CN106208252A - 正负方波可调的安全充电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正负方波可调的安全充电器，包括正脉冲发生电路、负脉冲发生电路、隔离器、充电管、放电管、检测电路、微处理电路、恒压恒流电路和MOS驱动电路，所述正脉冲发生电路的输出端通过隔离器件连接到充电管；所述负脉冲发生电路的输出端连接到放电管；所述充电管和放电管均连接到待充电的蓄电池上；所述检测电路与蓄电池相连接检测蓄电池当前的充电状态，所述检测电路连接至微处理器将检测信息输出至微处理器；所述微处理器连接至恒压恒流电路用于接收检测电路发送的检测结果，并根据检测结果生成阶段控制信号，并发送至所述恒压恒流电路；所述恒压恒流电路连接至MOS驱动电路；所述MOS驱动电路与放电管相连接驱动充电管对蓄电池进行充电。

Description

正负方波可调的安全充电器

技术领域

本发明涉及电动车技术领域，具体指一种正负方波可调的安全充电器。

背景技术

电动车使用过程中需要反复对蓄电池进行充电，以提供动力。在给蓄电池充电时用正脉冲电流可快速给蓄电池充电：在充电间隙短暂地用负脉冲给蓄电池放电，可以消除极化，增加极板的接受能力，降低充电温度，从而延长蓄电池的使用寿命。但是要真正达到这一效果，必须具备以下三个条件：1、准确的方波脉冲和频率；2、合适的放电间隔时间；3、在放电时，必须及时彻底的关掉主电源输出。

目前市场上的充电器虽然也有采用正脉冲充电，并间隙短暂用负脉冲放电，但是这种充电器的脉冲波形和频率都设计在电路的前端高压处，依靠专用的芯片(PWM)电路所释出的脉冲波形和频率，信号经后端多级电路的转换，到达主电源低压输出时，波形杂乱，频率不稳定。正负方波脉冲信号与末级脉冲电流输出管之间直接连接，在方波脉冲处于低电平关断主电源时，会给电流输出管带来耗损，同时在放电负脉冲信号出现时，不能够迅速、干净地关断电源的输出，短暂瞬间的放电不能干脆有力。因此，目前的这种充电器，并不能很好地满足上述3点要求，其波形杂乱，频率不稳，放电时不能彻底关掉主电源输出，不是真正意义上的负脉冲充电器，不能达到延长蓄电池使用寿命的效果。

发明内容

本发明的目的是提出一种正负方波可调的安全充电器，能够输出准确的方波脉冲和频率，并在放电时及时彻底的关掉主电源输出，有效延长蓄电池使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种正负方波可调的安全充电器，包括正脉冲发生电路、负脉冲发生电路、隔离器、充电管、放电管、检测电路、微处理电路、恒压恒流电路和MOS驱动电路，所述正脉冲发生电路的输出端通过隔离器件连接到充电管；所述负脉冲发生电路的输出端连接到放电管；所述充电管和放电管均连接到待充电的蓄电池上；所述检测电路与蓄电池相连接检测蓄电池当前的充电状态，所述检测电路连接至微处理器将检测信息输出至微处理器；所述微处理器连接至恒压恒流电路用于接收所述检测电路发送的检测结果，并根据所述检测结果生成阶段控制信号，并将所述阶段控制信号发送至所述恒压恒流电路；所述恒压恒流电路连接至MOS驱动电路将接收到的微处理电路发送的阶段控制信号并转换为PWM控制信号，以控制所述MOS驱动电路驱动充电管对蓄电池进行充电；所述MOS驱动电路与放电管相连接驱动充电管对蓄电池进行充电。

作为优选，还包括短路保护电路，所述短路保护电路的输入端与充电管的输出端相连接，所述短路保护电路的输出端连接至恒压恒流电路，用于当所述蓄电池充电器发生短路时，即时断开充电。

作为优选，所述正脉冲发生电路和负脉冲发生电路均采用555时基集成电路，555时基集成电路连接在主电源低压输出的最后端。

作为优选，所述隔离器件采用光耦。

本发明具有以下的特点和有益效果：

采用上述技术方案，在正负方波脉冲信号与末级脉冲电流输出管之间采用光耦器件连接和隔离，既避免在方波脉冲处于低电平关断主电源时，给电流输出管带来的耗损，又同时在放电负脉冲信号出现时，迅速、干净地关断电源的输出，使短暂瞬间的放电干脆有力。本发明设计的电路简洁，技术可靠，价格低廉，无须使用专用的Ic芯片，在实用中真正有效的达到了延长充电器和蓄电池寿命的效果。另外，通过输入输出设备灵活选择或输入待充电的蓄电池的类型和充电电流，从而实现不同充电阶段对应不同充电电流，确保不会对蓄电池进行过充、欠充；同时可以实现单独对蓄电池进行修复，具体的，能够对蓄电池因为过充过放、硫酸化等造成蓄电池损伤的情况进行修复，从而进一步延长蓄电池的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种正负方波可调的安全充电器实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供了一种正负方波可调的安全充电器，如图1所示，包括正脉冲发生电路、负脉冲发生电路、隔离器、充电管、放电管、检测电路、微处理电路、恒压恒流电路和MOS驱动电路，正脉冲发生电路的输出端通过隔离器件连接到充电管；负脉冲发生电路的输出端连接到放电管；充电管和放电管均连接到待充电的蓄电池上；检测电路与蓄电池相连接检测蓄电池当前的充电状态，检测电路连接至微处理器将检测信息输出至微处理器；微处理器连接至恒压恒流电路用于接收检测电路发送的检测结果，并根据检测结果生成阶段控制信号，并将阶段控制信号发送至恒压恒流电路；恒压恒流电路连接至MOS驱动电路将接收到的微处理电路发送的阶段控制信号并转换为PWM控制信号，以控制MOS驱动电路驱动充电管对蓄电池进行充电；MOS驱动电路与放电管相连接驱动充电管对蓄电池进行充电。

本发明中，还包括短路保护电路，短路保护电路的输入端与充电管的输出端相连接，短路保护电路的输出端连接至恒压恒流电路，用于当蓄电池充电器发生短路时，即时断开充电。

本发明中，正脉冲发生电路和负脉冲发生电路均采用555时基集成电路，555时基集成电路连接在主电源低压输出的最后端。

可以理解的，555时基集成电路等构成典型的多谐振荡器。当555时基集成电路IC1、IC2的四脚为高电平时，它是常规的方波振荡器，其三脚输出高电平方波信号接通电源，555时基集成电路IC1三脚输出高电平方波脉冲信号，该信号依次经电阻R1、三极管V1、光耦IC3传输给三极管V3，三极管V3导通，给蓄电池充电。该脉冲信号的频率可通过电阻R4调整，二极管D1消除频率干扰。当设计的放电时间到时，555时基集成电路IC2的三脚输出负脉冲放电信号。该信号分两路，一路依次经电阻R2、三极管V4到三极管V1，三极管V1截止正脉冲充电信号就输出，光耦IC3关断，三极管V3迅速彻底截止，主电源就输出。另一路信号依次经电阻R3到达三极管V5，三极管V5导通，蓄电池通过三极管V5对地放电，放电脉冲信号经过后，三极管V4截止，三极管V1重新导通，光耦IC3工作，三极管V3导通，主电源对蓄电池重新充电。如此反复，实现正方波脉冲快速充电，并在充电间隙短暂地用负脉冲给蓄电池放电，可以消除极化，增加极板的接受能力，降低充电温度，从而延长蓄电池的使用寿命。

本发明中，隔离器件采用光耦。在正负方波脉冲信号与末级脉冲电流输出管之间采用光耦器件连接和隔离，既避免在方波脉冲处于低电平关断主电源时，给电流输出管带来的耗损，又同时在放电负脉冲信号出现时，迅速、干净地关断电源的输出，使短暂瞬间的放电干脆有力。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种正负方波可调的安全充电器，其特征在于，包括正脉冲发生电路、负脉冲发生电路、隔离器、充电管、放电管、检测电路、微处理电路、恒压恒流电路和MOS驱动电路，所述正脉冲发生电路的输出端通过隔离器件连接到充电管；所述负脉冲发生电路的输出端连接到放电管；所述充电管和放电管均连接到待充电的蓄电池上；所述检测电路与蓄电池相连接检测蓄电池当前的充电状态，所述检测电路连接至微处理器将检测信息输出至微处理器；所述微处理器连接至恒压恒流电路用于接收所述检测电路发送的检测结果，并根据所述检测结果生成阶段控制信号，并将所述阶段控制信号发送至所述恒压恒流电路；所述恒压恒流电路连接至MOS驱动电路将接收到的微处理电路发送的阶段控制信号并转换为PWM控制信号，以控制所述MOS驱动电路驱动充电管对蓄电池进行充电；所述MOS驱动电路与放电管相连接驱动充电管对蓄电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的所述正负方波可调的安全充电器，其特征在于，还包括短路保护电路，所述短路保护电路的输入端与充电管的输出端相连接，所述短路保护电路的输出端连接至恒压恒流电路，用于当所述蓄电池充电器发生短路时，即时断开充电。

3.根据权利要求1所述的所述正负方波可调的安全充电器，其特征在于，所述正脉冲发生电路和负脉冲发生电路均采用555时基集成电路，555时基集成电路连接在主电源低压输出的最后端。

4.根据权利要求1所述的所述正负方波可调的安全充电器，其特征在于，所述隔离器件采用光耦。