全自動無人值守的直流電源設備的製作方法

2023-05-20 09:52:56

專利名稱：全自動無人值守的直流電源設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種直流電源設備，特別是全自動無切換時間間隔的直流電源設備。
現有技術中，如中國實用新型專利公報第3卷第51號上公開了申請為87201161的蓄電池充、放電自動控制裝置、該自動控制裝置由變壓器、整流器、充電器、過放電自動切斷電路，狀態顯示器和蓄電池組所組成。在該裝置中，充電器採用電晶體網路。並用電壓取樣電路，狀態維持記憶電路，電子放大電路對蓄電池進行充、放電自動控制。其缺點是只能進行恆壓充電，無法進行恆流和涓流充電，影響了向用電設備供電的質量；並且，該自動控制裝置充電電壓不能隨著季節溫度的變化對蓄電池進行補償；另外該自動控制裝置不同時具備蓄電池與用電設備之間供電或斷電自動切換的功能。所以該自動控制裝置無法做到長期使用而無人值守。又如中國實用新型專利公報第3卷第25號公開了申請號為86203470的閥值電壓電源自動倒換裝置。該裝置雖然具有與用電設備在供電或斷電時自動切換功能，但該裝置不具備自動充電功能，所以該裝置也不能做到全自動無人值守。
本實用新型的目的在於克服現有技術的上述缺點，提供一種對充電電流、電壓和涓流能進行控制，不受季節溫度變化的影響，同時具備向蓄電池充電或蓄電池放電自動控制，以及蓄電池與用電設備之間供電或斷電能自動切換，並且無切換時間間隔的全自動無人值守的直流電源設備。
本實用新型的直流電源設備，其解決方案是該直流電源設備的充電器採用可自動轉換進行恆流、恆壓和涓流三種工作狀態充電的可調三端集成穩壓器；在可調三端集成穩壓器與蓄電池組電路間設置有構成反饋迴路的恆壓、涓流充電控制電路；恆壓、涓流充電控制電路上串聯有一用於季節溫度補償的熱敏電阻；在可調三端集成穩壓器與蓄電池組電路間設置有構成反饋迴路的恆流充電控制電路；在蓄電池組與用電設備之間設置有供電或斷電自動切換控制電路，切換控制電路與用電設備直接用通控制信號的導線相連接。
當交電供電時，通過變壓、整流後的直流電經由可調三端集成穩壓器對蓄電池組進行充電。這時，恆流充電控制電路進行限流，使可調三端集成穩壓器按額定的恆流充電、恆壓、涓流充電控制電路對充電電壓進行控制，當蓄電池組電壓達到充足的最高值，恆壓、涓流充電控制電路將感受到這種情況並使可調三端集成穩壓器進入涓流浮動充電狀態。季節溫度補償電阻對蓄電池組要求的溫度特性進行自動補償，使恆壓、涓流充電達到充電的額定電壓值。這樣可調三端集成穩壓器就可自動按恆流、恆壓、涓流三種工作狀態給蓄電池組進行充電。
當蓄電池組充電已達到額定電壓時，該蓄電池組則處於備用工作狀態，為了補償蓄電池組由於自放電所造成的容量損失，可調三端集成穩壓器受恆壓、涓流充電控制電路的控制自動轉換到對蓄電池組進行小電流的涓流浮動充電。浮動充電電壓由恆壓、涓流充電控制電路進行控制，以使蓄電池組既不會過充又經常保持在滿容量狀態。
當交電停電時，用電設備通過與切換控制電路相連接的導線將斷電信號傳給切換控制電路，切換控制電路立即動作並啟動蓄電池組向用電設備供電。反之，則控制蓄電池組停止供電，在剛停電時，由於用電設備本身供電能延滯一段時間，而本實用新型採用的切換控制電路進行切換所需的時間比用電設備延滯供電的時間短，所以形成無切換時間間隔。當蓄電池組向用電設備供電過久，蓄電池組電壓下降到某一臨界值時，過放電自動切斷電路將自動切斷輸出，以保護和延長蓄電池組的使用壽命。
由於本實用新型採用了可調三端集成穩壓器，對蓄電池組的充電設置了恆流充電控制電路，恆壓、涓流充電控制電路，並且使切換控制電路直接受用電設備所控制，同時還採用了過放電自動切斷，所以本實用新型直流電源設備完全能做到充放電自動控制，不過充和過放，供電或斷電自動切換，無切換時間間隔，電源使用壽命長，長期工作可無人值守。


圖1為本實用新型的方框圖。
(1)是變壓器、(2)是整流器、(3)是充電器、(4)是恆流充電控制電路、(5)是恆壓、涓流充電控制電路、(6)是季節溫度補償熱敏電阻、(7)是蓄電池組、(8)是過放電自動切斷電路、(9)是切換控制電路。
圖2為本實用新型的實施例電路圖。
圖3為本實用新型的實施例元件裝配圖。
圖4為本實用新型的實施例面板布置圖。
本實用新型的解決方案可結合圖2進一步說明圖2中該全自動無切換時間間隔的直流電源設備由變壓器B、橋式整流器BG1～4、充電器、恆流充電控制電路、恆壓和涓流充電控制電路、季節溫度補償熱敏電阻、過放電自動切斷電路、供電或斷電自動切換控制電路、狀態顯示器和蓄電池組所組成。
其中，充電器採用一個可調三端集成穩壓器JC、可調三端集成穩壓器JC上並聯二隻穩壓二極體BG5、BG6，用以限制三端集成穩壓器JC兩端的電壓差。可調三端集成穩壓器JC與蓄電池組電路間設置恆流充電控制電路，恆流充電控制電路採用一個高壓三極體BG7和檢測電阻R4構成，在可調三端集成穩壓器JC與蓄電池組電路間設置有由一個高壓三極體BG8、調節電壓的分壓電阻R6、分流電阻R8所構成的恆壓、涓流充電控制電路，高壓三極體BG8上並聯二隻保護二極體BG9、BG10，在恆壓、涓流充電控制電路上串聯一熱敏電阻RM。
由繼電器J1、電容C3、一組穩壓二極體BG14～16，電阻R13所組成的過放電自動切斷電路可自動保護由於蓄電池組的過放電所造成蓄電池組的損壞。
由高靈敏度繼電器J2、電容C4、串聯電阻R17組成的自動切換控制電路直接用導線與用電設備相連，可接收用電設備給出的斷電信號，並立即啟動蓄電池組向用電設備供電，反之，則斷開蓄電池組以停止供電。
在可調三端集成穩壓器JC與蓄電池組的充電電路上串聯一單向二極體BG13，以防止交電中斷時蓄電池組對主電路的反向放電。
在充放電電路上分別並聯有綠色發光管BG11，顯示充電狀況；綠色發光管BG22，顯示放電狀態；電壓表CB，顯示電壓，紅色發光管BG12，顯示熔絲是否熔斷。
本實施例的工作狀態是在交電供電時，通過變壓、整流後的直流電經由可調三端集成穩壓器JC對蓄電池組進行充電。在充電狀態下，恆流充電控制電路的高壓三極體BG7按蓄電池組的存儲容量得以不同程度的導通，並通過檢測電阻R4將充電電流控制在所需的恆定值。恆壓、涓流充電控制電路中的高壓三極體BG8由於E－B極的充電電流而得以導通，於是R8與R6並聯，再串聯上電阻R7和熱敏電阻Rm從而確定可調三端集成穩壓器JC的輸出電壓。其中熱敏電阻RM的作用是按蓄電池的溫度特性進行補償，而使蓄電池組的電壓保持在最佳範圍內。
當蓄電池組已達到最佳電壓時，BG8將感受到並開始截止，R8與R6斷開，防止了過充電。隨著時間的推移，因蓄電池組的自放電現象而會使電壓下降，這時，可調三端集成穩壓器JC受恆壓、涓流充電控制電路所控制而自動轉入涓流浮動充電狀態，使蓄電池組的電壓經常保持在最佳範圍內。本實施例中蓄電池組的標稱電壓值為48伏。
在交電供電時，用電設備用本身的整流設備供給直流電，並向切換控制電路輸出一直流電信號，這時該直流電信號經串聯電阻R17加到繼電器J2的線包上，J2吸動後，動合接點將輸出斷開，這樣在有交電供電時，蓄電池組不對用電設備供電。當交電停電時，用電設備無直流電信號經串聯電阻R17加到繼電器J2的線包上，這時J2釋放，J2的靜合接點接通，蓄電池組即開始向用電設備供電。當交電恢復後，J2又吸合，靜合接點斷開，使蓄電池組自動轉入充電狀態。在交電突然停電時，由於用電設備本身供給的直流電可延滯100毫秒以上。而本實用新型的切換控制電路選用了高靈敏度的繼電器，其動作時間僅5～8毫秒，因此形成了無切換時間間隔。
當交電停電時，蓄電池組向用電設備供電的過程中，電壓正常時繼電器J1吸動，動合接點接通，靜合接點斷開。當電池放電時間過長，電壓下降到某一規定值時，流經繼電器J1線包上的電流將下降到某一臨界值，這時J2的動合接點斷開，而靜合接點接通，從而切斷蓄電池組的輸出，以保護蓄電池組不被損壞和延長了它的壽命。
權利要求1.一種全自動無切換時間間隔的直流電源設備，由變壓器(1)、整流器(2)、充電器(9)、過放電自動切斷電路(8)、切換控制電路(9)、狀態顯示電路(10)和蓄電池組(7)所組成，其特徵是充電器(3)採用可自動轉換進行恆流、恆壓和蝸流三種工作狀態充電的可調三端集成穩壓器；在可調三端集成穩壓器與蓄電池組(7)之間設置有構成反饋迴路的由高壓三極體、分壓電阻和分流電阻所組成的恆壓和涓流充電控制電路(5)；在可調三端集成穩壓器與蓄電池組(7)之間設置有構成反饋迴路的由高壓三極體和檢測電阻所組成的恆流充電控制電路(4)；在蓄電池組(7)與用電設備之間設置有高靈敏度繼電器、電容器和電阻所組成的切換控制電路(9)，它與用電設備直接用通控制信號的導線相連接。
2.根據權利要求1所述的直流電源設備，其特徵是可調三端集成穩壓器上並聯有一組穩壓二極體。
3.根據權利要求1所述的直流電源設備，其特徵是恆壓和涓流充電控制電路(5)上串聯有一用於季節溫度補償的熱敏電阻(6)。
4.根據權利要求1所述的直流電源設備，其特徵是恆壓和涓流充電控制電路(5)中的高壓三極體上並聯有一組保護二極體。
專利摘要一種全自動無人值守的直流電源設備，採用可調三端集成穩壓器構成充電器，具有按恆流、恆壓和涓流三種方式自動給蓄電池組充電，按季節溫度變化自動補償，過放電自動切斷等功能。同時它給用電設備供電或斷電，具有自動切換且無切換時間間隔的功能，及各種狀態顯示功能，從而確保了程控交換機、微機等用電設備不因瞬間停電而丟失存儲的信息，大大提高了這些用電設備的工作質量。本實用新型提供48伏直流電源，長期使用可無人值守。
文檔編號H02J7/00GK2043800SQ8821294
公開日1989年8月30日 申請日期1988年5月28日 優先權日1988年5月28日
發明者張靜源 申請人:國營涪江有線電廠