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的充電器計時控制裝置，其特征是計時電路(3)的"啟動"端子連接到采樣電路(1)第一路輸出；計時電路(3)有兩路輸 出信號，第一路是計時2.5小時輸出邏輯1，第二路是計時4小時輸出邏輯 1;第一路輸出連接到或門電路(2)第二路輸入；第二路輸出連接到主回 路(4)，使電池工作狀態(tài)結(jié)束涓流充電，同時復(fù)位自身的計時電路。
專利摘要一種充電器的計時控制裝置，涉及一種電動自行車充電器的控制電路。它的工作原理仍舊是三階段充電原理，其中恒壓充電向涓流充電的轉(zhuǎn)換，是本實用新型的實質(zhì)貢獻(xiàn)，它是由“或門”構(gòu)成，一路輸入是“計時時間已到”(自充電電流1.2A開始計時，2.5小時到)；另一路輸入是充電電流下降到0.3A。這兩個條件只要有一個滿足，就實現(xiàn)恒壓充電向涓流充電的轉(zhuǎn)換。本實用新型的另一個貢獻(xiàn)是，對涓流充電時間進(jìn)行控制，自充電電流1.2A開始計時，4小時到達(dá)時，切斷充電回路，同時黃燈亮，其余指示燈熄滅。本實用新型是由采樣電路1、或門電2、計時電路3、主回路4構(gòu)成的。
文檔編號H02J7/10GK201134685SQ20072015519
公開日2008年10月15日 申請日期2007年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月11日
發(fā)明者丁溶溶, 馮子源 申請人:丁溶溶