CN201994703U

CN201994703U - 充电电池修复仪

Info

Publication number: CN201994703U
Application number: CN2011201193056U
Authority: CN
Inventors: 刘广瓒
Original assignee: Wuxi Seamless Oil Pipe Co Ltd
Current assignee: Wuxi Seamless Oil Pipe Co Ltd
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2021-04-21

Abstract

本实用新型涉及一种充电电池修复仪，包括基准电压电路、电池电压测量显示电路、放电/充电自动转换电路、放电电路、充电/浮充控制电路、脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路；所述基准电压电路连接电池电压测量显示电路，电池电压测量显示电路分别与放电/充电自动转换电路、充电/浮充控制电路和脉冲充电电路相连，放电/充电自动转换电路通过放电电路连接充电电池，充电/浮充控制电路通过脉冲产生及编码电路连接脉冲充电电路。其优点是：能够通过对电池充分放电到10V，再自动转换为脉冲充电状态（并间以脉冲放电），充电达到14V自动转入浮充方式。通过这个过程，克服电池由于记忆效应造成的容量下降，恢复电池功能。

Description

充电电池修复仪

技术领域

本实用新型涉及一种充电电池修复仪，具体是一种用于镍镉电池的脉冲充电修复装置。

背景技术

在石油专用管生产领域，为保证钢管质量，无损探伤是不可或缺的重要手段，而便携式超声探伤仪则是经常的大量使用的设备。该探伤仪的12V专用充电电池，由于使用多且使用频繁，无法及时充电等原因，使用一般的充电器充电，常常使用不久即出现电池容量下降的情况，导致电池无法正常使用。而该电池的价格很高，轻易弃置不用，既给企业增加了成本，又造成环境污染。

本修复仪对应的充电电池是由镍镉电池构成，用于模拟式手提超声探伤仪，该电池原有的充电器只是直接对电池进行充电。由于镍镉电池的记忆效应，以及在实际使用中，生产现场对于仪器的使用要求，通常难以做到完全放电之后再充电，或者未充足电即使用，很快造成电池容量严重下降，无法正常使用。要克服这种由于记忆效应造成的电池容量下降，显然一般的充电器是无法做到的。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种充电电池修复仪，采用先充分放电再进行脉冲充电的方式，在对电池充电的同时，消除电池的记忆效应，恢复电池的有效容量。

按照本实用新型提供的技术方案，所述充电电池修复仪包括：基准电压电路、电池电压测量显示电路、放电/充电自动转换电路、放电电路、充电/浮充控制电路、脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路；所述基准电压电路连接电池电压测量显示电路，电池电压测量显示电路分别与放电/充电自动转换电路、充电/浮充控制电路和脉冲充电电路相连，放电/充电自动转换电路通过放电电路连接充电电池，充电/浮充控制电路通过脉冲产生及编码电路连接脉冲充电电路。

作为12V充电电池修复仪，所述基准电压电路包括：稳压二极管与电容并联，稳压二极管阳极接地，阴极通过电阻接24V稳压电压，并通过第一可调电阻连接充电/浮充控制电路和电池电压测量显示电路。

所述电池电压测量显示电路包括第一芯片LM339和第二芯片LM339，第一芯片LM339的12脚和第二芯片LM339的12脚接地，第一芯片LM339的3脚和第二芯片LM339的3脚接12V电源电压；第一芯片LM339的1脚、2脚、13脚、14脚以及第二芯片LM339的1脚、2脚、13脚、14脚分别连接8个发光二极管的阳极，8个发光二极管的阴极接地，8个发光二极管的阳极分别通过8个电阻接12V电源电压；第一芯片LM339的4脚接14V基准电压，第一芯片LM339的4脚和6脚之间接2只精确电阻，第一芯片LM339的6脚和8脚之间接1只精确电阻，第一芯片LM339的8脚和10脚之间接1只精确电阻，第一芯片LM339的10脚和第二芯片LM339的4脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339的4脚和6脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339的6脚和8脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339的8脚和10脚之间接1只精确电阻。

所述放电/充电自动转换电路包括：第一集成电路LM358的1脚通过第十九电阻接第六发光二极管的阴极，第六发光二极管的阳极接12V电源电压，第一集成电路LM358的2脚接所述电池电压测量显示电路，并通过第二可调电阻接地，第一集成电路LM358的4脚接地，5脚通过按键接第二继电器的第二开关，第一集成电路LM358的6脚与2脚连接，7脚接所述放电电路，并通过第十八电阻接第六三极管的基极；第六三极管的发射极接地，集电极接所述充电/浮充控制电路，并分别经过第二继电器和第八二极管接12V电源电压；所述充电/浮充控制电路包括：第二集成电路LM358的1脚接所述脉冲产生及编码电路，2脚和6脚相连并通过第二继电器的第一开关接14V电压，3脚和5脚相连并接所述脉冲充电电路，7脚通过第十七电阻接第四二极管的阳极和第四三极管的基极；第四二极管阴极接所述放电/充电自动转换电路；第四三极管的发射极通过第五二极管接地，集电极分别经过第一继电器和第六二极管接12V电源电压；第二集成电路LM358的8脚接所述电池电压测量显示电路。

本实用新型包括一个14V基准电压，通过精确电阻分压，分段显示电池电压；一个放电电路，对电池充分放电；放电结束自动转换为充电方式；以大电流脉冲充电，并间以短暂的脉冲放电；电池电压充到14V，自动转换到小电流浮充方式；通过这种充电方式，克服电池的记忆效应，恢复电池容量，有效延长电池使用寿命。

本实用新型首先对电池充分放电到10V，然后自动转入充电过程。如果电池电压已经低于10V，则直接进入充电过程。整个充电过程采用脉冲充电和脉冲放电交替方式，即在一个周期中，有半个周期时间用大电流脉冲充电，间隔1/10周期，再用1/10周期时间脉冲放电（放电电流为充电电流的一半），又间隔1/10周期后，对电池电压采样测量，如此往复循环。

本实用新型的优点是：通过首先对电池充分放电，再自动转换到脉冲充电状态的方式，可以有效地消除充电电池的记忆效应，恢复电池的有效容量；在整个放电和充电过程中，电池电压始终用8只发光二极管分段显示，即10V，10.5V，11V，11.5V，12V，12.5V，13V，14V，这样的显示方式更直观。

附图说明

图1本实用新型充电电池修复仪电路框图。

图2本实用新型充电电池修复仪电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

1.如图1所示，本实用新型包括：基准电压电路、电池电压测量显示电路、放电/充电自动转换电路、放电电路、充电/浮充控制电路、脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路。

其中基准电压电路连接电池电压测量显示电路；作为整个电路的核心，电池电压测量显示电路分别与放电/充电自动转换电路、充电/浮充控制电路和脉冲充电电路相连，放电/充电自动转换电路通过放电电路连接充电电池，充电/浮充控制电路通过脉冲产生及编码电路连接脉冲充电电路。

如图2所示，在12V充电电池修复仪中，所述基准电压电路包括：稳压二极管ZD与电容C4并联，稳压二极管ZD阳极接地，阴极通过电阻R1接24V稳压电压，并通过可调电阻W1连接充电/浮充控制电路和电池电压测量显示电路，由基准电压电路提供14V基准电压。24V稳压电压经过稳压二极管ZD获得18V稳定电压，经过可调电阻W1分压得到14V电压。IC1（7812）输出12V电压供电路应用。

2.如图2所示，电池电压测量显示电路以四运放芯片IC5、IC6(LM339)为核心，第一芯片LM339（IC5）的12脚和第二芯片LM339（IC6）的12脚接地，第一芯片LM339（IC5）的3脚和第二芯片LM339（IC6）的3脚接12V电源电压；第一芯片LM339（IC5）的1脚、2脚、13脚、14脚以及第二芯片LM339（IC6）的1脚、2脚、13脚、14脚分别连接8个发光二极管LEDA*8的阳极，8个发光二极管LEDA*8的阴极接地，8个发光二极管LEDA*8的阳极分别通过8个电阻RA*8接12V电源电压；第一芯片LM339（IC5）的4脚接14V基准电压，第一芯片LM339（IC5）的4脚和6脚之间接2只精确电阻，第一芯片LM339（IC5）的6脚和8脚之间接1只精确电阻，第一芯片LM339（IC5）的8脚和10脚之间接1只精确电阻，第一芯片LM339（IC5）的10脚和第二芯片LM339（IC6）的4脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339（IC6）的4脚和6脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339（IC6）的6脚和8脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339（IC6）的8脚和10脚之间接1只精确电阻。

在电池电压测量显示电路中，通过8只精确电阻RB将14V电压分压为13V，12.5V，12V，11.5V，11V，10.5V和10V，这些电压分别加到四运放IC5，IC6(LM339)的4,6,8,10引脚，由8只发光二极管LEDA显示。当电池电压高于14V时，8只发光二极管LEDA全部亮起，当电池电压低于14V，高于13V，则图中最左面的发光二极管LEDA熄灭，其余7只发光二极管LEDA仍然发光。当电池电压逐渐低于以上各电压值，则发光二极管LEDA自左至右逐一熄灭，以分段显示电池电压。

3.放电/充电自动转换电路包括：集成电路IC7(LM358)的1脚通过电阻R19接发光二极管LED6的阴极，发光二极管LED6的阳极接12V电源电压，集成电路LM358的2脚接电池电压测量显示电路，并通过可调电阻W2接地，集成电路LM358的4脚接地，5脚通过按键K接继电器J2的第二开关JK22，6脚与2脚连接，7脚接放电电路，并通过电阻R18接三极管Q6的基极；三极管Q6的发射极接地，集电极接充电/浮充控制电路，并分别经过继电器J2和二极管D8接12V电源电压。

4.充电/浮充控制电路包括：集成电路IC4(LM358)的1脚接脉冲产生及编码电路，2脚和6脚相连并通过继电器J2的第一开关JK21接14V电压，3脚和5脚相连并接脉冲充电电路，7脚通过电阻R17接二极管D4的阳极和三极管Q4的基极；二极管D4阴极接放电/充电自动转换电路；三极管Q4的发射极通过二极管D5接地，集电极分别经过继电器J1和二极管D6接12V电源电压；集成电路LM358的8脚接电池电压测量显示电路。

放电/充电自动转换电路的作用是，在电池接入修复仪后，按下按键K，如电池电压低于10V，则直接进入充电过程。如电池电压高于10V，相应的LEDA亮起，显示此时的电池电压范围。同时IC7(LM358)的比较电路1脚7脚输出高电位，使三极管Q6导通，继电器J2动作，继电器开关JK21，JK22分别接至“放”端，使充电停止，同时使放电电路的三极管Q5，Q51导通，通过电阻R15对电池放电，放电电流与用在超声探伤仪的工作电流相同。此时发光二极管LED4亮，表示正在放电中。从LEDA点亮状况，显示当前电池电压范围。

此时充电/浮充控制电路中的IC4(LM358)的1脚输出高电位，使脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路都停止工作。IC4的7脚虽然输出的也是高电位，但是由于Q6在导通状态，其C极为低电位，通过二极管D4的箝位作用，使Q4无法导通，J1不动作，不会进入浮充状态。即在放电状态下，通过二极管D4的箝位作用，尽管没有进行脉冲充电，也不会启动浮充电路；只有在充电状态下，且充电到14V，才会启动浮充电路工作。

当电池电压放电到低于10V，IC7输出低电位，Q6截止，J2复位，JK21，JK22回到常闭状态，“充”端接通，开始充电。此时运放IC4输出低电位，脉冲产生及编码电路工作，产生矩形脉冲波。

5.脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路以集成电路IC2（CD4017)和IC3(CD4069)为核心，产生周期脉冲方波。

脉冲充电电路包括三极管Q1，Q2，Q21，Q22，Q3，Q31，电阻R5，R12，R14，R15，二极管D2，D3，D7，发光二极管LED1，LED3，LED4。

在每个周期中，有半个周期使三极管Q2，Q21，Q22导通，使24V电源通过限流电阻R14，R15和二极管D7对电池充电。发光二极管LED1闪亮，显示正在充电中。

间隔0.1个周期后，三极管Q3，Q31导通0.1个周期时间，通过R15对电池放电（放电电流为充电电流的一半）。发光二极管LED4闪亮，显示正在放电中。又间隔0.1个周期，三极管Q1截止0.1个周期时间，通过电阻R5将此时电池电压加到运放IC4的比较电路，以检测电池电压。

如此循环对电池进行脉冲式的充电和放电。一旦电池充电至14V，IC4的1脚和7脚输出高电位，使脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路停止工作，并通过三极管Q4使继电器J1动作，继电器开关JK1导通，使24V电压通过限流电阻R12，发光二极管LED3对电池进行浮充充电。

至此，整个对12V充电电池的放电和充电过程结束。

对于未完全失效的，仅只是由于使用不当，从而因为电池的记忆效应导致的电池容量下降，用本修复仪反复充电，可以有效地提高电池的容量。

适当更改相关元器件数值，本修复仪可以用于不同电压的电池修复。

Claims

1.充电电池修复仪，其特征是包括：基准电压电路、电池电压测量显示电路、放电/充电自动转换电路、放电电路、充电/浮充控制电路、脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路；所述基准电压电路连接电池电压测量显示电路，电池电压测量显示电路分别与放电/充电自动转换电路、充电/浮充控制电路和脉冲充电电路相连，放电/充电自动转换电路通过放电电路连接充电电池，充电/浮充控制电路通过脉冲产生及编码电路连接脉冲充电电路。

2.如权利要求1所述充电电池修复仪，其特征是所述基准电压电路包括：稳压二极管（ZD）与电容（C4）并联，稳压二极管（ZD）阳极接地，阴极通过电阻（R1）接24V稳压电压，并通过第一可调电阻（W1）连接充电/浮充控制电路和电池电压测量显示电路。

3.如权利要求1所述充电电池修复仪，其特征是所述电池电压测量显示电路包括第一芯片LM339（IC5）和第二芯片LM339（IC6），第一芯片LM339（IC5）的12脚和第二芯片LM339（IC6）的12脚接地，第一芯片LM339（IC5）的3脚和第二芯片LM339（IC6）的3脚接12V电源电压；第一芯片LM339（IC5）的1脚、2脚、13脚、14脚以及第二芯片LM339（IC6）的1脚、2脚、13脚、14脚分别连接8个发光二极管的阳极，8个发光二极管的阴极接地，8个发光二极管的阳极分别通过8个电阻接12V电源电压；第一芯片LM339（IC5）的4脚接14V基准电压，第一芯片LM339（IC5）的4脚和6脚之间接2只精确电阻，第一芯片LM339（IC5）的6脚和8脚之间接1只精确电阻，第一芯片LM339（IC5）的8脚和10脚之间接1只精确电阻，第一芯片LM339（IC5）的10脚和第二芯片LM339（IC6）的4脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339（IC6）的4脚和6脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339（IC6）的6脚和8脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339（IC6）的8脚和10脚之间接1只精确电阻。

4.如权利要求1所述充电电池修复仪，其特征是所述放电/充电自动转换电路包括：第一集成电路LM358（IC7）的1脚通过第十九电阻（R19）接第六发光二极管（LED6）的阴极，第六发光二极管（LED6）的阳极接12V电源电压，第一集成电路LM358（IC7）的2脚接所述电池电压测量显示电路，并通过第二可调电阻（W2）接地，第一集成电路LM358（IC7）的4脚接地，5脚通过按键（K）接第二继电器（J2）的第二开关（JK22），第一集成电路LM358（IC7）的6脚与2脚连接，7脚接所述放电电路，并通过第十八电阻（R18）接第六三极管（Q6）的基极；第六三极管（Q6）的发射极接地，集电极接所述充电/浮充控制电路，并分别经过第二继电器（J2）和第八二极管（D8）接12V电源电压；

所述充电/浮充控制电路包括：第二集成电路LM358（IC4）的1脚接所述脉冲产生及编码电路，2脚和6脚相连并通过第二继电器（J2）的第一开关（JK21）接14V电压，3脚和5脚相连并接所述脉冲充电电路，7脚通过第十七电阻（R17）接第四二极管（D4）的阳极和第四三极管（Q4）的基极；第四二极管（D4）阴极接所述放电/充电自动转换电路；第四三极管（Q4）的发射极通过第五二极管（D5）接地，集电极分别经过第一继电器（J1）和第六二极管（D6）接12V电源电压；第二集成电路LM358（IC4）的8脚接所述电池电压测量显示电路。