專(zhuān)利名稱(chēng)：微機(jī)控制的快速充電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型蓄電池的充電設(shè)備，它涉及一種新型充電機(jī)的結(jié)構(gòu)。
鉛酸電池是一種普通常見(jiàn)的蓄能裝置，由于它充放電可以反復(fù)操作，而且能蓄積一定數(shù)量的能量，然后可供給沒(méi)有電源或不能供電的場(chǎng)合下的電器使用，因此它的用途很廣，發(fā)展很快。但存在的一個(gè)麻煩就是充電要占用很長(zhǎng)時(shí)間，常規(guī)充電需14－16小時(shí)，這是因受電瓶溫升的限制，多年來(lái)都是采用小電流充電的方式。因?yàn)槌潆姇r(shí)間長(zhǎng)，在操作上很不方便，占用設(shè)備、占用人力，很不經(jīng)濟(jì)。近年來(lái)大功率電子器件的應(yīng)用使大電流快速充電得以實(shí)現(xiàn)，但在控制電路上多采用分立元件，使線(xiàn)路復(fù)雜，元件過(guò)多、可靠性差、及調(diào)試維修困難，因此使快速充電機(jī)的技術(shù)性能受到限制。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用微處理機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)充放電進(jìn)行數(shù)字控制的快速充電設(shè)備，它能大幅度地提高效率而且設(shè)備簡(jiǎn)單、易操作，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
按如上構(gòu)思，本方案所提供的微機(jī)控制的快速充電機(jī)是由充放電的主回路和微機(jī)的控制電路所組成的。其中，它的充放電的主回路是由變壓器、大功率的充電電路及大功率的放電電路所構(gòu)成，它的微機(jī)控制電路由主機(jī)CPU、A／D轉(zhuǎn)換電路、接口電路、及觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路所構(gòu)成。
本方案快速充電機(jī)的充電電路是由大功率可控硅管組成的全波整流電路，放電電路是由大功率可控硅管搭成的半波整流電路，它的微機(jī)控制電路中的主機(jī)CPU部分包括有CPU塊IC1、鎖存器IC2、程序存貯器IC3及譯碼器IC12與晶振部分。它的A／D轉(zhuǎn)換部分是由轉(zhuǎn)換器IC4和IC13組成。它的接口電路是由并行口8255、7段譯碼器／驅(qū)動(dòng)器及兩組LED所組成。其觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路是由反相器IC11、三個(gè)光電耦合器IC15、IC16、IC17及三個(gè)開(kāi)關(guān)管T1、T2、T3所組成。
本方案是采用充電－停止－放電－停止－充電去極化的充電方式。各程序的時(shí)間由微機(jī)控制，對(duì)電池的電壓檢定后，將其數(shù)據(jù)輸入微機(jī)，按預(yù)先規(guī)定的程序進(jìn)行，電壓值不同其各充放電的時(shí)間參數(shù)不同。充電時(shí)由全波整流的大功率可控硅管KG1、KG2被觸發(fā)、輸出直流給電池充電，放電時(shí)使另一半波整流的大功率可控硅管KG3被觸發(fā)，輸出直流使電池強(qiáng)制放電，充、放的程序反復(fù)操作，電壓很快上升，原來(lái)14－16小時(shí)的工作可在1－3小時(shí)內(nèi)完成。
采用本方案能體現(xiàn)如下的優(yōu)越性①由微機(jī)根據(jù)測(cè)定電壓的變化自動(dòng)調(diào)整充放電參數(shù)及導(dǎo)通角，用去極化的充電方式大大提高工作效率；②控制電路中觸發(fā)脈沖對(duì)稱(chēng)性好、精度高、用較少的硬件實(shí)現(xiàn)多種參數(shù)的自動(dòng)控制；③對(duì)各種電池適應(yīng)性寬，充電質(zhì)量好。
圖1是本方案微機(jī)控制的快速充電機(jī)的主電路部分的電原理圖。
圖2是本方案的微機(jī)控制電路的CPU部分的原理圖。
圖3是A／D轉(zhuǎn)換部分的原理圖。
圖4是接口電路部分的原理圖。
圖5是觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路部分的電原理圖。
圖6是本方案微機(jī)控制的工作順序及充放電參數(shù)示意圖。
以下結(jié)合
本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及工作原理，變壓器次級(jí)的參數(shù)根據(jù)電池參數(shù)選定，KG1、KG2是充電可控硅管，KG3為放電的可控硅管。工作時(shí)接通電源后計(jì)算機(jī)上電復(fù)位，CPU元件即從ROM元件中讀取要執(zhí)行的指令，根據(jù)指令向A／D元件發(fā)出測(cè)取電瓶端電壓的信號(hào)，于是從A／D的IN3口檢測(cè)出電壓并存于RAM中(此時(shí)模擬量信號(hào)已轉(zhuǎn)換成數(shù)字量)，同時(shí)CPU發(fā)出信號(hào)顯示出電瓶電壓，此后CPU隨時(shí)檢測(cè)連于接口的按鍵。當(dāng)按下按鍵后，CPU發(fā)出信號(hào)經(jīng)IC11、T5、J1接通整個(gè)電路，并根據(jù)用戶(hù)使用的電流經(jīng)IC11、IC15、IC16、IC17、T1、T2、T3驅(qū)動(dòng)可控硅KG1、KG2、KG3對(duì)電瓶充放電，同時(shí)將電瓶電壓及充電電流顯示出來(lái)，并存于RAM中。在整個(gè)工作過(guò)程中，計(jì)算機(jī)對(duì)電瓶隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)判定電瓶充滿(mǎn)后即自動(dòng)停止，并通過(guò)指示燈顯示出來(lái)。
以12伏電池充電為例列表說(shuō)明整個(gè)自動(dòng)操作的過(guò)程，表中t1為充電時(shí)間，t2為停止時(shí)間，t3為放電時(shí)間，t4為停止時(shí)間，它們都以毫秒為單位，αd、αf為充電和放電時(shí)的移相角。檢測(cè)電壓以V伏為單位。
12V電池充放電參數(shù)與檢測(cè)電壓的關(guān)系<
經(jīng)本方案的試制品試驗(yàn)運(yùn)行得知充12V、60HA電池需1.5小時(shí)，粗略測(cè)試節(jié)能10％，節(jié)約時(shí)間90％。
權(quán)利要求1.一種微機(jī)控制的快速充電機(jī)，其特征是它由充放電的主回路和微機(jī)的控制電路所組成，其中，它的充放電的主回路是由變壓器、大功率整流的充電電路及大功率的放電電路所構(gòu)成；其微機(jī)的控制電路由主機(jī)CPU、A/D轉(zhuǎn)換電路、接口電路、及觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路所構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1所述的充電機(jī)，其特征是它的充電電路是由大功率可控硅管組成的全波整流電路。
3.按照權(quán)利要求1所述的充電機(jī)，其特征是它的放電電路是由大功率可控硅管組成的半波整流電路。
4.按照權(quán)利要求1所述的充電機(jī)，其特征是它的微機(jī)控制電路中的主機(jī)CPU部分包括了CPU塊IC1、鎖存器IC2、程序存貯器IC3、及譯碼器IC12與晶體振蕩部分；它的A／D轉(zhuǎn)換部分是由轉(zhuǎn)換器IC4和IC3組成；它的接口電路是由并行口8255、7段譯碼器／驅(qū)動(dòng)器及兩組LED所組成；它的觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路是反相器IC11、三個(gè)光電耦合器IG5、IC16、IC17及三個(gè)開(kāi)關(guān)管T1、T2、T3組成的。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬蓄電池的充電設(shè)備，為克服以往小電源充電方式充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、及一般大電源快速充電其設(shè)備復(fù)雜成本高的問(wèn)題，特提出本方案微機(jī)控制的快速充電機(jī)，它由充放電的主回路和微機(jī)控制電路所組成，它充電利用大功率全波可控整流，放電用大功率半波可控硅整流強(qiáng)制放電，控制電路由主機(jī)CPU、A/D轉(zhuǎn)換電路、接口電路、及觸發(fā)驅(qū)動(dòng)部分所組成，它具有高效率，易操作，設(shè)備簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J7/10GK2125201SQ9222445
公開(kāi)日1992年12月16日 申請(qǐng)日期1992年6月13日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月13日
發(fā)明者陳永昌, 嚴(yán)文波, 董書(shū)霞 申請(qǐng)人:天津市塘沽區(qū)科學(xué)技術(shù)開(kāi)發(fā)公司