二次電池恆流恆壓充電裝置的製作方法

2023-06-23 14:59:16

專利名稱：二次電池恆流恆壓充電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種二次電池的充電裝置，尤其涉及一種需恆流恆壓充電的二次電池的充電裝置。
目前，隨著電池產業的迅速崛起，二次電池越來越多地得到廣泛應用。鋰離子二次電池以它電壓高，自放電率低，徹底無記憶效應，比能量高等優點而受到人們的歡迎。但是，鋰離子二次電池與其它類型的二次電池如鎳氫二次電池、鎳鎘二次電池等有所不同，鋰離子二次電池需要用恆流恆壓充電裝置進行充電。現在用於滿足鋰離子二次電池恆流恆壓充電要求的充電裝置中一般採用的方式有兩種其一是控制充電裝置中的恆流源，使其充電電流逐漸減小，這種方式的缺點是調節困難，不易控制；其二是充電裝置中設有兩套電路，先由恆流源電路進行充電，當電池的電壓高於某一幅值切斷恆流源電路，由恆壓源電路控制後續充電工作。這種方式的缺點是需要兩套電路，兩套電路工作轉換時沒有過渡過程，是硬轉換，衝擊電流大，有可能造成電池的損害。
本實用新型的目的是設計一種二次電池恆流恆壓充電裝置，其結構合理，容易控制，充電安全可靠，保護電池不受損害。
本實用新型所設計的二次電池恆流恆壓充電裝置由外殼、電池支架及控制電路組成，其控制電路由採樣電路、基準電路、比較電路、保護電路及執行機構並聯構成，基準電路由電阻(R4、R5、R6)及穩壓管(DZ1)組成；採樣電路由電阻(R1、R2、R3)構成；比較電路由比較器(U1)、電阻(R7、R8、R9)、電容(C1)組成；執行機構由三端功率器件(U2)、電阻(R10)組成；保護電路由穩壓管(DZ2)、電容(C2)組成；通過採樣電路採集電池電壓，並與基準電路相比較以確定執行電路導通分流。
本實用新型所設計的二次電池恆流恆壓充電裝置的控制電路的執行機構中的三端功率器件(U2)為場效應管或晶體三極體。
本實用新型所設計的二次電池恆流恆壓充電裝置在應用時，電池外接入恆流源以後，開始進入恆流充電階段。由於此時採樣電路(2)的採樣電壓低於基準電路(1)提供的基準電壓，比較電路(3)輸出為負，執行電路(4)不工作，外部恆流源的電流將全部流經電池，實現恆流充電。當電流因充電其電壓逐漸升高到某一幅值時，採樣電路(2)的採樣值大於基準電路(1)所提供的基準電壓，比較電路(3)輸出電壓為正，驅動執行機構(4)導通分流。
本實用新型所設計的二次電池恆流恆壓充電裝置的優點是1.集恆流恆壓功能於一體，無須切換即可實現電池從恆流充電向恆壓充電的轉換，容易控制。
2.電池從恆流充電向恆壓充電的轉換是漸變的，中間有一個「限流限壓」階段，保證電池在轉換過程中不受損傷，保護性強。
3.該電路結構簡單，成本低，體積小。


圖1是本實用新型所設計的二次電池恆流恆壓充電裝置的電路圖。
下面根據附圖結合具體實施例對本實用新型所設計的二次電池恆流恆壓充電裝置的結構及實施方式作進一步說明。
實施例如圖1所示的二次電池的恆流恆壓裝置，其控制電路主要由基準電路1、採樣電路2、比較電路3、執行機構4及保護電路5構成。基準電路1由電阻R4、R5、R6及穩壓管DZ1組成；採樣電路2由電阻R1、R2、R3組成；比較電路3由比較器U1、電阻R7、R8、R9組成；執行機構4由場效應管U2、電阻R10組成。基準電路1、採樣電路2、比較電路3、執行機構4及保護電路5分別並聯於電路中。
在應用時，被充電的電池S接在電路的A、B兩端，電流I流向如箭所示，流過電池S和與之並聯的電路。
當比較電路3工作在線性區時，如果電池電壓升高，則比較電路3的線性輸出電壓增大，執行機構4的分流將相應增大，流經電池的電流將減小，從而維持電池S的電壓恆定。當比較電路3工作在飽和區時，由於採樣電壓取自電池本身，因而比較電路3的飽和輸出電壓將隨電池電壓升高而增大，導致執行機構4分流增大，從而維持電池電壓恆定。電池在充電過程中恆流恆壓，且自動平穩過渡轉換，保護電池在充電過程中不受損害。
權利要求1.一種二次電池恆流恆壓充電裝置，主要由外殼、電池支架及控制電路組成，其特徵是其控制電路由採樣電路、基準電路、比較電路、執行機構及保護電路及執行機構並聯構成，基準電路由電阻(R4、R5、R6)及穩壓管(DZ1)組成；採樣電路由電阻(R1、R2、R3)構成；比較電路由比較器(U1)、電阻(R7、R8、R9)、電容(C1)組成；執行機構由三端功率器件(U2)、電阻(R10)組成；保護電路由穩壓管(DZ2)、電容(C2)組成；通過採樣電路採集電池電壓，並與基準電路相比較以確定執行電路導通分流。
2.根據權利要求1所述的二次電池恆流恆壓充電裝置，其特徵還在於控制電路的執行機構中的三端功率器件(U2)為場效應管或晶體三極體。
專利摘要本實用新型涉及一種二次電池的充電裝置,尤其涉及一種需恆流恆壓充電的二次電池的充電裝置。該裝置主要由外殼、電池支架及控制電路組成,其控制電路由基準電路、採樣電路、比較電路、執行機構及保護電路組成,通過採樣電路採集電池電壓,並與基準電路相比較以確定執行電路導通分流。本實用新型結構簡單,集恆流恆壓功能於一體,容易控制。
文檔編號H02J7/10GK2358622SQ9920129
公開日2000年1月12日 申請日期1999年2月4日 優先權日1999年2月4日
發明者韓偉, 李來水 申請人:北京有色金屬研究總院