CN200976507Y - 一种节能充电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能充电机，它包括壳体(1)，交流接线端子(2)和直流接线端子(3)，壳体(1)内设有电路板，电路板上设有三相整流电路(4)、稳压电路(5)、触发模块(6)、触发信号放大电路(7)和直流电源检测电路(8)；直流接线端子(3)的正极经稳压电路(5)连接到触发模块(6)的电源输入端，经直流电源检测电路(8)与触发模块(6)的控制端连接；触发模块(6)的输出端经触发信号放大电路(7)与三相整流电路(4)的控制端连接。本实用新型对充电机或用电器具有保护功能，并可根据蓄电池的电压对其进行自动充电或自动停止充电，能迅速恢复蓄电池容量，可延长蓄电池寿命3倍以上。

Description

一种节能充电机

技术领域

本实用新型涉及一种充电机，特别是一种用于汽车充电机输出直流电使用的节能充电机。

背景技术

目前，机动车辆的充电机普遍使用硅整流充电器对机动车的蓄电池进行充电和向用电器提供直流电，现有的硅整流充电器主要存在着对充电机或用电器无任何保护功能的缺点，一旦供电线路出现短路故障，很容易烧坏机动车的用电器，如调节器、继电器及充电机的电枢绕组等；另外，传统的硅整流充电器在工作时，无休止向蓄电池充电，致使蓄电池氧化物渗漏，使蓄电池的寿命缩短。因此现有的节能充电机的使用效果还是不够理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种对充电机或用电器具有保护功能，并能够根据蓄电池的电压情况对其进行自动充电或自动停止充电的节能充电机，以克服现有技术的不足。

本实用新型的技术方案：一种节能充电机，它包括壳体1，壳体1外设有与三相交流发电机连接的交流接线端子2和与蓄电池和/或用电器连接的直流接线端子3，壳体1内设有电路板，其特征在于：电路板上设有三相整流电路4、稳压电路5、触发模块6、触发信号放大电路7和直流电源检测电路8；三相整流电路4的交流输入端连接交流接线端子2；三相整流电路4的直流输出端连接直流接线端子3；直流接线端子3的正极经稳压电路5连接到触发模块6的电源输入端；直流接线端子3的正极经直流电源检测电路8与触发模块6的控制端连接；触发模块6的信号输出端经触发信号放大电路7与三相整流电路4的控制端连接。

上述的节能充电机中，电路板上还设有充电指示电路9，充电指示电路9连接在触发模块6控制端与稳压电路5输出端之间。

前述的节能充电机中，所述的三相整流电路4中设有可控硅保护电路10。

前述的节能充电机中，三相整流电路4由可控硅KG1、可控硅KG2、可控硅KG3、二极管D1、二极管D2和二极管D3组成；三相整流电路4中的可控硅保护电路10由二极管D4、二极管D5和二极管D6组成；稳压电路5由稳压管VS1、电阻R6和二极管D10组成；触发模块6包括脉冲集成块IC和外围电路；外围电路由稳压管VS2、电容C1、电阻R2、电阻R3和可调电阻RP1组成；触发信号放大电路7由三极管V1、三极管V2、二极管D11、电阻R4和电阻R5组成；直流电源检测电路8由可调电阻RP2、电容C2、二极管D7、二极管D8、二极管D9和三极管V3组成；充电指示电路9由电阻R1和发光二极管VL组成。

前述的节能充电机中，三相整流电路4中的可控硅KG1、可控硅KG2、可控硅KG3分别与二极管D1、二极管D2、二极管D3正向串连连接，其串连点分别连接到壳体1外的交流接线端子2上，三个二极管的负极并连后与直流接线端子3的正极连接，三个可控硅的正极并连后与直流接线端子3的负极连接，三个可控硅的控制极分别连接到可控硅保护电路10中的二极管D4、二极管D5和二极管D6负极，可控硅保护电路10中二极管D4、二极管D5和二极管D6正极并连后与触发信号放大电路7的输出端连接。

前述的节能充电机中，稳压电路5中的二极管D10正极与直流接线端子3正极连接，二极管D10负极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接稳压二极管VS1的负极，稳压二极管VS1的正极接地。

前述的节能充电机中，在触发信号放大电路7中，电阻R5与二极管D11串连后，反向并连在稳压电路5的正极与地之间，电阻R5与二极管D11的串连点连接三极管V2的基极和三极管V1的集电极，三极管V1的基极经电阻R4与脉冲集成块IC的输出端连接，三极管V2的集电极与可控硅保护电路10中的二极管正极连接，三极管V1和三极管V2的发射极接地。

前述的节能充电机中，直流电源检测电路8中的可调电阻RP2与电容C2串连后，可调电阻RP2的另一端与直流接线端子3的正极连接，电容C2的另一端接地，可调电阻RP2与电容C2的串连点通过三个正向串连的二极管D9、二极管D8、二极管D7连接三极管V3的基极，三极管V3的集电极与脉冲集成块IC的控制端连接，三极管V3的发射极接地。

前述的节能充电机中，触发模块6中的可调电阻RP1、电阻R2和电容C1串连后连接在稳压电路5的正极和地之间；电阻R3一端接脉冲集成块IC另一端接稳压电路5的正极；稳压二极管VS2的负极接脉冲集成块IC，稳压二极管VS2的正极接地；脉冲集成块IC正电源端连接稳压电路5的正极和脉冲集成块IC的接地端接地。

前述的节能充电机中，充电指示电路9中的电阻R1与发光二极管VL串连后正向连接在稳压电路5的正极和地之间。

与现有技术相比，由于本实用新型采用了上述技术方案，充电机工作时，当供电线路或负载发生短路情况，可以对充电机或用电器具有可靠的保护功能，并能够根据蓄电池的电压情况对蓄电池进行自动充电或自动停止充电。本实用新型还具有低速充电性能好，不耗蒸溜水，能迅速恢复蓄电池容量，可延长蓄电池寿命3倍以上；对蓄电池具有去硫化作用，减小铅酸氧化物对人体的伤害。本实用新型的调压技术先进，稳压精度高，可根据用户的要求进行调整，确保稳定输出。

附图说明

附图1是本实用新型的电气原理图；

附图中的符号标记为：1-壳体，2-交流接线端子，3-直流接线端子，4-三相整流电路，5-稳压电路，6-触发模块，7-触发信号放大电路，8-直流电源检测电路，9-充电指示电路，10-可控硅保护电路。

具体实施方式

实施例。一种节能充电机，如图1所示，它包括壳体1，壳体1可用金属或工程塑料制作，在壳体1外固定三个接线端子，作为交流接线端子2，供连接三相交流发电机；在壳体1外固定两个接线端子，作为直流接线端子3，供连接蓄电池和/或用电器；壳体1内设有电路板，接线端子与壳体内的电路板连接，电路板上设有三相整流电路4、稳压电路5、触发模块6、触发信号放大电路7和直流电源检测电路8。三相整流电路4的交流输入端连接交流接线端子2；三相整流电路4的直流输出端连接直流接线端子3；直流接线端子3的正极经稳压电路5连接到触发模块6的电源输入端，为触发模块6提供稳压的工作电源；直流接线端子3的正极经直流电源检测电路8与触发模块6的控制端连接，根据与直流接线了连接的蓄电池的电压控制触发模块6的输出；触发模块6的信号输出端经触发信号放大电路7与三相整流电路4的控制端连接，控制整流电路的输出电压。电路板上还设有充电指示电路9，充电指示电路9连接在触发模块6控制端与稳压电路5输出端之间，用来观察充电状态。三相整流电路4中设有可控硅保护电路10，保护可控硅正常工作，防止可控硅在的控制极在反向电压的冲击一损坏。

在节能充电机中各功能电路的组成如下：

三相整流电路4由可控硅KG1、可控硅KG2、可控硅KG3、二极管D1、二极管D2和二极管D3组成；三相整流电路4中的可控硅保护电路10由二极管D4、二极管D5和二极管D6组成；稳压电路5由稳压管VS1、电阻R6和二极管D10组成；触发模块6包括脉冲集成块IC和外围电路；外围电路由稳压管VS2、电容C1、电阻R2、电阻R3和可调电阻RP1组成；触发信号放大电路7由三极管V1、三极管V2、二极管D11、电阻R4和电阻R5组成；直流电源检测电路8由可调电阻RP2、电容C2、二极管D7、二极管D8、二极管D9和三极管V3组成；充电指示电路9由电阻R1和发光二极管VL组成。

在节能充电机中各功能电路中的元件连接关系如下：

三相整流电路4中的可控硅KG1、可控硅KG2、可控硅KG3分别与二极管D1、二极管D2、二极管D3正向串连连接，其串连点分别连接到壳体1外的交流接线端子2上，三个二极管的负极并连后与直流接线端子3的正极连接，三个可控硅的正极并连后与直流接线端子3的负极连接，三个可控硅的控制极分别连接到可控硅保护电路10中的二极管D4、二极管D5和二极管D6负极，可控硅保护电路10中二极管D4、二极管D5和二极管D6正极并连后与触发信号放大电路7的输出端连接。

稳压电路5中的二极管D10正极与直流接线端子3正极连接，二极管D10负极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接稳压二极管VS1的负极，稳压二极管VS1的正极接地。

触发信号放大电路7中的电阻R5与二极管D11串连后，反向并连在稳压电路5的正极与地之间，电阻R5与二极管D11的串连点连接三极管V2的基极和三极管V1的集电极，三极管V1的基极经电阻R4与脉冲集成块IC的输出端连接，三极管V2的集电极与可控硅保护电路10中的二极管正极连接，三极管V1和三极管V2的发射极接地。

直流电源检测电路8中的可调电阻RP2与电容C2串连后，可调电阻RP2的另一端与直流接线端子3的正极连接，电容C2的另一端接地，可调电阻RP2与电容C2的串连点通过三个正向串连的二极管D9、二极管D8、二极管D7连接三极管V3的基极，三极管V3的集电极与脉冲集成块IC的控制端连接，三极管V3的发射极接地。

触发模块6中的可调电阻RP1、电阻R2和电容C1串连后连接在稳压电路5的正极和地之间；电阻R3一端接脉冲集成块IC另一端接稳压电路5的正极；稳压二极管VS2的负极接脉冲集成块IC，稳压二极管VS2的正极接地；脉冲集成块IC正电源端连接稳压电路5的正极和脉冲集成块IC的接地端接地。

充电指示电路9中的电阻R1与发光二极管VL串连后正向连接在稳压电路5的正极和地之间。

本实用新型的工作原理：

壳体1外的三个交流接线端子2与机动车上的三相交流发电机连接，在直流接线端子3未连接蓄电池的时候，由于充电机不工作，所以可控硅没有触发信号，不能进行整流，所以直流接线端子上没有直流电压。当直流接线端子3连接蓄电池后，蓄电池中的剩余电压对充电机供电，直流电源检测电路8检测蓄电池的电压达不到额定值时，三极管V3截止，与三极管V3集电极连接的脉冲集成块IC控制端呈现高电平，脉冲集成块IC工作，脉冲集成块IC输出端输出脉冲信号，脉冲信号被触发信号放大电路7放大后，作为可控硅的触发信号，由可控硅和二极管D1、D2和D3组成的三相全波整流电路开始工作，对蓄电池进行充电；当蓄电池达到额定电压后，直流电源检测电路8中的三极管V3导通，使脉冲集成块IC控制端呈现低电平，脉冲集成块IC停止工作，脉冲集成块IC输出端无脉冲信号输出，可控硅失去触发信号停止工作，充电过程结束。与蓄电池并连连接的用电器使用蓄电池的电源，蓄电池的电压下降到低于额定电压范围时，充电机自动开始工作，这样就防止了充电机不断的向蓄电池充电，影响蓄电池的寿命，调整可调电阻RP2可以调整蓄电池的充电电压范围，触发信号放大电路7的作用是放大来自脉冲集成块IC的脉冲信号，使可控硅的触发更可靠。稳压电路5是对脉冲集成块IC提供稳定的工作电压，充电指示电路9是为了便于观察充电状态，充电时发光二极管不亮，充电结束时，发光二极管亮，通过观察二极管可以知道充电是充电状态还是停止充电状态。

当蓄电池接反，由于二极管D10承受反向电压，所以电路不工作，对电路和蓄电池直到保护作用，可控硅保护电路10的作用是防止反向脉冲对可控硅控制极的冲击，以保证可控硅的安全。

本实用新型中的三相整流电路4、稳压电路5、触发模块6、触发信号放大电路7、直流电源检测电路8、充电指示电路9和可控硅保护电路10均可使用相应的常规的典型电路，其中脉冲集成块IC可用市场上常见的μ A741模块。触发模块6中的脉冲集成块IC的外围电路也可以采用常规的典型电路，但为了达到更好的使用效果，最好按图1所示的电气原理图实施。调整可调电阻RP1可以改变直流输出电压，调整可调电阻RP2可以改变停止充电电压和开始充电电压。

Claims (10)

1.一种节能充电机，它包括壳体(1)，壳体(1)外设有与三相交流发电机连接的交流接线端子(2)和与蓄电池和/或用电器连接的直流接线端子(3)，壳体(1)内设有电路板，其特征在于：电路板上设有三相整流电路(4)、稳压电路(5)、触发模块(6)、触发信号放大电路(7)和直流电源检测电路(8)；三相整流电路(4)的交流输入端连接交流接线端子(2)；三相整流电路(4)的直流输出端连接直流接线端子(3)；直流接线端子(3)的正极经稳压电路(5)连接到触发模块(6)的电源输入端；直流接线端子(3)的正极经直流电源检测电路(8)与触发模块(6)的控制端连接；触发模块(6)的信号输出端经触发信号放大电路(7)与三相整流电路(4)的控制端连接。

2.根据权利要求1所述的节能充电机，其特征在于：电路板上还设有充电指示电路(9)，充电指示电路(9)连接在触发模块(6)控制端与稳压电路(5)输出端之间。

3.根据权利要求2所述的节能充电机，其特征在于：三相整流电路(4)中设有可控硅保护电路(10)。

4.根据权利要求3所述的节能充电机，其特征在于：三相整流电路(4)由可控硅(KG1)、可控硅(KG2)、可控硅(KG3)、二极管(D1)、二极管(D2)和二极管(D3)组成；三相整流电路(4)中的可控硅保护电路(10)由二极管(D4)、二极管(D5)和二极管(D6)组成；稳压电路(5)由稳压管(VS1)、电阻(R6)和二极管(D10)组成；触发模块(6)包括脉冲集成块(IC)和外围电路；外围电路由稳压管(VS2)、电容(C1)、电阻(R2)、电阻(R3)和可调电阻(RP1)组成；触发信号放大电路(7)由三极管(V1)、三极管(V2)、二极管(D11)、电阻(R4)和电阻(R5)组成：直流电源检测电路(8)由可调电阻(RP2)、电容(C2)、二极管(D7)、二极管(D8)、二极管(D9)和三极管(V3)组成；充电指示电路(9)由电阻(R1)和发光二极管(VL)组成。

5.根据权利要求4所述的节能充电机，其特征在于：三相整流电路(4)中的可控硅(KG1)、可控硅(KG2)、可控硅(KG3)分别与二极管(D1)、二极管(D2)、二极管(D3)正向串连连接，其串连点分别连接到壳体(1)外的交流接线端子(2)上，三个二极管的负极并连后与直流接线端子(3)的正极连接，三个可控硅的正极并连后与直流接线端子(3)的负极连接，三个可控硅的控制极分别连接到可控硅保护电路(10)中的二极管(D4)、二极管(D5)和二极管(D6)负极，可控硅保护电路(10)中二极管(D4)、二极管(D5)和二极管(D6)正极并连后与触发信号放大电路(7)的输出端连接。

6.根据权利要求5所述的节能充电机，其特征在于：稳压电路(5)中的二极管(D10)正极与直流接线端子(3)正极连接，二极管(D10)负极连接电阻(R6)的一端，电阻(R6)的另一端连接稳压二极管(VS1)的负极，稳压二极管(VS1)的正极接地。

7.根据权利要求6所述的节能充电机，其特征在于：在触发信号放大电路(7)中，电阻(R5)与二极管(D11)串连后，反向并连在稳压电路(5)的正极与地之间，电阻(R5)与二极管(D11)的串连点连接三极管(V2)的基极和三极管(V1)的集电极，三极管(V1)的基极经电阻(R4)与脉冲集成块(IC)的输出端连接，三极管(V2)的集电极与可控硅保护电路(10)中的二极管正极连接，三极管(V1)和三极管(V2)的发射极接地。

8.根据权利要求7所述的节能充电机，其特征在于：直流电源检测电路(8)中的可调电阻(RP2)与电容(C2)串连后，可调电阻(RP2)的另一端与直流接线端子(3)的正极连接，电容(C2)的另一端接地，可调电阻(RP2)与电容(C2)的串连点通过三个正向串连的二极管(D9)、二极管(D8)、二极管(D7)连接三极管(V3)的基极，三极管(V3)的集电极与脉冲集成块(IC)的控制端连接，三极管(V3)的发射极接地。

9.根据权利要求8所述的节能充电机，其特征在于：触发模块(6)中的可调电阻(RP1)、电阻(R2)和电容(C1)串连后连接在稳压电路(5)的正极和地之间；电阻(R3)一端接脉冲集成块(IC)另一端接稳压电路(5)的正极；稳压二极管(VS2)的负极接脉冲集成块(IC)，稳压二极管(VS2)的正极接地；脉冲集成块(IC)正电源端连接稳压电路(5)的正极和脉冲集成块(IC)的接地端接地。

10.根据权利要求9所述的节能充电机，其特征在于：充电指示电路(9)中的电阻(R1)与发光二极管(VL)串连后正向连接在稳压电路(5)的正极和地之间

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