CN103066673A

CN103066673A - 充电电池户外恒流充电器

Info

Publication number: CN103066673A
Application number: CN 201210569999
Authority: CN
Inventors: 李宁杭
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2013-04-24

Abstract

本发明提供了一种充电电池户外恒流充电器。该恒流充电器技术特征包括有12V直流电源、直流电源极性识别电路、两组恒流源电路、快速或慢速充电选择电路、两组充电工作状态指示电路、两组恒定电流输出端子。本发明所述的充电电池户外恒流充电器在电路设计上，充分考虑在外场特殊环境下使用充电电池的要求，为有利于发挥镍镉、镍氢充电电池优越性能，解决充电电池电量充满后一旦脱离充电器，充电电池自放电等现象会造成充电电池峰值电压大幅度跌落。基于充电电池自放电的特性的情况，该充电器可以有效地利用充电电池峰值电压（电量）这部分爆发性较大的电量，适用于电动航模竟速、耐久、电动空模自由飞、遥控航模留空等比赛项目。

Description

充电电池户外恒流充电器

技术领域

本发明属于电子技术与电池充电技术领域，涉及一种充电电池户外恒流充电器。

背景技术

充电电池的充电器种类繁多，充电器常用技术有变流定压、变压变流、脉冲式、恒流定压等方式，但所有充电电池在电量充满后一旦脱离充电器，充电电池的电压将比在线充电时的峰值电压有所跌落，其原因主要是充电电池故有的自放电现象。而充电电池峰值电压的这部分电量非常宝贵、爆发力较大的能量常被忽略，人们普遍认为损失这点电量无足轻重，就是在航模的日常训练或比赛上，这个问题也始终未得到重视。

许多学校的学生盲目地、一味地追求购买、使用大容量充电电池。就现实而言，无论是平时航模训练，还是参加各种航模比赛，充电电池的容量大小一直不是主要问题，充电电池好用与否，关键是没在如何正确使用充电电池方面下功夫；常见的做法是头一天晚上在室内给充电电池充好电，第二天就直接用于参加航模比赛，这么做一般很难取得突出成绩。

航模动力电池在外场通过充电器进行充电，可以有效地改善或弥充充电电池自放电等现象所造成充电电池峰值电压大幅度跌落的现象。

以下详细说明本发明所述的充电电池户外恒流充电器在实施过程中所涉及的相关技术内容。

发明内容

发明目的及有益效果：本发明所述的充电电池户外恒流充电器在电路设计上，充分考虑在外场特殊环境下使用充电电池的要求，为有利于发挥镍镉、镍氢充电电池优越性能，解决充电电池电量充满后一旦脱离充电器，充电电池自放电等现象会造成充电电池峰值电压大幅度跌落。基于充电电池自放电的特性的情况，该充电器可以有效地利用充电电池峰值电压（电量）这部分爆发性较大的电量，适用于电动航模竟速、耐久、电动空模自由飞、遥控航模留空等比赛项目。

对于长期使用简易充电器或普通整流电源作为充电电池的充电器，本发明所述的充电电池外场用恒流充电器可对充电电池性能“早衰”或者性能低下的有一定修复作用。

技术特征：充电电池户外恒流充电器，它由12V直流电源、直流电源极性识别电路、两组恒流源电路、快速或慢速充电选择电路、两组充电工作状态指示电路、两组恒定电流输出端子组成，其特征包括：

两组恒流源电路：它分别由三端可调稳压集成块IC1、电阻R1、电阻R2和三端可调稳压集成块IC2、电阻R3、电阻R4组成，三端可调稳压集成块IC1输入端第3脚接电解电容C1的正极, 三端可调稳压集成块IC1的输出端第2脚接电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R1的另一端和电阻R2的另一端接三端可调稳压集成块IC1的第1脚调整端ADJ；三端可调稳压集成块IC2输入端第3脚接电解电容C1的正极,三端可调稳压集成块IC2的输出端第2脚接电阻R3的一端和电阻R4的一端，电阻R3的另一端和电阻R4的另一端接三端可调稳压集成块IC2的第1脚调整端ADJ；

快速或慢速充电选择电路：单刀双掷开关SW公共端com接三端可调稳压集成块IC2的第1脚调整端ADJ，单刀双掷开关SW的触点a接三端可调稳压集成块IC1的第1脚调整端ADJ，单刀双掷开关SW的触点b接硅整流二极管D7的正极；

两组恒定电流输出端子：硅整流二极管D5～D6与硅整流二极管D7～D8分别串接在恒流源电路A、恒流源电路B的输出回路中，硅整流二极管D5的正极接三端可调稳压集成块IC1的第1脚调整端ADJ和单刀双掷开关SW的触点a，硅整流二极管D5的负极接硅整流二极管D6的正极，硅整流二极管D6的负极接恒定电流A组输出端子，硅整流二极管D7的正极单刀双掷开关SW的触点b，硅整流二极管D7的负极接硅整流二极管D8的正极，硅整流二极管D8的负极接恒定电流B组输出端子；

两组充电工作状态指示电路：A组指示电路中的超高亮发光二极管LED1的正极接硅整流二极管D5的正极，超高亮发光二极管LED1的负极接硅整流二极管D6的负极，B组电路中的超高亮发光二极管LED2的正极接硅整流二极管D7的正极，超高亮发光二极管LED2的负极接硅整流二极管D8的负极。

直流电源极性识别电路：它由4只肖特基二极管D1～D4接成全桥整流电路，全桥整流电路输出端的正极接电解电容C1的正极,电解电容C1的负极接电路地GND，全桥整流电路输入端分别接12V直流电源正极和12V直流电源负极。

电路工作原理：本发明是直接用12V直流电源作为充电器的供电电源，为适合在外场的粗放使用，在充电器的供电电源输入端，接入4只压降很小的肖特基二极管组成桥式整流电路，解决供电电源极性自动识别的问题，使用中不再有直流电源极性接反之虞。通过三端可调集成稳压块（LM317）形成恒流源，使得输出的恒定电流数值准确，为外场充电或室内充电控时提供了方便。

充电电池户外恒流充电器设有电源极性识别电路, 其输出端口不怕短路。

充电电池户外恒流充电器在充电过程中，充电电流数值恒定不变，大大方便了充电过程对时间的控制。

充电电池户外恒流充电器的电路中设置1只单刀双掷开关SW可解决2个问题：一是选择一组充电电池或两组充电电池同时充电；二是可用于快速充电或慢速充电的手动切换。

用2只硅整流二极管串联后产生≥1.4V正向压降，为超高亮发光二极管提供工作电压。在两组输出回路中先分别串联2只硅二极管；后在2只硅二极管两端跨接1只超高亮发光二极管，解决了充电电池组在充电时的状态指示。

附图说明

附图1是充电电池户外恒流充电器在实施例中所用的电路工作原理图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的实施，电路图并按照附表及以下技术要求即可实现本发明的实物。

元器件名称及主要技术参数

元件编号haoHAO号	元器件名称	主要指标	数量	备注
					IC1、IC2	LM317或LM338	TO—220或TO-3封装	2只	正极性输出
D1～D4	1N5825（肖特基二极管）	3A/40V	4只	或用SB220
					D5～D8	1N4001（硅整流二极管）	1A/50V	4只	或用1N4002
LED1、LED2	超高亮红色发光二极管	￠5	2只	适合外场用
					C1	电解电容	1000μF/25V	1只	立式
R1、R3	金属膜电阻	10Ω/1W	2只
					R2、R4	碳膜电阻	43Ω	2只	微调恒流值

电路制作要点及电路调试

三端可调集成稳压块：须选用正极输出塑封LM317或金属封装的LM338；

散热装置：因充电器的塑料盒内部空间较小，市场上无规格适合三端可调集成稳压块（LM317）的散热器，故每组选用3只可焊式散热器并接，每组散热器分别用1枚￠3×30mm的螺杆紧固在一起，2组散热器的焊脚直接焊在PCB电路板相应的焊盘上。若选用金属封装的LM338，因工作电流小可以不使用散热器；

恒定电流值调整：电路图中电阻R2或电阻R4为准确调整恒流值而设，其阻值范围是39～51Ω。

技术指标

外场充电：推荐用12V、容量4AH以上的蓄电池；

室内充电：在室内可作为高性能充电器使用，选用12～15V、输出电流≥1A 的普通整流电源或交流电源或开关电源作为充电器的直流电源；

设置有快速、慢速充电2档；

充电端口：A组、B组输出端口，为1组或同时为2组充电电池充电；

充电电流：选用慢档，A、B两组输出端口充电电流均为150mA（恒流）；选用快档恒定电流值为300mA，但只能使用A组端口；

充电器每组输出端口分别有工作状态指示；

充电电池节数：可为1～6节×2组（1.2～7.2V×2组）镍镉或镍氢充电电池进行恒流充电。

使用方法

充电电池比较旧或性能较差的电池，充电时间宜选长些。在外场为航模动力电池充电或在不急等用的情况下，宜选择慢档小电流充电方式有助于将充电电池充得饱满，且不易发热而损伤充电电池；

在室内充电前，为消除记忆充电电池组残存电量应按规范进行放电当放电电流为300mA时，充电电池带负载放电的终止电压为0.85～0.90V；

在慢速充电时，每节充电电池控制电压为1.58V（充电器没有设计充满自停电路，使用时最好用数字电压表监视，以防止过量充电损伤充电电池）。

Claims

1.一种充电电池户外恒流充电器，它由12V直流电源、直流电源极性识别电路、两组恒流源电路、快速或慢速充电选择电路、两组充电工作状态指示电路、两组恒定电流输出端子组成，其特征包括：

所述的两组恒流源电路分别由三端可调稳压集成块IC1、电阻R1、电阻R2和三端可调稳压集成块IC2、电阻R3、电阻R4组成，三端可调稳压集成块IC1输入端第3脚接电解电容C1的正极, 三端可调稳压集成块IC1的输出端第2脚接电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R1的另一端和电阻R2的另一端接三端可调稳压集成块IC1的第1脚调整端ADJ；三端可调稳压集成块IC2输入端第3脚接电解电容C1的正极,三端可调稳压集成块IC2的输出端第2脚接电阻R3的一端和电阻R4的一端，电阻R3的另一端和电阻R4的另一端接三端可调稳压集成块IC2的第1脚调整端ADJ；

所述的快速或慢速充电选择电路中的单刀双掷开关SW公共端com接三端可调稳压集成块IC2的第1脚调整端ADJ，单刀双掷开关SW的触点a接三端可调稳压集成块IC1的第1脚调整端ADJ，单刀双掷开关SW的触点b接硅整流二极管D7的正极；

所述的两组恒定电流输出端子中的硅整流二极管D5～D6与硅整流二极管D7～D8分别串接在恒流源电路A、恒流源电路B的输出回路中，硅整流二极管D5的正极接三端可调稳压集成块IC1的第1脚调整端ADJ和单刀双掷开关SW的触点a，硅整流二极管D5的负极接硅整流二极管D6的正极，硅整流二极管D6的负极接恒定电流A组输出端子，硅整流二极管D7的正极单刀双掷开关SW的触点b，硅整流二极管D7的负极接硅整流二极管D8的正极，硅整流二极管D8的负极接恒定电流B组输出端子；

所述的两组充电工作状态指示电路中的A组指示电路中的超高亮发光二极管LED1的正极接硅整流二极管D5的正极，超高亮发光二极管LED1的负极接硅整流二极管D6的负极，B组电路中的超高亮发光二极管LED2的正极接硅整流二极管D7的正极，超高亮发光二极管LED2的负极接硅整流二极管D8的负极。

2.根据权利要求1所述的充电电池户外恒流充电器，其特征是：直流电源极性识别电路由4只肖特基二极管D1～D4接成全桥整流电路，全桥整流电路输出端的正极接电解电容C1的正极,电解电容C1的负极接电路地GND，全桥整流电路输入端分别接12V直流电源正极和12V直流电源负极。