電動自行車充電器的製作方法
2023-04-26 11:30:36 1
專利名稱：電動自行車充電器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動自行車充電器。
背景技術：
通常的，電動自行車的充電器包括整流電路、控制電路，如專利號是002527.0，專利名稱是電動車用大功率恆流充放電裝置的實用新型專利，公開了一種鉛酸蓄電池組的充放電裝置，在充電電路這一方面，採用了脈寬調製型開關電源集成控制器TL494作為控制電路的核心，利用了內部誤差其作為電流調節器，利用其死區時間控制功能來調節脈衝的寬度，達到電壓調節的目的；交流220V連接可控矽整流模塊，整流電路的輸出經低頻濾波後，加到整流電路的控制端，構成恆流充電控制電路，整個充電電路工作穩定。但是它還存在以下缺點1、在使用充電器時，一般要求先將充電器和電池組連接，後將充電器和電源連接，可以防止衝擊電流對電池組的影響，充電方式單一；2、對於已經損壞的電池或者是其他型號的電池不能有效識別，充電器的安全性不高。
發明內容為了克服已有技術中充電器充電方式單一、安全性能不高的不足，本實用新型提供了一種新型的電動自行車充電器，充電時既可以先將電池組與充電器連接，也可以先將充電器與外接電源連接，而且對不符合電壓要求的電池組可以拒絕充電，安全性較好。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是
一種電動自行車充電器，包括整流部件、控制部件，所述的控制部件以脈寬調製型開關電源集成控制器TL494為核心，包括電流反饋裝置、電壓反饋裝置，外接電源與所述的整流部件的輸入端連接，所述的整流部件與所述的控制部件連接，所述的整流部件的輸出端與待充電的電池組連接，所述的整流部件包括第一整流裝置、推挽逆變裝置、第二整流裝置，第一整流裝置的輸入端與外接電源連接，為推挽逆變裝置提供電源電壓的第一整流裝置的輸出端與推挽逆變裝置的電源端連接，所述的推挽逆變裝置通過變壓器T3與第二整流裝置連接，第二整流裝置的輸出端經LC濾波器與電池組的輸入端連接；所述的電池組的輸入端通過電阻R5與所述的以TL494為核心的控制部件的電源供電端連接；所述的以TL494為核心的控制部件的推輓輸出端通過變壓器T2與所述推挽逆變裝置的輸入端連接。
進一步，所述的變壓器T3的輸出端與所述的第三整流裝置連接，所述的第三整流裝置與充電指示裝置連接。
本實用新型所述的電動自行車充電器的有益效果主要表現在1、第二整流裝置的輸出端通過電阻R5與TL494的電源供電端連接，由電池組來提供TL494的電源輸入端使得TL494開始工作，只有第一整流裝置與外接電源連接、第二整流裝置輸出端與電池組連接同時完成，TL494才開始工作，充電時既可以先將電池組與充電器連接，也可以先將充電器與外接電源連接；2、由於TL494的電源供電端由電池組提供，那麼對於不同電壓等級或者是已損壞的電池拒絕充電，使得充電器的安全性能大大提高，有效的提高充電器及蓄電池組的安全。
(四)
圖1是本實用新型所述的電動自行車充電器的電路原理圖。
圖2是本實用新型所述的電動自行車充電器的電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步描述。
參考附圖1，一種電動自行車充電器，包括整流部件、控制部件，控制部件以脈寬調製型開關電源集成控制器TL494為核心，包括電流反饋裝置、電壓反饋裝置，外接電源與整流部件的輸入端連接，整流部件與控制部件連接，整流部件的輸出端與待充電的電池組連接，整流部件包括第一整流裝置、推挽逆變裝置、第二整流裝置，第一整流裝置的輸入端與外接電源連接，為推挽逆變裝置提供電源電壓的第一整流裝置的輸出端與推挽逆變裝置的電源端連接，推挽逆變裝置通過變壓器T3與第二整流裝置連接，第二整流裝置的輸出端與待充電的電池組的輸入端連接；電池組的輸入端通過電阻R5與以TL494為核心的控制部件的電源供電端連接；以TL494為核心的控制部件的推輓輸出端通過變壓器T2與推挽逆變裝置的輸入端連接。
變壓器T3的輸出端與第三整流裝置連接，第三整流裝置與充電指示裝置連接，充電指示裝置設有充電狀態指示燈LED3、充電完成指示燈LED2，所述的充電狀態指示燈LED3是綠燈，所述的充電完成指示燈LED2是紅燈，第一整流裝置中也設有帶電指示燈LED1，所述的帶電指示燈LED1是黃燈。
本實用新型所述的電動自行車充電器的工作原理是電動自行車充電器包括整流部件、以脈寬調製型開關電源集成控制器TL494為核心的控制部件，整流部件包括第一整流裝置、推挽逆變裝置、第二整流裝置，第一整流裝置的輸入端與外接交流電源連接，第一整流裝置的輸出端與推挽逆變裝置連接，為推挽逆變裝置提供電源電壓，推挽逆變裝置通過變壓器T3與第二整流裝置連接，第二整流裝置的輸出端經LC濾波器與電池組的輸入端連接；電池組的輸入端通過電阻R5與所述的TL494的電源供電端連接，為TL494提供電源；TL494的推輓輸出端通過變壓器T2與推挽逆變裝置的輸入端連接，使得推挽逆變裝置開始工作。利用了電池組的電壓啟動以脈寬調製型開關電源集成控制器TL494為核心的控制部件工作，控制部件為推挽逆變裝置提供輸入端，第一整流裝置的輸出端為推挽逆變裝置提供電源電壓，在第二整流裝置的輸出端引入電壓反饋到TL494的比較器中，實現電壓反饋；在第二整流裝置的輸入端引入電流反饋到TL494的另一個比較器中，實現電流反饋。第三整流裝置連接在推挽逆變裝置的輸出端，和充電指示裝置連接，設有充電狀態指示燈、充電完成指示燈。
參考附圖2，說明本實用新型所述的電動自行車充電器的工作過程。
當充電器的輸出端與待充電的電池組連接，待充電的電池組有一定的電壓值，電池組的電壓通過R5向TL494的電源端供電，即與TL494的引腳12相接；同時，經R30、R27分壓所得的取樣電壓接入TL494比較器的一端引腳16，由於電池組電壓低於基準值(基準值為充電飽和時電壓值)，基準電壓值設在比較器的另一引腳15上，基準電壓通過R24、R21對引腳14的分壓獲得，引腳16的電壓低於引腳15的電壓值，TL494的電壓比較器開通。此時，電流取樣電阻R3上沒有電流，TL494的引腳13、引腳14相接，引腳1 4為基準5V電壓輸出，TL494的另一個比較器的一端引腳2由R20、R19分壓所得的電壓高於引腳1的電壓，引腳1接地，TL494內部的電流比較器開通。引腳3是相位校正和增益控制端，在引腳2與引腳3之間串接有R22、C15，在引腳3與引腳15之間串接有R23、C16，可以使得整個TL494穩定工作。由於TL494的引腳13、引腳14相接，其引腳8、引腳11的推輓輸出通過變壓器T2與推挽逆變裝置連接，TL494的電源端與變壓器T2的原邊繞組中間端連接，引腳8、引腳11連接變壓器T2的原邊繞組的兩端，TL494的電源端為變壓器T2提供基準電壓。TL494推輓輸出的脈衝寬度受到TL494引腳4的控制，由於所述的第一整流電路沒有開始工作，充電還沒有開始，與所述的引腳4連接的三極體BG1的基極沒有電壓，三極體BG1處於截止狀態，引腳4的電壓是R14、R9分壓所得，引腳4上的電壓較高，所以引腳8、引腳11的推輓輸出脈衝寬度很小，且由於第一整流裝置還沒有開始工作，推挽逆變裝置沒有電源端，所以處於充電等待狀態。
當外接電源交流220V與第一整流裝置的輸入端連接時，第一整流裝置開始工作，第一整流裝置的輸出端是300V電壓，加到推挽逆變裝置的電源端，推挽逆變裝置的BG3、BG4開始工作，使得變壓器T3開始窄脈衝振蕩，變壓器T3的輸出端有電壓輸出，通過第三整流裝置的D5、D6整流輸出，經過R2、R11，使得BG1的基極得到電壓導通，那麼TL494的引腳4的電位降低，引腳8、引腳11的推輓輸出脈衝變寬，變壓器T3的輸出脈衝電壓變寬，變壓器T3的輸出端電壓通過第二整流裝置的D7、D8整流，通過LC濾波器與電池組連接，充電開始，充電電流、電壓受TL494的控制。
只有當電池組與充電器的輸出端連接，同時外接電源與第一整流裝置的輸入端連接，兩個條件同時滿足時，充電器才開始工作。如果只有其中一個條件滿足時，都處於充電等待狀態，所以充電時既可以先將電池組與充電器連接，也可以先將充電器與外接電源連接；而且由於TL494的電源供電端由電池組提供，那麼對於不同電壓等級或者是已損壞的電池拒絕充電，使得充電器的安全性能大大提高，有效的提高充電器及蓄電池組的安全。
電流控制的工作過程是當充電開始時，電流取樣電阻R3上有電流流過，電流越大，電阻R3上的壓降越大，由於R3通過R19與TL494的引腳2相連，R3上的壓降變大，那麼引腳2上的電壓值越小，引腳1是接地的，當引腳2上的電壓小於引腳1上的電壓時，電流比較器反向，那麼引腳8、引腳11的推輓輸出脈衝寬度變窄，限流過程開始。輸出電流的大小主要取決於電阻R3以及電阻R20、R19分壓的電壓值所決定。
電壓控制的工作過程是電壓比較器的引腳15、引腳16，當引腳16的電壓等於或者是高於引腳15的電壓值時，TL494內部的電壓比較器反向，引腳8、引腳11的推輓輸出脈衝寬度變窄，那麼可以限制第二整流電路的輸出電壓繼續上升，達到穩壓的目的。
在充電工作沒有開始的時候，外接電源與第一整流裝置連接時，指示燈LED1即黃燈變亮，電池組和第二整流裝置沒有連接，外接電源時充電指示裝置中的指示燈LED2、LED3都不會發亮。只有當充電工作開始的時候，充電指示裝置的充電指示燈LED3變亮，即綠燈變亮，此時，充電電流比較大，電路取樣電阻R3上的壓降比較大，通過分壓電阻R15、R16提供給初級運放反相電壓是負電位，初級運放正相接地，那麼初級運放的輸出是高電位的，通過R28與充電指示燈連接，因為是高電平，所以綠燈點亮，初級運放的輸出端經過R26與TL494的引腳15連接，可以使得引腳15的電壓稍微上升一點；初級運放的輸出端接入到次級運放的反相，次級運放的正相通過R18接地，所以次級運放沒有輸出，充電完成指示燈LED3不亮，即紅燈不亮；當充電快要結束時，充電電流變得較小，取樣電阻R3上地壓降較小，初級運放的反相上的電壓值高於零電位，使得初級運放沒有輸出，那麼綠燈熄滅，次級運放電路有輸出，並通過電阻R29使紅燈變亮，通過R26使得TL494的引腳15的電壓稍微降低一點，通過TL494的電壓比較器，使得輸出電壓變低一點，可以使得在充電狀態完成以後，TL494還有脈寬很窄的推輓輸出，對電池組有小電流的充電。
權利要求1.一種電動自行車充電器，包括整流部件、控制部件，所述的控制部件以脈寬調製型開關電源集成控制器TL494為核心，包括電流反饋裝置、電壓反饋裝置，外接電源與所述的整流部件的輸入端連接，所述的整流部件與所述的控制部件連接，所述的整流部件的輸出端與待充電的電池組連接，其特徵在於所述的整流部件包括第一整流裝置、推挽逆變裝置、第二整流裝置，第一整流裝置的輸入端與外接電源連接，為推挽逆變裝置提供電源電壓的第一整流裝置的輸出端與推挽逆變裝置的電源端連接，所述的推挽逆變裝置通過變壓器T3與第二整流裝置連接，第二整流裝置的輸出端經LC濾波器與電池組的輸入端連接；所述的電池組的輸入端通過電阻R5與所述的TL494的電源供電端連接；所述的TL494的推輓輸出端通過變壓器T2與所述推挽逆變裝置的輸入端連接。
2.如權利要求1所述的電動自行車充電器，其特徵在於所述的變壓器T3的輸出端與所述的第三整流裝置連接，所述的第三整流裝置與充電指示裝置連接。
專利摘要本實用新型涉及一種電動自行車充電器，包括整流部件、控制部件，整流部件包括第一整流裝置、推挽逆變裝置、第二整流裝置，第一整流裝置的輸入端與外接電源連接，為推挽逆變裝置提供電源電壓的第一整流裝置的輸出端與推挽逆變裝置的電源端連接，推挽逆變裝置通過變壓器T3與第二整流裝置連接，第二整流裝置的輸出端與電池組的輸入端連接；電池組的輸入端通過電阻R5與TL494的電源供電端連接，TL494的推輓輸出端通過變壓器T2與推挽逆變裝置的輸入端連接。充電時既可以先將電池組與充電器連接，也可以先將充電器與外接電源連接，而且對不符合電壓要求的電池組可以拒絕充電，安全性較好。
文檔編號B60L11/18GK2640099SQ03209790
公開日2004年9月8日 申請日期2003年8月13日 優先權日2003年8月13日
發明者史明嶽 申請人:史明嶽