CN112886663B - 一种具有scr功率控制的蓄电池充电器及其充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器及其充电方法，包括外壳体，所述外壳体的内侧壁焊接有支撑架，所述支撑架的内侧壁焊接有内壳体，所述内壳体的内侧壁前部安装有微变压器；工作人员通过调节旋钮与微变压器进行信号交互，将信号输出至两组可控硅进行充电功率调节，而可控硅自身的输入端事先由空载缓冲器进行稳压保护，同时可控硅自身的输出端通过误触防止器进行导通保护，确保功率调节后的电流与电压正常的物理数据正常，保证可控硅的工作寿命的同时，一方面可以负责其输入电流的稳定性，另一方面可以保证可控硅在遇到干扰时自身可以进行可控调节，防止半周换向失败导致双向可控硅短路并烧毁整体装置及蓄电池的情况出现。

Description

一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器及其充电方法

技术领域

本发明涉及蓄电池充电器技术领域，具体为一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器及其充电方法。

背景技术

SCR是Silicon Controlled Rectifier的缩写，是可控硅整流器的简称，可控硅有单向、双向、可关断和光控几种类型。它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合；作为工业制造领域及民众普及产品的蓄电池而言，利用SCR技术对蓄电池的充电器进行功率可调节化设计，可以为使用者在实际情况下提供更广泛的使用需求，是一种理想的充电器设计思路；

在现有技术中，通常将可控硅的外部交流电源经过双向可控硅后，再接至负载上，但控制双向可控硅的导通和关断，即控制负载的启动和停止，以工业控制中常用的双向可控硅举例，其使用过程中容易受到干扰，干扰信号会瞬间超过双向可控硅的误触发极限值而导致误触发，严重的时候导致双向可控硅短路并烧毁双向可控硅，在现实中一旦发生这种情况，则会烧坏充电器甚至与其相连的蓄电池，造成经济性损失。

为此，提出一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器及其充电方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器及其充电方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器，包括外壳体，所述外壳体的内侧壁焊接有支撑架，所述支撑架的内侧壁焊接有内壳体，所述内壳体的内侧壁前部安装有微变压器，所述内壳体的内侧壁前部安装有微处理器，所述外壳体的内侧壁安装有插座，所述插座的前表面通过螺钉螺纹连接有连接架，所述连接架的内侧壁安装有继电器，所述内壳体的上表面一体成型有固定架，所述固定架的上表面安装有空载缓冲器，所述内壳体的内侧壁安装有两个可控硅，所述支撑架的内侧壁后部安装有电路板壳体，所述电路板壳体的内侧壁安装有PCB板，所述电路板壳体的后表面开设有充电槽，所述继电器的前表面安装有误触防止器；

所述微变压器的电性输出端与所述继电器的电性输出入端电性连接，所述继电器的电性输出端与所述空载缓冲器和所述微处理器的电性输入端电性连接，所述空载缓冲器和所述微处理器的电性输出端与所述可控硅的电性输入端电性连接，所述可控硅的电性输出端与所述误触防止器的电性输入端电性连接，所述误触防止器的电性输出端与所述PCB板的电性输入端电性连接，所述PCB板的电性输出端与所述充电槽的电性输入端电性连接。

作为本技术方案的进一步优选的：所述外壳体的两侧面通过阻尼轴铰接有手提把。

作为本技术方案的进一步优选的：所述外壳体的外表面均匀开设有散热孔，所述支撑架的内侧壁安装有散热扇。

作为本技术方案的进一步优选的：所述插座的前表面安装有开关，所述插座的前表面安装有调节旋钮，所述插座的前表面开设有电源接槽；所述开关、所述调节旋钮的电性输出端与所述微处理器的电性输入端电性连接，所述电源接槽的电性输出端与所述微变压器的电性输入端电性连接。

作为本技术方案的进一步优选的：所述电路板壳体的外表面开设有通槽。

作为本技术方案的进一步优选的：所述内壳体的两侧面对称焊接有两个插槽版，所述插槽版的内侧壁与所述电路板壳体的两侧面焊接，所述连接架的上表面设有上撑板，所述上撑板的下表面与所述内壳体的上表面焊接，所述上撑板的外表面开设有引线槽。

另外本发明还提供一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器的充电方法，具体包括以下步骤：

S1、首先将市电输入接通电源接槽，将蓄电池的电性输入端接通充电槽，随后打开开关；

S2、充电时，市电输入首先会由微变压器进行变压作业，并将电流输出至继电器，同时接通微变压器，工作人员通过调节旋钮与微变压器进行信号交互，将信号输出至两组可控硅进行充电功率调节，而可控硅自身的输入端事先由空载缓冲器进行稳压保护，同时可控硅自身的输出端通过误触防止器进行导通保护，确保功率调节后的电流与电压正常的物理数据正常；

S3、最终可控硅将电流输出至PCB板，通过PCB板对蓄电池进行充电作业。

作为本技术方案的进一步优选的：在所述S2中，终可控硅将电流输出至PCB板，通过PCB板及其充电槽结构对蓄电池进行充电作业。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：工作人员通过调节旋钮与微变压器进行信号交互，将信号输出至两组可控硅进行充电功率调节，而可控硅自身的输入端事先由空载缓冲器进行稳压保护，同时可控硅自身的输出端通过误触防止器进行导通保护，确保功率调节后的电流与电压正常的物理数据正常，保证可控硅的工作寿命的同时，一方面可以负责其输入电流的稳定性，另一方面可以保证可控硅在遇到干扰时自身可以进行可控调节，防止半周换向失败导致双向可控硅短路并烧毁整体装置及蓄电池的情况出现。

附图说明

图1为本发明的一视角立体结构示意图；

图2为本发明的另一视角立体结构示意图；

图3为本发明的支撑架立体结构示意图；

图4为本发明的连接架立体结构示意图；

图5为本发明的图4的A区局部放大立体结构示意图；

图6为本发明的插座立体结构示意图；

图7为本发明的可控硅立体结构示意图；

图8为本发明的微变压器立体结构示意图；

图9为本发明的误触防止器电路图；

图10为本发明的空载缓冲器电路图；

图11为本发明的工作流程图。

图中：1、外壳体；101、手提把；102、散热孔；2、支撑架；201、电源接槽；202、开关；203、调节旋钮；3、内壳体；301、固定架；302、插槽版；303、上撑板；304、引线槽；4、散热扇；5、微变压器；6、微处理器；7、插座；8、连接架；9、继电器；10、空载缓冲器；11、可控硅；12、电路板壳体；1201、通槽；1202、充电槽；13、PCB板；14、误触防止器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-11，本发明提供一种技术方案：一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器，包括外壳体1，外壳体1的内侧壁焊接有支撑架2，支撑架2的内侧壁焊接有内壳体3，内壳体3的内侧壁前部安装有微变压器5，内壳体3的内侧壁前部安装有微处理器6，外壳体1的内侧壁安装有插座7，插座7的前表面通过螺钉螺纹连接有连接架8，连接架8的内侧壁安装有继电器9，内壳体3的上表面一体成型有固定架301，固定架301的上表面安装有空载缓冲器10，内壳体3的内侧壁安装有两个可控硅11，支撑架2的内侧壁后部安装有电路板壳体12，电路板壳体12的内侧壁安装有PCB板13，电路板壳体12的后表面开设有充电槽1202，继电器9的前表面安装有误触防止器14；

微变压器5的电性输出端与继电器9的电性输出入端电性连接，继电器9的电性输出端与空载缓冲器10和微处理器6的电性输入端电性连接，空载缓冲器10和微处理器6的电性输出端与可控硅11的电性输入端电性连接，可控硅11的电性输出端与误触防止器14的电性输入端电性连接，误触防止器14的电性输出端与PCB板13的电性输入端电性连接，PCB板13的电性输出端与充电槽1202的电性输入端电性连接。

本实施例中，具体的：外壳体1的两侧面通过阻尼轴铰接有手提把101；手提把101可以方便使用者手提整体装置，满足便于携带的需求。

本实施例中，具体的：外壳体1的外表面均匀开设有散热孔102，支撑架2的内侧壁安装有散热扇4；散热孔102与散热扇4均为整体装置提供辅助散热功能。

本实施例中，具体的：插座7的前表面安装有开关202，插座7的前表面安装有调节旋钮203，插座7的前表面开设有电源接槽201；开关202、调节旋钮203的电性输出端与微处理器6的电性输入端电性连接，电源接槽201的电性输出端与微变压器5的电性输入端电性连接。

本实施例中，具体的：电路板壳体12的外表面开设有通槽1201；通槽1201负责为PCB板13进行引线。

本实施例中，具体的：内壳体3的两侧面对称焊接有两个插槽版302，插槽版302的内侧壁与电路板壳体12的两侧面焊接，连接架8的上表面设有上撑板303，上撑板303的下表面与内壳体3的上表面焊接，上撑板303的外表面开设有引线槽304；上撑板303负责稳固配合连接架8，同时其引线槽304负责为继电器9进行引线。

本实施例中，请参阅图9，本发明的误触防止器14电路图：当电路进行感性负载时，在可控硅11预设的桥式整流电路的供电作用下及其运转半周结束时，可控硅11如果在这时受到干扰且半周换向失败，则在触发二极管的30V转折电压作用下，电流输出只有达到这个电压才能使得触发二极管及双向可控硅11进行导通，而在此期间电源电压在各个半周开始的数十至数百微秒内，不提供可控硅11任何电压输出，在此期间可控硅11不会导通，从而避免干扰信号会瞬间超过双向可控硅11的误触发极限值而导致误触发，最终导致双向可控硅11短路并烧毁的情况出现。

本实施例中，请参阅图10，本发明的空载缓冲器10电路图：当继电器9及微处理器6的电流交替的瞬间，由微变压器5的三相空载冲击电路所造成的电压不稳及直流电调频的情况，会被空载缓冲器10的桥式整流电路首先进行滤波及稳压；

图中R2与R3的位置给运放同相输入端提供固定的小电压U+，图中R8为取样负载电流的分流器，当外电路未接负载RL时则R8上无电流，运放反相输入端电压U－＝0，因而U+>U－，当运放输出电压较高时，使三极管V1饱和导通，将电源内部的假负载R7自动接入；当电源接入负载RL时，R8上的压降使U－>U+，运放输出电压为零，最终V1截止将R7断开，实现空载缓冲，避免电压浪波影响可控硅11的电流输出稳定性。

另外本发明还提供一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器的充电方法，具体包括以下步骤：

S1、首先将市电输入接通电源接槽201，将蓄电池的电性输入端接通充电槽1202，随后打开开关202；

S2、充电时，市电输入首先会由微变压器5进行变压作业，并将电流输出至继电器9，同时接通微变压器5，工作人员通过调节旋钮203与微变压器5进行信号交互，将信号输出至两组可控硅11进行充电功率调节，而可控硅11自身的输入端事先由空载缓冲器10进行稳压保护，同时可控硅11自身的输出端通过误触防止器14进行导通保护，确保功率调节后的电流与电压正常的物理数据正常；

S3、最终可控硅11将电流输出至PCB板13，通过PCB板13对蓄电池进行充电作业。

本实施例中，具体的：在S3中，终可控硅11将电流输出至PCB板13，通过PCB板13及其充电槽1202结构对蓄电池进行充电作业。

工作原理或者结构原理：工作人员通过调节旋钮203与微变压器5进行信号交互，将信号输出至两组可控硅11进行充电功率调节，而可控硅11自身的输入端事先由空载缓冲器10进行稳压保护，同时可控硅11自身的输出端通过误触防止器14进行导通保护，确保功率调节后的电流与电压正常的物理数据正常，保证可控硅11的工作寿命的同时，一方面可以负责其输入电流的稳定性，另一方面可以保证可控硅11在遇到干扰时自身可以进行可控调节，防止半周换向失败导致双向可控硅11短路并烧毁整体装置及蓄电池的情况出现。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器，包括外壳体（1），其特征在于：所述外壳体（1）的内侧壁焊接有支撑架（2），所述支撑架（2）的内侧壁焊接有内壳体（3），所述内壳体（3）的内侧壁前部安装有微变压器（5），所述内壳体（3）的内侧壁前部安装有微处理器（6），所述外壳体（1）的内侧壁安装有插座（7），所述插座（7）的前表面通过螺钉螺纹连接有连接架（8），所述连接架（8）的内侧壁安装有继电器（9），所述内壳体（3）的上表面一体成型有固定架（301），所述固定架（301）的上表面安装有空载缓冲器（10），所述内壳体（3）的内侧壁安装有两个可控硅（11），所述支撑架（2）的内侧壁后部安装有电路板壳体（12），所述电路板壳体（12）的内侧壁安装有PCB板（13），所述电路板壳体（12）的后表面开设有充电槽（1202），所述继电器（9）的前表面安装有误触防止器（14）；

所述微变压器（5）的电性输出端与所述继电器（9）的电性输出入端电性连接，所述继电器（9）的电性输出端与所述空载缓冲器（10）和所述微处理器（6）的电性输入端电性连接，所述空载缓冲器（10）和所述微处理器（6）的电性输出端与所述可控硅（11）的电性输入端电性连接，所述可控硅（11）的电性输出端与所述误触防止器（14）的电性输入端电性连接，所述误触防止器（14）的电性输出端与所述PCB板（13）的电性输入端电性连接，所述PCB板（13）的电性输出端与所述充电槽（1202）的电性输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器，其特征在于：所述外壳体（1）的两侧面通过阻尼轴铰接有手提把（101）。

3.根据权利要求1所述的一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器，其特征在于：所述外壳体（1）的外表面均匀开设有散热孔（102），所述支撑架（2）的内侧壁安装有散热扇（4）。

4.根据权利要求1所述的一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器，其特征在于：所述插座（7）的前表面安装有开关（202），所述插座（7）的前表面安装有调节旋钮（203），所述插座（7）的前表面开设有电源接槽（201）；所述开关（202）、所述调节旋钮（203）的电性输出端与所述微处理器（6）的电性输入端电性连接，所述电源接槽（201）的电性输出端与所述微变压器（5）的电性输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器，其特征在于：所述电路板壳体（12）的外表面开设有通槽（1201）。

6.根据权利要求1所述的一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器，其特征在于：所述内壳体（3）的两侧面对称焊接有两个插槽版（302），所述插槽版（302）的内侧壁与所述电路板壳体（12）的两侧面焊接，所述连接架（8）的上表面设有上撑板（303），所述上撑板（303）的下表面与所述内壳体（3）的上表面焊接，所述上撑板（303）的外表面开设有引线槽（304）。

7.一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器的充电方法，所述具有SCR功率控制的蓄电池充电器为权利要求4所述的具有SCR功率控制的蓄电池充电器，其特征在于，包括以下步骤：

S1、首先将市电输入接通电源接槽（201），将蓄电池的电性输入端接通充电槽（1202），随后打开开关（202）；

S2、充电时，市电输入首先会由微变压器（5）进行变压作业，并将电流输出至继电器（9），同时接通微变压器（5），工作人员通过调节旋钮（203）与微变压器（5）进行信号交互，将信号输出至两组可控硅（11）进行充电功率调节，而可控硅（11）自身的输入端事先由空载缓冲器（10）进行稳压保护，同时可控硅（11）自身的输出端通过误触防止器（14）进行导通保护，确保功率调节后的电流与电压正常的物理数据正常；

S3、最终可控硅（11）将电流输出至PCB板（13），通过PCB板（13）对蓄电池进行充电作业。

8.根据权利要求7所述的一种具有SCR功率控制的蓄电池充电器的充电方法，其特征在于：在所述S3中，终可控硅（11）将电流输出至PCB板（13），通过PCB板（13）及其充电槽（1202）结构对蓄电池进行充电作业。

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