CN201130862Y - 一种镍氢电池快速安全充电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种镍氢电池快速安全充电装置，该装置是由输入检测电路A、充电电路B和升压电路C组成，输入检测控制电路A串接充电电路B与升压电路C连接；其中，检测电路A的控制芯片U2检测到外电源供电的开始，并将该信号送到控制逻辑芯片U4，控制逻辑芯片U4根据接收的所有信息，决定是否快速充电，如果快速充电，送出相应信号到充电电路B，指示灯LED显示当前充电状态。本实用新型的优点是，电路设计合理、充电安全迅速，节能效果好，能有效延长蓄电池使用寿命等特点。
Description
1、技术领域
本实用新型涉及税控机技术领域，或氢电池快速充电技术，具体地说是一种镍氢电池快速安全充电装置。
2、背景技术
近年来，由于用户的要求不断提高及电子技术的不断进步，电池技术及与之相关的电池充电、电池保护电路技术迅速发展。新的电池技术得到发展，产生了镍氢电池、可充电碱性电池和锂电池。镍氢电池与镍镉电池相比特性相似，但因容量更大，所以近年得到更广泛的应用，小型电子系统和设备一直以镍镉电池作为其标准配置。在现有技术中，镍氢电池的充电时间比较长，不能采用快速充电的方式进行快速充电，因而给用户带来时间上的浪费。目前市场上迫切需要一款适合便携计算机或金融税控机使用的既安全，又能快速为镍氢电池组充电的装置。在现有技术中，鉴于镍氢电池在充电期间还要对电池的负载供电，因此采用线性模式并采用减小充电电流来控制器件的发热，并对相关的功率器件上加装散热片。
为蓄电池充电的直流输入的电压必须大于6V，并且必须比蓄电池的电压高1.5V，该高出的电压是功率管、二极管和限流电阻上的压降，满足这个条件才能保证快速充电的终结，否则，电路将在快速充电和涓流充电之间震荡，因而，不能实现快速充电。
3、发明内容
本实用新型的目的是提供一种采用线性模式快速为镍氢电池充电的蓄电池充电装置。
本实用新型的目的是按以下方式实现的，装置包括输入检测电路A、充电电路B和升压电路C，输入检测控制电路A串接充电电路B与升压电路C连接；其中，输入检测电路A是由集成电路U2和U4、电阻R8-R14、R22-R24、电容C7-C11、二极管D4和电感L2组成，U2各脚的连接关系是1脚串接电阻R8电容C9接地；2脚串接电容C10、R9接地；3脚串接电阻R13、二极管D4街U4的5-8脚；4、5脚接地；6脚串接电阻R11接U4的4脚；7脚串接电阻R10接地；8脚串接电感L2接U4的5-8脚，U4的1-4脚与电阻R8、电容C9之间接点连接，电容C7、C8并接U2的8脚接地；电容C11串接二极管D4的负极与地线之间，电阻R14串接U2的3脚接地；
充电电路B原件包括集成电路U1、三极管Q1-Q3、场效应管M1、二极管D1、D2、D3、D6、D7发光二极管LED、电阻R2-R7、电容C1-C6、C14、C15和整流电源24V输入接插件J1和负载24V输出接插件J2组成，其中U1各脚的连接方式是：2脚接蓄电池E的正极；4、9、10脚并接蓄电池E的负极；7、16脚并接电阻R6；电阻R7、电容C4串接U1的7、16脚之间，8脚串接电阻5、LED接三极管Q3的发射极；13脚接地，6、12脚并接电池E负极电容C2并接11、12脚，14脚接Q1、Q2的基极，5、15脚接Q3的基极，三极管Q3的集电极接插件J1的2脚，二极管D3、电阻R4并接Q3的基极与J1的2脚，电容C5、C6并接J1的2脚与地线之间，三极管Q1、Q2的发射极并接M1管的G极，M1管的S极接Q1的集电极，M1的D极串电感L1和二极管D1接蓄电池E的正极，Q2的集电极接地，二极管D2并接MOS管M1的D极与地线之间，电容C3并接蓄电池E的正负极之间，二极管D3、电阻R24并接三极管Q3的基极与集电极之间，电容C14、C15和放电片串接直流24V输入接插件J1的1、2脚之间，其中2脚为正极、1、3脚是负极接地，直流24V电源输出接插件J2的1、3脚接地，2脚接电源正极，负载24V输出接插件J2的2脚接稳压二极管D6D7的负极，J2的1、3脚接地；
升压电路C是由集成电路U3、MOS管M2、三极管Q4、二极管D5、D8、电阻R15、R16、R17-R20、电容C12、C13和电源开关K组成，其中，MOS管M2的D极接在直流24V输入接插件J1的2脚，S极串接二极管D5电源开关K接集成电路U3的4脚，电阻R19并接MOS管的G、S极，三极管Q4的集电极串接电阻R20接MOS管的G极，Q4的基极串电阻R18接U3的1脚，U3的1、4脚并接电阻R17，U3的5脚接地，脚串接电阻R21接MOS管的S极，电容C13、二极管D8并接U3的3脚与地线之间，电容C12、电阻R16并接U3的2脚与地线之间，电阻R15并接U3的3脚与MOS管的D极之间，U3的4脚接蓄电池的正极。
本实用新型的优点是，电路设计合理、充电安全迅速，节能效果好，能有效延长蓄电池使用寿命等特点。
4、附图说明
附图1是充电装置的电路原理图；
附图2是充电装置的电路原理框图。
5、具体实施方式
参照附图对本实用新型的镍氢电池快速安全充电装置作以下详细的说明。
本实用新型的镍氢电池快速安全充电装置，其电路结构是由输入检测电路A、充电电路B和升压电路C组成，输入检测控制电路A串接充电电路B与升压电路C连接；其中，输入检测电路A是由集成电路U2和U4、电阻R8-R14、R22-R24、电容C7-C11、二极管D4和电感L2组成，U2各脚的连接关系是1脚串接电阻R8电容C9接地；2脚串接电容C10、R9接地；3脚串接电阻R13、二极管D4街U4的5-8脚；4、5脚接地；6脚串接电阻R11接U4的4脚；7脚串接电阻R10接地；8脚串接电感L2接U4的5-8脚，U4的1-4脚与电阻R8、电容C9之间接点连接，电容C7、C8并接U2的8脚接地；电容C11串接二极管D4的负极与地线之间，电阻R14串接U2的3脚接地；
充电电路B原件包括集成电路U1、三极管Q1-Q3、场效应管M1、二极管D1、D2、D3、D6、D7发光二极管LED、电阻R2-R7、电容C1-C6、C14、C15和整流电源24V输入接插件J1和负载24V输出接插件J2组成，其中U1各脚的连接方式是：2脚接蓄电池E的正极；4、9、10脚并接蓄电池E的负极；7、16脚并接电阻R6；电阻R7、电容C4串接U1的7、16脚之间，8脚串接电阻5、LED接三极管Q3的发射极；13脚接地，6、12脚并接电池E负极电容C2并接11、12脚，14脚接Q1、Q2的基极，5、15脚接Q3的基极，三极管Q3的集电极接插件J1的2脚，二极管D3、电阻R4并接Q3的基极与J1的2脚，电容C5、C6并接J1的2脚与地线之间，三极管Q1、Q2的发射极并接M1管的G极，M1管的S极接Q1的集电极，M1的D极串电感L1和二极管D1接蓄电池E的正极，Q2的集电极接地，二极管D2并接MOS管M1的D极与地线之间，电容C3并接蓄电池E的正负极之间，二极管D3、电阻R24并接三极管Q3的基极与集电极之间，电容C14、C15和放电片串接直流24V输入接插件J1的1、2脚之间，其中2脚为正极、1、3脚是负极接地，直流24V电源输出接插件J2的1、3脚接地，2脚接电源正极，负载24V输出接插件J2的2脚接稳压二极管D6D7的负极，J2的1、3脚接地；
升压电路C是由集成电路U3、MOS管M2、三极管Q4、二极管D5、D8、电阻R15、R16、R17-R20、电容C12、C13和电源开关K组成，其中，MOS管M2的D极接在直流24V输入接插件J1的2脚，S极串接二极管D5电源开关K接集成电路U3的4脚，电阻R19并接MOS管的G、S极，三极管Q4的集电极串接电阻R20接MOS管的G极，Q4的基极串电阻R18接U3的1脚，U3的1、4脚并接电阻R17，U3的5脚接地，脚串接电阻R21接MOS管的S极，电容C13、二极管D8并接U3的3脚与地线之间，电容C12、电阻R16并接U3的2脚与地线之间，电阻R15并接U3的3脚与MOS管的D极之间，U3的4脚接蓄电池的正极。
实施例
本实用新型的快速充电装置，是利用电压梯度控制快速充电的全过程，过程分为四个阶段：
第一阶段，电路从电池吸收很小的电流(5mA左右)；
第二阶段，当接通充电电源后，开始对电池以C/16的速率进行涓流充电(因为电池电压低于0.4V)，电池电压开始上升。
第三阶段，当单节电池电压上升到0.4V后，快速充电开始，电池电压和电池温度持续上升，充电电流保持在设定值不变。当电池电量达到额定值后，电池组电压开始下降，即dv/dt变为零时系统从快速充电转到涓流充电；
第四阶段，电池电压继续下降到一定值后保持不变，电池温度也随之降低。
根据电池正负间的电压和编程设置的电池数目，算出每节电池的电压，充电步骤如下：
1)每节电池的电压低于0.4V，采用涓流充电，直到每节电池的端压大于0.4V，开始快速充电；
2)温度比较器根据设定的温度上限、下限及当前温度，发出冷或热的信号给控制逻辑，控制逻辑决定快速充电还是涓流充电；
3)根据蓄电池的充电时间不同，从而决定了ΔV，并送给控制逻辑ΔV和充电时间；
4)检测电路A的控制芯片U2检测到外电源供电的开始，并将该信号送到控制逻辑芯片U4，控制逻辑芯片U4根据接收的所有信息，决定是否快速充电，如果快速充电，送出相应信号到充电电路B，指示灯LED显示当前充电状态。
注意事项：
根据蓄电池的不同数目连接电路，如果电池数目和编程数目不符，将使决定快速充电的电压坡度电路失效。
在快速充电方面，镍氢电池被充满时，即dv/dt变为零时，快充电模式应被终止。除了对电压检测外，涓流充电引起的电池温升比较小，不会损坏电池，所以涓流充电的管理对镍氢电池则比较简单，没有必要终止涓流充电。允许的最大涓流充电电流与环境温度有关，但C/15的充电速率相对于典型应用通常是安全的。
本实用新型的充电装置与传统充电器在相同的条件下的充电数据对比如下：
以8节1.2V2000mAh的镍氢电池组充电为例，选择直流电源DC为16-24V；快速充电时间为264分钟，快速充电电流为IFAST＝250mA；涓流充电电流ITRICKLET＝IFAST/8＝250/8＝31.25Ma.检测电阻的阻值为设定快速充电电流IFAST值，RSENSE＝0.25/0.25＝1欧姆。
电路中所使用的集成电路型号分别是：U1、U2是LM3487；U3是LM393；U4是NTD3055，其他元器件均为常用电子产品。
Claims (1)
1、一种镍氢电池快速安全充电装置，其特征在于包括输入检测电路A、充电电路B和升压电路C，输入检测控制电路A串接充电电路B与升压电路C连接；其中，输入检测电路A是由集成电路U2和U4、电阻R8-R14、R22-R24、电容C7-C11、二极管D4和电感L2组成，U2各脚的连接关系是1脚串接电阻R8电容C9接地；2脚串接电容C10、R9接地；3脚串接电阻R13、二极管D4街U4的5-8脚；4、5脚接地；6脚串接电阻R11接U4的4脚；7脚串接电阻R10接地；8脚串接电感L2接U4的5-8脚，U4的1-4脚与电阻R8、电容C9之间接点连接，电容C7、C8并接U2的8脚接地；电容C11串接二极管D4的负极与地线之间，电阻R14串接U2的3脚接地；
充电电路B原件包括集成电路U1、三极管Q1-Q3、场效应管M1、二极管D1、D2、D3、D6、D7发光二极管LED、电阻R2-R7、电容C1-C6、C14、C15和整流电源24V输入接插件J1和负载24V输出接插件J2组成，其中U1各脚的连接方式是：2脚接蓄电池E的正极；4、9、10脚并接蓄电池E的负极；7、16脚并接电阻R6；电阻R7、电容C4串接U1的7、16脚之间，8脚串接电阻5、LED接三极管Q3的发射极；13脚接地，6、12脚并接电池E负极电容C2并接11、12脚，14脚接Q1、Q2的基极，5、15脚接Q3的基极，三极管Q3的集电极接插件J1的2脚，二极管D3、电阻R4并接Q3的基极与J1的2脚，电容C5、C6并接J1的2脚与地线之间，三极管Q1、Q2的发射极并接M1管的G极，M1管的S极接Q1的集电极，M1的D极串电感L1和二极管D1接蓄电池E的正极，Q2的集电极接地，二极管D2并接MOS管M1的D极与地线之间，电容C3并接蓄电池E的正负极之间，二极管D3、电阻R24并接三极管Q3的基极与集电极之间，电容C14、C15和放电片串接直流24V输入接插件J1的1、2脚之间，其中2脚为正极、1、3脚是负极接地，直流24V电源输出接插件J2的1、3脚接地，2脚接电源正极，负载24V输出接插件J2的2脚接稳压二极管D6D7的负极，J2的1、3脚接地；
升压电路C是由集成电路U3、MOS管M2、三极管Q4、二极管D5、D8、电阻R15、R16、R17-R20、电容C12、C13和电源开关K组成，其中，MOS管M2的D极接在直流24V输入接插件J1的2脚，S极串接二极管D5电源开关K接集成电路U3的4脚，电阻R19并接MOS管的G、S极，三极管Q4的集电极串接电阻R20接MOS管的G极，Q4的基极串电阻R18接U3的1脚，U3的1、4脚并接电阻R17，U3的5脚接地，脚串接电阻R21接MOS管的S极，电容C13、二极管D8并接U3的3脚与地线之间，电容C12、电阻R16并接U3的2脚与地线之间，电阻R15并接U3的3脚与MOS管的D极之间，U3的4脚接蓄电池的正极。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102255356A (zh) * | 2011-06-29 | 2011-11-23 | 黄俊嘉 | 高效率的不间断电源 |
| CN101728843B (zh) * | 2008-10-16 | 2012-03-21 | 台达电子工业股份有限公司 | 自动启动电路及具自动启动电路的不间断电源供应器 |
| CN104967324A (zh) * | 2015-06-21 | 2015-10-07 | 黄月华 | 单节镍氢电池9v直流升压装置 |
| CN106972557A (zh) * | 2017-03-18 | 2017-07-21 | 海汽电子技术芜湖股份有限公司 | 汽车模块用ni‑mh电池智能充电电路及充电实现方法 |
| US10128625B2 (en) | 2014-11-18 | 2018-11-13 | General Electric Company | Bus bar and power electronic device with current shaping terminal connector and method of making a terminal connector |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101728843B (zh) * | 2008-10-16 | 2012-03-21 | 台达电子工业股份有限公司 | 自动启动电路及具自动启动电路的不间断电源供应器 |
| CN102255356A (zh) * | 2011-06-29 | 2011-11-23 | 黄俊嘉 | 高效率的不间断电源 |
| CN102255356B (zh) * | 2011-06-29 | 2014-02-05 | 黄俊嘉 | 高效率的不间断电源 |
| US10128625B2 (en) | 2014-11-18 | 2018-11-13 | General Electric Company | Bus bar and power electronic device with current shaping terminal connector and method of making a terminal connector |
| CN104967324A (zh) * | 2015-06-21 | 2015-10-07 | 黄月华 | 单节镍氢电池9v直流升压装置 |
| CN106972557A (zh) * | 2017-03-18 | 2017-07-21 | 海汽电子技术芜湖股份有限公司 | 汽车模块用ni‑mh电池智能充电电路及充电实现方法 |
| CN106972557B (zh) * | 2017-03-18 | 2024-03-15 | 海汽电子技术芜湖股份有限公司 | 汽车模块用ni-mh电池智能充电电路及充电实现方法 |
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