鎳鎘電池充電器的製作方法
2023-06-29 14:13:51
專利名稱：鎳鎘電池充電器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種充電器，特別是脈衝式鎳鎘電池充電器。
現有的普通電池充電器，種類繁多，一般主要由穩壓電源，充電控制電路等組成，較高檔的無非增加了充電電壓監測電路，恆流電路，這些電池充電器幾乎都採用串聯充電方式，且以檢測最高充電電壓自動停止充電，這樣不但不能解決過充電問題，而且還會導致電池可能充電不足。
由於鎳鎘電池具有體積小，容量大，內阻小，反覆充電的次數多達1000次等優點而被廣泛使用，而目前用於這種電池的充電器，一般是經變壓器降壓或整流後就對電池充電，甚至只用電容降壓和整流後就對電池充電，雖然結構簡單，但由於沒有防止過充電裝置，大多只是在說明書上說明充電多長時間，而實際上很難做到每次都按規定時間中止充電，以致發生過充電而使電池壽命大為縮短。
現有的大多數鎘鎳電池充電器，不能根據被光充電池的自身狀況自動選擇充電參數，控制終止充電過程，其中的快速充電器，充電時電池會發熱，又不能充足，而快速充電器則因費時太多，常常耽誤使用，這些充電器都不能解決既充得快，充得足，又不傷電池，縮短使用壽命的問題，在充電過程的控制終止方式上都採用人工手動方式，也給使用帶來不便。
另外由於電池存在「記憶效應」，現有的電池串聯充電很容易造成某個電池充電不足，而且越來越不足，而其他電池過充電的問題。
本實用新的目的就是為了克服上述現有技術中的不足之處。
本實用新型的目的在於提供一種新的充電器能顯著延長電池使用壽命，延緩電池的衷老，而且能夠消除電池的「記憶效應」，且不會使電池過充電。
本實用新型的另一目的在於對電池的微短路，容量不足，記憶效應等故障有自動修復作用和恢復作用。
本實用新型的目的通過以下技術方案實現一種鎳鎘電池充電器，其特徵在於過流保護電路1，開關電路2，穩壓電路3，充電控制電路4，脈衝信號發生電路5，自鎖開關電路6，放手機充電和顯示電路7。
a.過流保護電路包括三極體BG2，電阻R1和二極體D1、D2，輸入電壓經R1接到BG2的發射結，再經D1和D2接到BG2的基極，BG2的集電結經D3接到充電池；b.開關電路包括三極體BG1和電阻R2，BG1的發射結連接到輸入電壓正端，集電結連接到穩壓塊W7809；c.穩壓電路W7809將送來直流電壓穩壓在9V在W7809輸入端和接地端連接電容C11，在輸出端和接地端並接電容C12和C2，W78L05再次將9V直流電壓穩在5V，9V電壓經R6接到W78L05輸入端，在W78L05輸入端和接地端連接電容C13，在輸出端和接地端並接電容C14和C4；d.充電控制電路充電電壓經電阻R20和R22分壓後接到集成塊IC1的2腳，5V電壓經電阻R21和R23分壓後接到3腳，組成電壓比較器，集成塊輸出端1腳通過電阻R19和發光二極體D16接到5V電源上，並通過電阻R18和發光二極體D18接地，組成充電顯示電路，IC2的3腳輸出端信號經電阻R30和R15分壓接到IC1的5腳，IC3的6腳輸出信號接到IC1的6腳，IC2的3腳輸出信號也通過電阻R30和二極體D9接到IC1的10腳，IC3的6腳輸出信號通過電阻R17接到IC1的9腳，IC1的8腳通過電阻R10連接到13腳，12腳連到5V電源上，輸出端14腳經R5和D4接到三極體BG3的基極，BG3發射結接地，集電結通過R3連接到BG2的基極；e.脈衝信號發生電路包括集成塊IC2，電容C3，電阻R27和R28組成，IC2的2腳和6腳串接後通過C3接地，並通過電阻R27接到7腳，4腳和8腳串接後接9V電源，並在腳7和腳8之間並接電阻R28，腳3通過電阻R30送到充電控制電路；f.自鎖開關電路它包括集成塊IC3，電容C10，C5，電阻R29，R39，IC3的1腳接到開關上，2腳和3腳串接，後通過電阻R39連接到開關另一端和C5上，電容C5另一端接地，4腳和5腳串接後通過D6接到充電電池，並在3腳和4腳之間並接，電阻R27和電容C10，6腳輸出信號送到充電控制電路；g.放手機充電及顯示電路包括集成塊IC4，R31，D16，R34，D19，D20，D14，D12，C7，正金屬片端子徑R38，D12接到IC4的2腳，9V電壓經穩壓管D14電容C6和R35穩壓後接到IC4的3腳，IC1的1腳和9V電源之間連接電阻R31和發光二極體D18，同時1腳通過電阻R34，發光二極體D19，D20連接到BG5的集電結和IC4的11腳，負金屬片端子接到BG5的基極，BG5的發射極和基極之間並接二極體D15。
IC1採用324或類似的四運放，IC2用555集成塊，IC3用4068集成塊，IC4用324或類似的四運放集成塊。
本實用新型具有以下的積極效果1.由於本實用新型採用了合適的脈衝方式給電池充電，先大電流充電，後小電流充電，這樣就可使電池充到最大容量，同時由於脈衝信號的作用，使電池在充電的間隙放一點電，故本實用新型的充電器又具有放電功能，且放完後又自動轉為為充電，消除了電池的記憶效應。
2.本實用新型的充電器具有短路保護，過壓保護，過電流保護及過熱保護的功能。
3.本實用新型的充電器由於採用電壓比較電路，電池充滿後自停，故不會過充電，不會損傷電池，能顯著延長電池的使用壽命，延緩電池緩老。
4.本實用新型的充電器對電池的微短路，容量不足，記憶效應等故障有自動修復和恢復作用。
附
圖1為本實用新型電路原理方框圖，圖中1.過流保護電路 2.開關電路 3.穩壓電路 4.充電控制電路 5.脈衝信號發生電路 6.自鎖開關電路7.放手機充電機顯示電路附圖2為本實用新型電路原理圖。
以下接合附圖2對本實用新型做進一步的詳述直流口V從A、B兩點輸入，三極體BG2及R1，二極體D1、D2組成過電流保護電路，二極體D3防止鎳鎘電池放電，三極體BG1和電阻R2組成電子開關，W7809將送來的不穩直流電壓穩壓在9V，C1，C12及C2用來防止自激和濾波，W78L05再次將9V直流穩壓在5V。
集成塊2C1的1、2、3腳組成電壓比較器，當電池充滿後，2腳電壓高於3腳，故1腳輸出低電位，綠色發光管點亮。
集成塊1C2組成肪衝信號發生電路，IC2的第3腳輸出脈衝信號。
集成塊IC3和C10，R29，R39，C5等組成自鎖電子開關電路。
集成塊IC4和R31，D18，R34，D19，D20，D14，D12，C7等元件組成，放手機充電及顯示電路。
充電原理為當IC2的第3腳輸出高電手時，信號從R30經D9加至IC1的第10腳，由於10腳電手高於9腳，故8腳輸出高電平，從而13腳電手比12腳高，14腳輸出低電平，三極體G3截止，從而三極體G2截止，停止向鎳鎘電池充電。反之，當IC2第3腳輸出低電平時，IG1的14腳輸出高電平，三極體BG3導通，使三極體BG2導通，電流通過電阻R1，BG2，D3給鎳鎘電池充電，這樣經過一段時間電池電壓慢慢上升，IC1的13腳電壓也慢慢升高，當電池充滿時，13腳電壓高於12腳時，IC1的14腳便一直輸出低電平，BG3便截止，BG2也截止，外界電流只能通過R1和R37，D3給電流率電，由於R37阻值較大，故充電電流很小，這個小電流可能將電池充到最大容量，在充電的同時，脈衝信號也通過D11，D22分別加至IC1的第5腳和放電管G6的B極，使電池在充電的間隙放一點電，這樣經過充電，放電，停、充電，放電，……可完全消除電池的「記憶效應」。由於充電時，IC3的第6腳輸出高電平，這個電平比IC3的3腳高電平還高，因此IC1的7腳在電池充電時輸出低電平，不會影響紅色發光管的發光狀態。電池充滿後，IC1的2腳電平高於第3腳，故1腳輸出低電平，綠色發光管點亮。
放電原理為按一下輕觸開關，IC3的第6腳輸出狀態改變，原來是高的變為低，原來是低電平的就變成高電平，變成低電平時，R5也變成低電平，使G3截止，G2截止，另一方面，IC1的6腳電平比5腳的高電平低，當5腳電平高於6腳時，7腳輸出高電平，這個高電平脈衝信號加至三極體G4的B極和三極體G6的B極從而使鎳鎘電池間隙放電，紅色發光管一閃一閃。
電路圖中正金屬片，負金屬片是接大哥大手機的，當手機放入時，充電器一邊給手機提供電能，一邊通過手機給鎳鎘電池充電，當電池充滿後，IC4的2腳電平比3腳高，1腳輸出低電平，綠色發光管D18點亮，當手機沒有放入充電器時，D15沒有電流通過，三極體G5關斷沒有電流通過，D18，D19，D20這三個發光管都不亮。
在放電狀態時，電池電壓不斷下降，當降到4.3V左右時，IC3的5，6腳低於4.5V，由於5，6腳為低電平，故迫使7腳輸出高電平，從而自動變為充電狀態。
本充電器IC1用324或類似的四運放。
IC2用555集成塊IC3用4068集成塊IC4用324或類似的四運放集成塊D15，D1，D2，D3用4001，D16，D17，D18，D19，D20為發光的二極體。
其餘用4148。
三極體BG2用大功率管，並裝散熱片，BG1為中功率管，BG6為大功率管，BG5，BG3用小功率管。
權利要求1.一種鎳鎘電池充電器，其特徵在於由過流保護電路1，開關電路2，穩壓電路3，充電控制電路4，脈衝信號發生電路5，自鎖開關電路6，放手機充電及顯示電路7組成。
2.根據權利要求1的充電器，其特徵在於a.過流保護電路包括三極體BG2，電阻R1和二極體D1、D2，輸入電壓經R1接到BG2的發射結，再經D1和D2接到BG2的基極，BG2的集電結經D3接到充電池；b.開關電路包括三極體BG1和電阻R2，BG1的發射結連接到輸入電壓正端，集電結連接到穩壓塊W7809；c.穩壓電路W7809將送來直流電壓穩壓在9V在W7809輸入端和接地端連接電容C11，在輸出端和接地端並接電容C12和C2，W78L05再次將9V直流電壓穩在5V，9V電壓經R6接到W78L05輸入端，在W78L05輸入端和接地端連接電容C13，在輸出端和接地端並接電容C14和C4；d.充電控制電路充電電壓經電阻R20和R22分壓後接到集成塊IC1的2腳，5V電壓經電阻R21和R23分壓後接到3腳，組成電壓比較器，集成塊輸出端1腳通過電阻R19和發光二極體D16接到5V電源上，並通過電阻R18和發光二極體D18接地，組成充電顯示電路，IC2的3腳輸出端信號經電阻R30和R15分壓接到IC1的5腳，IC3的6腳輸出信號接到IC1的6腳，IC2的3腳輸出信號也通過電阻R30和二極體D9接到IC1的10腳，IC3的6腳輸出信號通過電阻R17接到IC1的9腳，IC1的8腳通過電阻R10連接到13腳，12腳連到5V電源上，輸出端14腳經R5和D4接到三極體BG3的基極，BG3發射結接地，集電結通過R3連接到BG2的基極；e.脈衝信號發生電路包括集成塊IC2，電容C3，電阻R27和R28組成，IC2的2腳和6腳串接後通過C3接地，並通過電阻R27接到7腳，4腳和8腳串接後接9V電源，並在腳7和腳8之間並接電阻R28，腳3通過電阻R30送到充電控制電路；f.自鎖開關電路它包括集成塊IC3，電容C10，C5，電阻R29，R39，IC3的1腳接到開關上，2腳和3腳串接，後通過電阻R39連接到開關另一端和C5上，電容C5另一端接地，4腳和5腳串接後通過D6接到充電電池，並在3腳和4腳之間並接，電阻R27和電容C10，6腳輸出信號送到充電控制電路；g.放手機充電及顯示電路包括集成塊IC4，R31，D16，R34，D19，D20，D14，D12，C7，正金屬片端子徑R38，D12接到IC4的2腳，9V電壓經穩壓管D14電容C6和R35穩壓後接到IC4的3腳，IC1的1腳和9V電源之間連接電阻R31和發光二極體D18，同時1腳通過電阻R34，發光二極體D19，D20連接到BG5的集電結和IC4的11腳，負金屬片端子接到BG5的基極，BG5的發射極和基極之間並接二極體D15。
3.根據權利要求2的充電器，其特徵在於IC1採用324或類似的四運放，IC2用555集成塊，IC3用4068集成塊，IC4用324或類似的四運放集成塊。
專利摘要一種鎳鎘電池充電器，其特徵在於由過流保護電路1，開關電路2，穩壓電路3，充電控制電路4，脈衝信號發生電路5，自鎖開關電路6，放手機充電及顯示電路7組成。該充電器具有延長電池使用壽命，消除電池「記憶效應」短路保護，過流過壓保護及過熱保護功能，且對電池的微短路、容量不足，有自動修復和恢復作用。
文檔編號H01M10/44GK2241410SQ96200508
公開日1996年11月27日 申請日期1996年1月17日 優先權日1996年1月17日
發明者羅之洪 申請人:羅之洪