CN202026118U - 防止蓄电池过量充电的充电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是关于一种防止蓄电池过量充电的充电装置。该充电装置由市电交流电AC、电源变压器T及全桥整流电路、脉动直流电指示电路、单向可控硅SCR1的触发电路、大电流充电电路、小电流充电电路及大电流充电自动切断电路组成。蓄电池的使用和维护有两怕，一是怕过量放电；二是怕过量充电。本实用新型所述的充电装置在充电过程中，当蓄电池端电压达到设定电压值时将自动停止充电，从而有效地防止蓄电池过量充电，有效地防止因充电不当而引起蓄电池的爆裂、鼓胀等情况而影响蓄电池的寿命。该充电装置采用脉动直流电，因而在充电过程中对蓄电池极板的硫酸铅化有一定的修复作用，解决了防止蓄电池过量充电的这个难题，使蓄电池的使用寿命更长。
Description
技术领域
本实用新型属于电子技术与蓄电池充电技术领域，是关于一种防止蓄电池过量充电的充电装置。
背景技术
铅酸蓄电池于1859年由法国人普兰特(G.Plante)发明的，至今已有150多年的历史。自铅酸蓄电池发明以后，在化学电池中一直占有绝对的优势。这是因为其价格低廉、原材料易于获得，使用上有很好的可靠性，适合于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。不论在交通、通信、军事还是在航海、航空、光伏发电等领域，铅酸蓄电池都起到了及其重要的作用。特别是密封铅酸蓄电池的研发成功使其应用的范围更加广泛。
但是，铅酸蓄电池的使用和维护有两怕，一是怕过量放电；二是怕过量充电。前者是在使用过程中时需要特别注意的事情；后者则是本实用新型所研究解决的技术问题。
本实用新型所述的充电装置在充电过程中，当蓄电池的端电压达到预定电压值时可以自动停止充电，从而有效地防止蓄电池过量充电，有效地防止因充电不当而引起蓄电池的损坏，尤其是在夏季气温较高，环境温度加上工作温度，再加上过量充电的时间一长，很有可能引发蓄电池的爆裂、鼓胀等情况而影响蓄电池的使用寿命，有时甚至会发生蓄电池暴炸损物、伤人的严重后果。
市场上用于蓄电池充电的充电器种类繁多，但普通充电器绝大部分没有修复功能，在充电时对蓄电池极板的硫酸铅化形成无任何修复作用，而极板的硫酸盐化是不可逆的过程。长期使用性能较差的充电器，对蓄电池性能会造成十分不利的影响，且这种不利影响会日积月累，最终导致其容量迅速下降、使用寿命大幅度缩短。那么，蓄电池充电和维护如何能达到理想状态或使用寿命更长，这已是蓄电池用户最为关心的问题。经过多种方案试验、比较和分析，本实用新型仅使用少量普通分立元器件实现了防止蓄电池过量充电的这个难题。
以下详细说明本实用新型所述的防止蓄电池过量充电的充电装置在制作过程中涉及的相关技术内容。
实用新型内容
发明目的及有益效果：铅酸蓄电池的使用和维护有两怕，一是怕过量放电；二是怕过量充电。前者是使用过程中时需要特别注意的事情；后者则是本实用新型所研究解决的技术问题。
本实用新型所述的充电装置在充电过程中，当蓄电池的端电压达到设定电压值时将自动停止充电，从而有效地防止蓄电池过量充电，有效地防止因充电不当而引起蓄电池的爆裂、鼓胀等情况而影响蓄电池的使用寿命。本实用新型所述的充电装置采用脉动直流电充电，因而在蓄电池充电过程中对蓄电池极板的硫酸铅化有一定的修复作用，解决了防止蓄电池过量充电的这个难题，使蓄电池的使用寿命更长。
技术特征：防止蓄电池过量充电的充电装置，由市电交流电AC、电源变压器T及全桥整流电路、脉动直流电指示电路、单向可控硅SCR1的触发电路、大电流充电电路、小电流充电电路及大电流充电自动切断电路组成，其特征包括：
电源变压器T及全桥整流电路由电源变压器T、全桥整流元件硅堆QZ组成，其连接特征是：电源变压器T初级线圈L1的两端分别接市电交流电AC，电源变压器T次级线圈L2的两端分别接全桥整流元件硅堆QZ的交流电输入端，全桥整流元件硅堆QZ的正极输出端接脉动直流电的正极VCC，全桥整流元件硅堆QZ的负极输出端与电路地GND相连；
单向可控硅SCR1的触发电路由电阻R5、硅整流二极管D2、单向可控硅SCR1组成，其连接特征是：电阻R5的一端接脉动直流电的正极VCC，电阻R5的另一端接硅整流二极管D2的正极，硅整流二极管D2的负极接单向可控硅SCR1的控制极；
大电流充电电路由脉动直流电及单向可控硅SCR1组成，其连接特征是：单向可控硅SCR1的阳极接脉动直流电的正极VCC，单向可控硅SCR1的阴极接充电输出端子的正极，充电输出端子的负极接电路地GND；
小电流充电电路由脉动直流电、电阻R2、硅整流二极管D1和电位器W1组成，其连接特征是：电阻R2的一端接脉动直流电的正极VCC，电阻R2的另一端接硅整流二极管D1的正极，硅整流二极管D1的负极接电位器W1的一端，电位器W1的另一端接充电输出端子的正极；
大电流充电自动切断电路由电阻R5～R6、单向可控硅SCR2、稳压二极管DW、电阻R4、电解电容C1、电位器W2及电阻R3组成，其连接特征是：电阻R6的一端接整流二极管D2的正极，电阻R6的另一端接单向可控硅SCR2的阳极，单向可控硅SCR2的控制极同接稳压二极管DW的正极和电阻R4的一端，单向可控硅SCR2的阴极和电阻R4的另一端接电路地GND，稳压二极管DW的负极同接电位器W2的滑动端和电解电容C1的正极，电位器W2的一端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接充电输出端子的正极，电位器W2的另一端和电解电容C1的负极同接电路地GND。
其他电路的组成及电路中元器件之间的连接特征
脉动直流电指示电路的连接特征是：红色发光二极管LED的正极接脉动直流电的正极VCC，红色发光二极管LED的负极串接电阻R1后接电路地GND。
电路的工作原理
防止蓄电池过量充电的充电装置的电路工作原理：当单向可控硅SCR1被触发导通后即对蓄电池进行大电流充电。当充电电压逐渐升高到蓄电池规定的上限值时，由于预先调节电位器W2，使电位器W1的滑动端与电路地之间的电压等于稳压二极管DW的稳压值与单向可控硅SCR2的触发电压之和，这时单向可控硅SCR2被触发导通。单向可控硅SCR2导通后，单向可控硅SCR1触发电压受蓄电池电压反向偏置而被关断。此后，脉动直流电通过电阻R2、硅整流二极管D1、电位器W1对蓄电池进行小电流充电。调节电位器W1使小电流限制在需要的范围内。
附图说明
附图1是本实用新型提供一个防止蓄电池过量充电的充电装置的实施例电路工作原理图。
具体实施方式
按照附图1所示防止蓄电池过量充电的充电装置的电路工作原理图和附图说明，并且按照实用新型内容所述的各部分电路中元器件之间的连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求进行实施即可实现本实用新型；以下以12V蓄电池为例进行详细说明。
元器件的选择及其技术参数
防止蓄电池过量充电的充电装置的电路中全桥整流元件硅堆QZ，可选用方形塑封5-6A的全桥，因功率较大应安装在铝质散热板上；
单向可控硅SCR1、SCR2可选用6A/100V金属封装的单向可控硅，将其用螺母固定在铝质散热板上；
D1、D2均为硅整流二极管，型号选用1N4001；
LED为￠5红色发光二极管；DW为稳压二极管，其稳压值3.8～4V，旧型号可选用2CW21，新型号选用2CW102，或选用日本型号4B2；
电阻选用金属膜电阻，电阻R1的阻值为1.5KΩ、功率为1/4W；电阻R2的阻值为510Ω、功率为1W；电阻R3的阻值为91Ω、功率为1/4W；电阻R4的阻值为2.2KΩ、功率为1/4W；电阻R5和R6的阻值均为91Ω、功率为1/4W；
W1为线性电位器、功率为2W，其阻值为510Ω；W2为电位器、其阻值为1.5KΩ，功率为1W；C1为电解电容，其容量是50μF/25V；
电源变压器T可选用BK200型的控制变压器，次级线圈L2的输出电压选用18V挡，次级线圈L2的工作电路要求≥3.5A，电源变压器T亦可以按照技术参数要求自行绕制。
电路制作与调试
因防止蓄电池过量充电的充电装置的电路结构比较简单、制作较容易，一般只要使用的元器件性能完好，元器件的物理连接正确无误，电路不需要进行调试就可以正常工作。电路中整流后的脉动直流电要求不能添加滤波电路，否则蓄电池充电过程中修复作用将会受到影响。
在充电装置空载工作时，脉动直流电的正极VCC的对地电压应≥17V；在转入小电流充电时，充电电流约在50mA左右，若充电电流出入较大，在调整线性电位器W1无效的情况下，可以适当调整电阻R2的阻值；在大电流充电时，充电电流约在2.2～2.8A左右为宜，若充电电流不在此范围，可适当调整触发电路中电阻R5的阻值。
Claims (2)
1.一种防止蓄电池过量充电的充电装置，由市电交流电AC、电源变压器T及全桥整流电路、脉动直流电指示电路、单向可控硅SCR1的触发电路、大电流充电电路、小电流充电电路及大电流充电自动切断电路组成，其特征包括：
电源变压器T及全桥整流电路由电源变压器T、全桥整流元件硅堆QZ组成，其连接特征是：电源变压器T初级线圈L1的两端分别接市电交流电AC，电源变压器T次级线圈L2的两端分别接全桥整流元件硅堆QZ的交流电输入端，全桥整流元件硅堆QZ的正极输出端接脉动直流电的正极VCC，全桥整流元件硅堆QZ的负极输出端与电路地GND相连；
单向可控硅SCR1的触发电路由电阻R5、硅整流二极管D2、单向可控硅SCR1组成，其连接特征是：电阻R5的一端接脉动直流电的正极VCC，电阻R5的另一端接硅整流二极管D2的正极，硅整流二极管D2的负极接单向可控硅SCR1的控制极；
大电流充电电路由脉动直流电及单向可控硅SCR1组成，其连接特征是：单向可控硅SCR1的阳极接脉动直流电的正极VCC，单向可控硅SCR1的阴极接充电输出端子的正极，充电输出端子的负极接电路地GND；
小电流充电电路由脉动直流电、电阻R2、硅整流二极管D1和电位器W1组成，其连接特征是：电阻R2的一端接脉动直流电的正极VCC，电阻R2的另一端接硅整流二极管D1的正极，硅整流二极管D1的负极接电位器W1的一端，电位器W1的另一端接充电输出端子的正极；
大电流充电自动切断电路由电阻R5～R6、单向可控硅SCR2、稳压二极管DW、电阻R4、电解电容C1、电位器W2及电阻R3组成，其连接特征是：电阻R6的一端接整流二极管D2的正极，电阻R6的另一端接单向可控硅SCR2的阳极，单向可控硅SCR2的控制极同接稳压二极管DW的正极和电阻R4的一端，单向可控硅SCR2的阴极和电阻R4的另一端接电路地GND，稳压二极管DW的负极同接电位器W2的滑动端和电解电容C1的正极，电位器W2的一端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接充电输出端子的正极，电位器W2的另一端和电解电容C1的负极同接电路地GND。
2.根据权利要求1所述的防止蓄电池过量充电的充电装置，脉动直流电指示电路的特征是：红色发光二极管LED的正极接脉动直流电的正极VCC，红色发光二极管LED的负极串接电阻R1后接电路地GND。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111102 Termination date: 20120517 |