鉛酸蓄電池智能快速充電機的製作方法

2023-06-03 03:21:51 1

專利名稱：鉛酸蓄電池智能快速充電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種蓄電池充電裝置，特別是一種鉛酸蓄電池智能快速充電機。
現有技術中出現的各種鉛酸蓄電池快速充電裝置，如中國專利號公告的《快速充電裝置》(91230198.8)、《鉛蓄電池快速充電機》(9221 4993.3)，大多數是採用脈衝充電放電去極化快速充電技術提高蓄電池可接受的充電電流，縮短充電時間，但是這類快速充電機都是採用固定周期放電去極化，充電電流和去極化參數只能預先調定，難以適應不同類型蓄電池，蓄電池不同使用狀況，蓄電池充電過程中不同階段的去極化要求。
本實用新型的目的是為了克服上述不足之處，而提供一種可自動控制蓄電池充電全過程，對不同類型、不同使用狀況的蓄電池均能自動進行高效率快速充電的鉛酸蓄電池智能快速充電機。
本實用新型的鉛酸蓄電池智能快速充電機包括機殼、整流變壓器、整流濾波電路、檢測電路、放電電路、參數輸入電路、顯示器，其特徵是它的充電控制電路中還有充電斬波開關、續流電路和單片機控制電路。輸入交流電源經整流變壓器降壓，整流濾波電路整流濾波後，輸出穩定的直流電壓至充電斬波開關，充電蓄電池的極性、端電壓，充電電流參數由檢測電路取樣後輸出檢測信號至單片機控制電路，單片機控制電路接收檢測電路的檢測信號和參數輸入電路的控制信號，經單片機軟體處理後分別輸出充電控制信號至充電斬波開關、去極化控制信號至放電電路，單片機控制電路還輸出充電平均電流、充電蓄電池端電壓，用戶輸入的數據至顯示器顯示。充電斬波開關在單片機控制電路充電控制信號的作用下，控制整流濾波電路輸出的直流電壓經續流電路向充電蓄電池輸出充電電壓脈衝，放電電路為充電蓄電池提供去極化放電通路。


圖1為本實用新型外形結構示意圖；圖2為本實用新型電路方框圖；圖3為本實用新型電路原理圖；圖4為蓄電池充電、去極化放電電流波形示意圖。
現結合附圖所示實施例對本實用新型作出詳細說明。
鉛酸蓄電池智能快速充電機包括機殼1，其充電控制電路由整流變壓器2、整流濾波電路3、充電斬波開關4、續流電路5、檢測電路6、單片機控制電路7、放電電路8、參數輸入電路9和顯示器10組成。
整流變壓器2為降壓變壓器T1，初級串接熔斷器RD、開關K後連接220V交流電源。
整流濾波電路3包括二極體整流模快N2、濾波電容器C1，變壓器T1次級的交流輸出電壓經整流、濾波後獲得穩定的直流充電電壓。
充電斬波開關4由V-MOS功率管V15構成，V15漏極連接整流濾波電路輸出端，源極輸出至續流電路5，柵極連接單片機控制電路7，在單片機控制電路控制下調節充電平均電流。
續流電路5由電感L1和二極體V25組成，L1一端、V25負極並接整流濾波電路3輸出端，L1另一端、V25正極分別連接充電輸出「+」「-」端，為充電脈衝電流提供續流通路。
檢測電路6包括極性檢測電路、電壓檢測電路和電流檢測電路。極性檢測電路由光電耦合器N12和電阻R35、R36構成，N122腳連接充電輸出「+」端，1腳串接電阻R36後與3腳並接地，N124腳將充電蓄電池極性信號輸出到單片微型計算機D1的P1.5端；電壓檢測電路由電阻R41和電位器R42串聯構成，並與充電輸出端並聯，電壓取樣信號由R42中間觸點輸出到D1的ADC1端；電流檢測電路由電阻R38構成，R38串接在N2的負極和充電輸出「-」端之間，R38上獲得的電流取樣信號輸出到取樣電流放大電路。
單片機控制電路7包括單片微型計算機D1、充電斬波開關驅動電路、放電電子開關驅動電路、取樣電流放大電路和顯示器驅動電路。
D1採用CMOS低功耗單片機87C752，充電控制程序固化在單片機內部PROM中；充電斬波開關驅動電路由脈衝變壓器MT，三極體V11、V12，V13，電阻R11、R12、R13組成，由D1的PWM端輸出的充電控制信號經V11、V12放大後，由接在V12集電極的脈衝變壓器MT耦合驅動V15，放電電子開關驅動電路由三極體V21、V22，電阻R21、R22組成，由D1的P0.3端輸出的去極化控制信號經V21、V22放大後驅動V24；取樣電流放大電路由運算放大器N1和電阻R31、R32、R33、R34組成，由電流檢測電路輸入的電流取樣信號經R31輸入至N1的輸入端2，放大後由N11腳輸出至D1的ADC0端；顯示器驅動電路由緩衝器D3(74LS245)、解碼器D2(74LS145)組成，由D1的P3.0-P3.7端輸出的顯示器段碼信號經D3驅動輸出至顯示器10，由D1的P0.0-P0.2端輸出的顯示器位碼信號經D2解碼驅動輸出至顯示器10。
放電電路8由電阻R43和V-MOS功率管串聯構成，並與充電輸出端並聯，提供充電蓄電池去極化放電通路。
參數輸入電路9由電位器R51、R52、R53並聯組成，並聯的二端分別連接+5V電源和接地，它們的中間觸點分別輸出至D1的ADC4、ADC2、ADC3端。
顯示器10由8隻LED數碼管組成。
變壓器T2，整流模塊N4，三端穩壓塊N5、N6和濾波電容器C3、C4為控制系統工作電源。
各電子元件焊接好後，將顯示器和電位器R51、R52、R53安裝固定在機殼1前面板上，充電輸入端和充電輸出端固定在機殼1後面板上。
本鉛酸蓄電池智能快速充電機的工作原理如下接通電源，輸入交流電源經整流變壓器2降壓和整流濾波電路3整流、濾波後，通過充電斬波開關4和續流電路5向充電蓄電池提供充電電壓脈衝，放電電路8則為充電蓄電池提供去極化放電通路。檢測電路6將充電蓄電池極性信號、端電壓，充電電流等充電參數的檢測信號輸入單片機控制電路7，單片機運行預先編制的閉環控制程序，對檢測信號進行判斷處理，調節充電斬波開關4的導通比控制充電平均電流大小，調節去極化頻率和每次去極化放電次數而控制去極化放電程度使充電電流和去極化參數自動適應充電全過程，自動控制充電過程的正常進行。充電蓄電池充電、去極化放電電流波形示意圖如圖4所示。用戶可通過參數輸入電路9輸入充電蓄電池容量、充電最高端電壓和最大允許充電電流等參數幹預充電過程，單片機按照用戶輸入的數據自動調整充電和去極化參數，同時將充電平均電流、端電壓和用戶輸入的數據輸出至顯示器10顯示。如充電蓄電池極性接錯，單片機則拒絕運行充電控制程序，並輸出故障代碼至顯示器10顯示；如充電電流過流，則立即停止運行充電控制程序，使充電斬波開關4和放電電路8關斷，並輸出故障代碼至顯示器10顯示。單片機控制電路7根據充電蓄電池端電壓大小、變化情況和對充入電量的計算等信息綜合判斷蓄電池的充電程度，蓄電池充足電即自動停機，輸出停機代碼至顯示器10顯示。
本實用新型由於採用以上設計，使用單片微型計算機將檢測電路對充電參數的檢測信號和用戶通過參數輸入電路輸入的充電蓄電池容量、充電最高端電壓和最大允許充電電流等參數進行處理後自動控制蓄電池充電全過程，並由顯示器以數字或代碼形式直觀顯示各種參數和充電過程中的狀況。單片機準確控制在停充時對蓄電池端電壓進行無流檢測，可準確判斷蓄電池充電程度和去極化效果。本身功耗小，結構簡單，成本低，操作簡便，適應於不同類型、不同使用狀況的蓄電池充電使用。
權利要求1.一種鉛酸蓄電池智能快速充電機，包括機殼(1)、整流變壓器(2)、整流濾波電路(3)、檢測電路(6)、放電電路(8)、參數輸入電路(9)、顯示器(10)，其特徵是它的充電控制電路中還有充電斬波開關(4)、續流電路(5)和單片機控制電路(7)，輸入交流電源經整流變壓器(2)降壓，整流濾波電路(3)整流、濾波後，輸出穩定的直流電壓至充電斬波開關(4)，充電蓄電池的極性、端電壓，充電電流參數由檢測電路(6)取樣後輸出檢測信號至單片機控制電路(7)，單片機控制電路(7)接收檢測電路(6)的檢測信號和參數輸入電路(9)的控制信號，經單片機軟體處理後分別輸出充電控制信號至充電斬波開關(4)、去極化控制信號至放電電路(8)，單片機控制電路(7)還輸出充電平均電流、充電蓄電池端電壓，用戶輸入的數據至顯示器(10)顯示，充電斬波開關(4)在單片機控制電路(7)充電控制信號的作用下，控制整流濾波電路(3)輸出的直流電壓經續流電路(5)向充電蓄電池輸出充電電壓脈衝，放電電路(8)為充電蓄電池提供去極化放電通路。
專利摘要一種鉛酸蓄電池智能快 速充電機，它的充電控制電路由整流 變壓器、整流濾波電路、檢測電路、 放電電路、參數輸入電路、顯示器和 充電斬波開關、續流電路、單片機控制電路組成。單片機將檢 測電路的檢測信號和用戶通過參數輸入電路輸入的參數進行 處理後自動控制蓄電池充電全過程，充電效率、質量高，速度快， 並可直觀顯示。對蓄電池端電壓進行無流檢測，可準確判斷充電 效果。操作簡便，適應於不同類型、不同使用狀況的蓄電池充電 使用。
文檔編號H02J7/10GK2257629SQ9523766
公開日1997年7月9日 申請日期1995年9月21日 優先權日1995年9月21日
發明者唐耀庚, 高嵩 申請人:唐耀庚, 高嵩