一種快速充電器的製作方法

2023-04-26 08:47:16 2

專利名稱：一種快速充電器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種對鎳鎘類可充電電池進行快速充電的充電器。
目前社會上使用的充電器一般均採用半波或橋式整流電路，以獲得脈衝或穩恆的直流電對可充電電池充電。此類充電方式一般設置慢充和快速充電兩擋，充電電流分別為50mA和150mA，所需時間前者為12－15小時，後者為3－5小時(而且一般情況下不採用快速充電)。可充電電池在充電過程中電池的兩極會產生極化現象－－濃度差極化及電極極化，這兩種極化現象均會防礙充電電池的電化學反應的進行影響電能向化學能轉變，特別是在進行大電流充電時，大量的電流不能儘快地轉變為化學能時，只有以熱能的方式放出，從而易造成電池的損害，因此此類充電器一般對快速充電均作了一定的限制。此外，這類充電器在電池充足後亦缺乏自動控制功能。
本實用新型的目的在於設計一種採用大電流充電並在充電過程中可消除電池兩端產生極化現象的充電器，以促進電能向化學能的轉變，並克服大電流充電中熱能對電池的損害，以達到對電池進行大電流、快速、安全充電的目的。
本實用新型的解決方案在於直接採用變壓後的交流電對電池進行脈衝充電，即在正半周時直接對電池充電，負半周時先停一瞬時以消濃度差極化，然後反方向加一脈衝放電電流以消除電池的電極極化現象，再停一瞬時後，又返回到正半周充電過程，如此反覆循環從而實現大電流充電的目的。本實用新型的具體方案是該充電器除包括殼體、充電電池槽及電源電路部分外，還包括以充電電路、放電電路和維持電路為特徵組成的充電控制電路部分，及自動控制電路部分，而電源電路部分僅包含電源變壓器；變壓器的次級線圈採用雙繞組，中心抽頭，該抽頭與充電電路中的兩限流電阻R1、R2和開關K1及自動控制電路中的兩濾波電容C1、C2的接點、開關K2和BG3的發射極共接次級線圈中的一端與充電控制電路部分的二極體D1的正極、BG1的發射極和電容器C3的負極的共接點連接次級線圈的另一端則通過自動控制電路中的開關K與二極體D2連接而充電電池則串接於充、放電電路及維持電路之間。在自動控制電路中根據充電電池在電量被充足時其電壓有一突然升高、下降的過程，因此，採用兩支三極體組對該電壓信號進行聯合放大，以控制繼電器動作，使電路中的充電大電流轉變為維持電流。因此，自動控制電路包括由兩支三極體組成的聯合放大器及分別向該放大器和繼電器提供直流電的整流電路部分。
該實用新型由於採用交流電源脈衝充電，並在充電控制電路中增設了一反向脈衝放電電路、維持電路及將大電流充電過程轉換為小電流維持過程的自動控制電路在充電過程中採用充電－－停充－－反向放電－－暫停－－再充電的循環充電方式。因此可有效地消除常規直流充電中，在電池兩極產生的濃度差極化及電極極化現象，促進了電能向化學能的轉變，克服了常規充電器採用大電流快速充電時易對電池造成傷害等弊病。因此本實用新型具有充電時間短、快速、安全並可進行自動控制及在大電流充電時不損傷電池等優點。
附圖及

圖1，為本實用新型結構示意圖；圖2，本實用新型電路原理圖。
圖中1，為殼體，2、自控及非自控轉換開關(K)，3、充電電池槽，4、指示燈(BF1)，5、指示燈(BF2)，6、電源插頭，Eu為充電電池組。
實施例本實施例殼體1採用工程塑料壓注成型，電源變壓器B的次級採用雙繞組、中心抽頭，抽頭相對兩端點電壓均為6V，功率為15WR20kΩ，R110kΩ，R2700Ω二極體D11N5408D2、D31N4007電容器C1470μF、16V，C210μF、16V，C31μF、16VBG1、BG2、BG3均為9013，BF1採用紅色發光二極體，BF2採用綠色發光二極體，繼電器J採用單刀雙擲繼電器，6V、220Ω。
本實施例使用時，先將待充電電池按指定的正、負極卡入電池槽3中，開關K置於自動控位置，再將電源插頭6插入市電插座接通電源。此時當電流為正半周(上正、下負)時，電流通過二極體D1、開關K1對充電電池組El進行大電流充電，此時由於BF1的作用BG1不導通當電流為負半周時，D1截止，電流經R1、BF1對電容C3充電，此時電路對電池組El處於停充狀態並同時消除濃度差極化現象當電容C3兩端電壓達到BG1發射極極電壓時，BG1導通，此時電池組E2被施加一反向脈衝電流(即處於大電流瞬間放電狀態)以消除電池的電極極化現象當電壓降低後BG1截止，電池組又處於停充狀態當電流轉向正半周時又重複上述的充電過程。如此反覆循環，從而達到採用大電流對充電電池進行快速充電的目的。當電池被充足時由於電池的電壓有一個突然上升和下降的突變過程。因此當電壓突然升高時通過三極體組BG2、BG3的聯合放大，到超過繼電器的吸合電流時，繼電器J動作，K2吸合、K1斷開，從而使交流電經限流電阻R2及BF2向電池組提供直流維持電流，以小電流維持其滿電荷狀態。其中D2、C2及D3、C1的作用是分別向繼電器J和BG2、BG3提供直流工作電流。BF1亮時表示正在進行大電流充電BF2亮時表示電池已被充足，正處於小電流維持狀態開關K斷開時自動控制電路斷路，充電無時間限制地進行，直至人為斷路K閉合則進行自動控制充電。
權利要求1.一種快速充電器，包括殼體、充電電池槽及電源電路部分，其特徵在於還包括以充電電路、放電電路和維持電路為特徵組成的充電控制電路部分及自動控制電路部分而電源電路部分僅包含電源變壓器；變壓器的次級線圈採用雙繞組，中心抽頭，該抽頭與充電電路中的兩濾波電容C1、C2的接點、開關K2和BG3的發射極共接；次級線圈中的一端與充電控制電路部分的二極體D1的正極，BG1的發射極和電容C3的負極的共接點連接；次級線圈的另一端則通過自動控制電路中的開關K與二極體D2連接；而充電電池則串接於充、放電電路及維持電路之間。
2.按權利要求1所述快速充電器，其特徵在於自動控制電路包括由兩支三極體組成的聯合放大器及分別向該放大器和繼電器提供直流電的整流電路部分。
專利摘要本實用新型公開了一種對鎳鎘類電池進行充電的充電器。該充電器包括殼體、充電電池槽及包括電源、充電控制電路及自動控制電路在內的電器部分。電源部分僅包含變壓器；而充電控制電路部分則由充、放電電路及維持電路組成。該充電器可有效地消除常規充電器在電池兩極易產生的濃度差及電極極化現象，從而具有充電時間短，快速、安全，並可進行自控及大電流充電時不損傷電池等優點。
文檔編號H01M10/44GK2201750SQ9422734
公開日1995年6月21日 申請日期1994年3月21日 優先權日1994年3月21日
發明者王勤 申請人:王勤