專利名稱：萬(wàn)能型電子全自動(dòng)穩(wěn)流充電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)蓄電池充電的充電機(jī)，尤其是全自動(dòng)穩(wěn)流的充電機(jī)。
在汽車、摩托車、船舶等蓄電池的使用過(guò)程中，中小型充電機(jī)是必不可少的重要設(shè)備，目前，最簡(jiǎn)單的抽頭式半波整流充電機(jī)，只能粗略調(diào)充電電流，不能滿足10小時(shí)率充電特性要求，在充電過(guò)程中，電流變化大，需要專人看管調(diào)整，且經(jīng)常發(fā)生過(guò)充或欠充情況，損害蓄電池的使用壽命；調(diào)流式可控硅充電機(jī)的充電電流，雖連續(xù)可調(diào)，但它沒有穩(wěn)流作用，充電過(guò)程中，充電電流隨蓄電池的電壓升高而減小，它亦需人看管，隨時(shí)調(diào)整，其中一種手提式的可控硅充電機(jī)，更是省去了變壓器，重量雖輕，但直接引220伏市電，火線和零線不能接反，否則有觸電危險(xiǎn)；目前也有一種自動(dòng)穩(wěn)流充電機(jī)，例如型號(hào)DZ＝607 12-24V/5-15A采用自動(dòng)穩(wěn)流電路，但該機(jī)的取樣電壓取自變壓器線圈，受電網(wǎng)電壓變化的影響，穩(wěn)流精度不高，只達(dá)±10％，且電流互感器接在直流回路，穩(wěn)流范圍不大，只有5-15安，只能用于50-150安時(shí)容量的蓄電池，對(duì)50安時(shí)以下的蓄電池，無(wú)法使用，又當(dāng)蓄電池充滿電后，因它沒有自動(dòng)告警及停充電功能，所以仍需人看護(hù)，按時(shí)關(guān)機(jī)以防電池過(guò)充。
本實(shí)用新型的目的之一是提供一種萬(wàn)能型電子全自動(dòng)穩(wěn)流充電機(jī)，它的穩(wěn)流范圍擴(kuò)大成0-20安，使容量為0.5-200安時(shí)、電壓為1.2-24伏的各種蓄電池都能使用它進(jìn)行充電。
本實(shí)用新型的目的之二是提供一種萬(wàn)能型電子全自動(dòng)穩(wěn)流充電機(jī)，當(dāng)電網(wǎng)電壓變化在±15％時(shí)，充電機(jī)的穩(wěn)流精度達(dá)到±3％。
本實(shí)用新型的目的之三是提供一種萬(wàn)能型電子全自動(dòng)穩(wěn)流充電機(jī)，它對(duì)蓄電池充滿電后具有自動(dòng)告警、延時(shí)數(shù)分鐘后就停止充電的功能，亦即具有防止過(guò)充電的功能。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的由于目前流行的充電機(jī)，其穩(wěn)流范圍不寬和穩(wěn)流精度不高的原因，在于其中的電流互感器的初級(jí)繞組接在整流后的直流回路內(nèi)，而次級(jí)繞組串聯(lián)了一個(gè)變壓器的單獨(dú)次級(jí)繞組，于是這直流電流互感器受其固有感抗的影響，使其變化范圍不寬，次級(jí)繞組受電網(wǎng)電壓變化的影響，也使其穩(wěn)流精度不高，所以本實(shí)用新型采用交流電流充互感器，其初級(jí)繞組接在充電主回路整流前的交流回路內(nèi)，免去了變壓器的單獨(dú)次級(jí)繞組，而將次級(jí)繞組直接加在自動(dòng)穩(wěn)流回路內(nèi)的電橋兩端，經(jīng)整流產(chǎn)生出直流比較電壓。
其次，目前流行的穩(wěn)流充電機(jī)，其穩(wěn)流范圍不廣的原因，還在于自動(dòng)穩(wěn)流回路內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)電壓是由穩(wěn)壓二極管兩端產(chǎn)生的固定電壓，而比較電壓是電橋整流后在可調(diào)電位器上的電壓降，由于這固定電壓限制了充電機(jī)的低端電源，使穩(wěn)流范圍只達(dá)到5-15安范圍；然而本實(shí)用新型自動(dòng)穩(wěn)流回路內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)電壓取自一個(gè)與穩(wěn)壓二極管并聯(lián)的電位器，比較電壓，則取自電流互感器來(lái)的經(jīng)電橋整流后在一固定電阻上的電壓降，這樣可使標(biāo)準(zhǔn)電壓根據(jù)主回路輸出電流大小的需要從電位器上任意調(diào)整選定，例如標(biāo)準(zhǔn)電壓可調(diào)整到零，使主回路輸出電流為零，標(biāo)準(zhǔn)電壓選得越高，主回路輸出電流也越大，從而使主回路輸出電流，可以通過(guò)對(duì)電位器的調(diào)整從零開始連續(xù)可調(diào)到最大值。
為了防止蓄電池的過(guò)充，本實(shí)用新型還設(shè)置由電阻取樣電路、開關(guān)三極管，第一及第二兩個(gè)繼電器、延時(shí)電路、可控硅及蜂鳴器器組成的自動(dòng)告警及停充電電路，例如對(duì)12伏蓄電池充電，充滿時(shí)電壓升高至16.2伏，電阻取樣電路取到該高的電壓時(shí)使開關(guān)三極管導(dǎo)通，于是使第一繼電器動(dòng)作，第一繼電器的常開接點(diǎn)，控制了電源去蜂鳴的通路，使蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲，告知蓄電池已充滿，同時(shí)第一繼電器的常開接點(diǎn)亦控制了電源去延時(shí)電路的通路，延時(shí)電路的電阻電容通過(guò)第二繼電器的線圈充電，3-5分鐘后，延時(shí)電路中的三極管導(dǎo)通，發(fā)出脈沖使可控硅導(dǎo)通，使第二繼電器動(dòng)作，其第二常閉接點(diǎn)使蜂鳴器解除警報(bào)聲，第一常開接點(diǎn)，使自動(dòng)穩(wěn)流電路不產(chǎn)生脈沖而關(guān)斷主回路中的可控硅，使充電停止。
由于采用上述方案，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了一種手提式萬(wàn)能型電子全自動(dòng)穩(wěn)流充電機(jī)，其中一個(gè)實(shí)施例的技術(shù)指標(biāo)是用于容量在0.5AH-200AH，電壓在1.2V-24V各種蓄電池的穩(wěn)流充電，交流輸入220伏50赫，直流輸出0-35伏(連續(xù))，直流穩(wěn)流輸出0-20安(連續(xù))，當(dāng)電網(wǎng)電壓變化±15％時(shí)，穩(wěn)流精度±3％，它對(duì)6V、12V、24V蓄電池充滿電后具有自動(dòng)告警、延時(shí)停止充電功能，對(duì)于充滿電的蓄電池，若較長(zhǎng)時(shí)間(數(shù)個(gè)月)不用，可不必脫離本機(jī)，它具有自行補(bǔ)充充電功能。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明

圖1是已有技術(shù)抽頭式半波整流充電機(jī)的線路圖；圖2是已有技術(shù)調(diào)流式可控硅充電機(jī)線路圖；圖3是已有技術(shù)手提式可控硅充電機(jī)線路圖；圖4是已有技術(shù)自動(dòng)穩(wěn)流充電機(jī)線路圖；圖5是同步脈沖電路的線路圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的線路圖。
在圖1中，充電電流的調(diào)整是通過(guò)改變變壓器次級(jí)繞組的抽頭實(shí)現(xiàn)的，它只能粗略調(diào)整充電電流，在充電過(guò)程中，電壓隨電網(wǎng)電壓變化而變化，不能自動(dòng)穩(wěn)流，沒有過(guò)充保護(hù)，沒有告警電路，需要專人看護(hù)。
在圖2中，采用可控硅作為控流元件，通過(guò)調(diào)整電位器W改變BG管的脈沖相移，實(shí)現(xiàn)充電電流的連續(xù)調(diào)整，這是目前使用較多的一種充電機(jī)，但它沒有穩(wěn)流電路，在充電過(guò)程中，充電電流隨被充蓄電池的電壓升高而減少，并且受電網(wǎng)電壓的影響，它沒有過(guò)充保護(hù)，沒有告警電路，需要專人看護(hù)。
在圖3中，電路基本上與圖2相同，省去變壓器使造價(jià)低，但其突出的缺點(diǎn)是交流進(jìn)線的火線與零線不能接反，否則對(duì)使用者極不安全。
圖4的充電機(jī)采用了自動(dòng)穩(wěn)流電路，電流取樣電壓UK取自變壓器的單獨(dú)次級(jí)繞組BLV串入直流互感器H經(jīng)電橋Qz整流后加到電位器W兩端產(chǎn)生的電壓降，它與標(biāo)準(zhǔn)固定電壓UB反極性串聯(lián)后加到誤差放大管BG1的基極作為偏置電壓，當(dāng)充電主回路電流增加時(shí)，由于直流穿過(guò)H鐵芯的作用，互感器H的感抗減少，流過(guò)BLV回路的電流增加，于是在W兩端的電壓降UK增加，使BG1管發(fā)射極及集電極間阻值增加，電容器C的充電時(shí)間加長(zhǎng)，使BG2管產(chǎn)生的脈沖后移，又當(dāng)輸出電流減小時(shí)，其作用正相反，于是起到自動(dòng)穩(wěn)流作用；但此線路穩(wěn)流范圍不廣，精度不高的原因已如上述。
圖5是為了進(jìn)一步說(shuō)明圖4以及本實(shí)用新型中自動(dòng)穩(wěn)流的原理同步脈沖回路電壓取自變壓器的次組繞組L3的交流電壓，經(jīng)電橋QZ2整流后，再經(jīng)電阻R1穩(wěn)壓管CW1被斬成梯形波電壓，作為同步脈沖觸發(fā)器之電壓。脈沖觸發(fā)器是由BG1、R6、C2、R7、BG2、R8組成的弛張振蕩器，由BG2輸出脈沖去觸發(fā)可控硅KD1的門極，使KD1有電流輸出。電路中的BG1相當(dāng)于一個(gè)可調(diào)電阻，改變BG1的基極電位，就可使其射極與集電極間的阻值發(fā)生變化，從而改變C2的充放電時(shí)間，實(shí)現(xiàn)BG2產(chǎn)生脈沖的相移。如果將BG1的基極接入自動(dòng)控制信號(hào)源，那么脈沖相移和可控硅導(dǎo)通角就會(huì)跟隨自動(dòng)信號(hào)源而變，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)流的自動(dòng)控制。
圖6是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的線路圖，它由充電主回路、自動(dòng)穩(wěn)流調(diào)整回路、同步脈沖觸發(fā)回路和自動(dòng)告警停充電回路四部分組成。
充電主回路由電源開關(guān)K、保險(xiǎn)管BX、變壓器B的次級(jí)繞組L2、整流電橋QZ1、可控硅KD1、電流表A及電壓表V組成。當(dāng)電源開關(guān)K閉合后，220V市電通過(guò)變壓器B在次級(jí)繞組L2中得到交流電壓，經(jīng)整流電橋QZ1全波整流取得直流電壓，其中可控硅KD1作為輸出電流的控制元件，只要改變送往KD1門極的移相脈沖就可調(diào)整輸出直流電流的大小。
自動(dòng)穩(wěn)流調(diào)整回路由電流互感器CT、整流電橋QX3、穩(wěn)壓二極管CW1管及CW2、電位器W1以及電阻R2、R3、R4等極成，交流電流互感器CT的初級(jí)繞組接在充電主回路整流前的交流回路內(nèi)，其次極繞組直接加在電橋QZ3兩對(duì)角端，整流后的直流電流在電阻R3上的電壓降被取為取樣電壓UK，標(biāo)準(zhǔn)電壓UB則由CW2穩(wěn)壓后與CW2并的電位器W1中取出，其值可根據(jù)主回路輸出電流大小的需要從電位器W1上任意調(diào)整選定，例如UB調(diào)到零時(shí)，放大管BG1截止，BG2沒有脈沖輸出，充電主回路輸出電流零，UB值選得越高，充電主回路輸出電流也越大，所以本實(shí)用新型充電機(jī)的輸出電流不僅連續(xù)可調(diào)，而且其范圍可從零開始擴(kuò)大到設(shè)定的最大值，取樣電壓UK與標(biāo)準(zhǔn)電壓UB極性相反串聯(lián)后接至BG1管的基極，作為圖5中自動(dòng)穩(wěn)流的自動(dòng)控制信號(hào)源。
自動(dòng)告警和自動(dòng)停充電回路由變壓器次級(jí)繞組L4、整流電橋QZ4、濾波電容器C3及C4穩(wěn)壓集成電路7809、指示燈LED、第一、第二兩個(gè)繼電器J1及J2、延時(shí)電路W2、C5、BG3、R10、可控硅KD2蜂鳴器YD、開關(guān)BG4及取樣回路R11、R12和電位器W3等組成，取樣回路的兩端分別接至充電主回路的輸出端，以監(jiān)測(cè)輸出端的電壓(或蓄電池電壓)，當(dāng)電壓低于某值(例如16.2伏)時(shí)，BG4不導(dǎo)通，J1不動(dòng)作，充電主回路對(duì)蓄電池穩(wěn)流充電，當(dāng)蓄電池充滿電，其電壓達(dá)到某值時(shí)，BG4基極電位升高而導(dǎo)通，J1吸合其常開接點(diǎn)J1-1，蜂鳴器YD通過(guò)J2的第二常閉接點(diǎn)J2-2接通電源發(fā)出警報(bào)聲，同時(shí)延時(shí)電路通過(guò)接點(diǎn)J1-1、第二繼電器J2、電位器W2向電容器C5充電、數(shù)分鐘(3-5分鐘)后，BG3產(chǎn)生脈沖，可控硅KD2導(dǎo)通，J2動(dòng)作，其第二常閉接點(diǎn)J2-2打開，于是解除YD的警報(bào)聲，同時(shí)第一常開接點(diǎn)J2-1閉合，同步脈沖回路中的充電電容器C2被短路，BG2不產(chǎn)生脈沖，于是充電主回路中的可控硅KD1自動(dòng)關(guān)斷而停止充電，這樣就防止了蓄電池的過(guò)充電。
權(quán)利要求1.一種萬(wàn)能型電子全自動(dòng)稱穩(wěn)流充電機(jī)，它由充電主回路、自動(dòng)穩(wěn)流調(diào)整回路、同步脈沖觸發(fā)回路和自動(dòng)告警停充電回路組成，其特征是所述的自動(dòng)穩(wěn)流調(diào)整回路采用交流電源互感器，其初級(jí)繞組接在充電主回路整流前的交流回路內(nèi)，其次級(jí)直接加在自動(dòng)穩(wěn)流調(diào)整回路的電橋兩對(duì)角端，以產(chǎn)生出直流比較電壓，其標(biāo)準(zhǔn)電壓，取自一個(gè)與穩(wěn)壓二極管并聯(lián)的電位器，比較電壓取自所述交流電流互感器來(lái)的經(jīng)電橋整流后在一固定電阻上的電壓降。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬(wàn)能型電子全自動(dòng)穩(wěn)流充電機(jī)，其特征是自動(dòng)告警停充電回路是由變壓器、整流電橋、濾波及穩(wěn)壓電路、指示燈、第一、第二兩個(gè)繼電器、延時(shí)電路、可控硅、蜂鳴器、開關(guān)管及電阻取樣回路組成；電阻取樣回路兩端分別接至充電主回路的輸出端，開關(guān)管的基極與取樣回路相聯(lián)，開關(guān)管與第一繼電器串聯(lián)，第一繼電器的常開接點(diǎn)控制了電源去蜂鳴器的通路，和電源去第二繼電器及串聯(lián)的延遲電路的通路，第二繼電器的第一常開接點(diǎn)與同步脈沖電路中充電電容器并聯(lián)，第二繼電器的第二常閉接點(diǎn)與蜂鳴器串聯(lián)。
專利摘要一種手提式萬(wàn)能型電子全自動(dòng)穩(wěn)流充電機(jī)，它由充電主回路、同步脈沖觸發(fā)回路、自動(dòng)穩(wěn)流調(diào)整回路和自動(dòng)告警停充電回路組成，用于容量在0.5-200AH、電壓1.2-24V各種蓄電池的穩(wěn)流充電，直流輸出電壓0-35V，直流輸出電流0-20A，電網(wǎng)電壓變化±15％時(shí)穩(wěn)流輸出變化±3％，蓄電池充滿電后，它具有自動(dòng)告警及延時(shí)停止充電功能。
文檔編號(hào)H02J7/10GK2245817SQ95210870
公開日1997年1月22日 申請(qǐng)日期1995年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月18日
發(fā)明者閻春才, 王克 申請(qǐng)人:閻春才, 王克