CN203193257U - 一种蓄电池充电保护装置 - Google Patents

Abstract

一种蓄电池充电保护装置，包括输入端、时间控制电路、温度控制电路、交流接触器线圈、交流接触器常开触点、工作指示灯、交流电流表、插座，所述的输入端连接时间控制电路与所述的温度控制电路的非连接端和交流接触器线圈的与温度控制电路的非连接端，所述的插座与输入端连接，所述的工作指示灯与插座的两个输出插孔并联；所述的交流接触器常开触点和交流电流表串联在输入端与插座之间，组成蓄电池充电电路；充电过程开始时，交流接触器常开触点闭合，开始充电，当充电定时时间到或达到设定的温度后，所述的时间控制电路或温度控制电路动作，交流接触器常开触点断开，停止充电。本方案应用于电动车蓄电池的充电器、照明蓄电池充电器等设备上。

Description

一种蓄电池充电保护装置

技术领域

本实用新型涉及电路保护装置，尤其涉及以大功率的蓄电池的充电保护装置，属于电路控制保护技术领域。 

背景技术

铅酸蓄电池是一种应用广泛的动力电源、目前约有95％的市场占有率。2004年，国内报废的铅酸电池达1亿多只，一般中小城市达数万只以上，大中型城市则达几十万乃至数百万只，严重污染环境已成为各级政府及各企事业单位的关注热点。 

铅酸蓄电池作为主要的直流电源，用量巨大，理论使用寿命一般为10年，实际寿命只1年左右、其中90％以上的电池是因为不是用坏的，而是充坏的！造成硫酸盐化而报废。铅酸蓄电池的过早报废不仅严重浪费能源，而且严重污染环境。 

造成上述结果的原因主要有如下两种方式，第一、充电方式不当对电池有着严重影响。蓄电池充电性能好坏对蓄电池的使用寿命和使用性能起着举足轻重的作用，因此必须重视充电的方式。按绝大多数用户的情况，最理想的可以选择将蓄电池以放电深度为50％-70％时充一次电最佳，这样可使蓄电池寿命达到最佳效果。另一方面，温度对充电的影响也是相当大的。在高温季节，蓄电池存在过充电的问题，应尽量降低蓄电池温度，保证良好散热，防止在烈日暴晒后即充电。阳光下暴晒会使蓄电池温度增高，蓄电池各种活性物质的活度增加，影响蓄电池使用寿命；与之相反，在低温情况下，蓄电池存在充电接受 能力差、充电不足的问题。这种情况下，一定要提高充电电压和延长充电时间，并采取保温防冻措施，这样才有利于保证充足电，延长蓄电池的使用寿命。 

第二、切忌过分充电放电。如前所述充电不当对电池有损害，然而过多的充电或者放电也会严重损害蓄电池，对蓄电池的电气性能及循环寿命极为不利。过充电会加大蓄电池的水损失，加速板栅腐蚀，活性物质软化，增加蓄电池变形的几率。不要将蓄电池置于过热环境中，并且要待蓄电池温度恢复正常时方可进行充电。发现过热时应停止充电，并对充电器和蓄电池进行检查。 

蓄电池的保护是电动车用户比较关心的问题之一，通过如下的技术方案可以更好的延长电池的使用寿命。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种目前市场上需要的蓄电池充电保护装置，解决原有充电器没有稳定的定时和温控功能，避免充电过程中，会出现一些不可控的因素，如充电时间过长，损伤蓄电池；充电时产生的热量过大，电池温度过高，被烧损的后果。 

本实用新型的目的通过以下技术解决方案来实现： 

为了解决如上的问题，本实用新型提供一种蓄电池充电保护装置，本装置在充电电路中增设了定时、温控相结合的保护电路。该装置包括输入端、时间控制电路、温度控制电路、交流接触器线圈、交流接触器常开触点、工作指示灯、交流电流表、插座；所述的时间控制电路和温度控制电路串联在交流接触器线圈中，所述的交流接触器常开触点串联在蓄电池充电电路中，所述的工作指示灯显示蓄电池开始充电状态，所述的交流电流表测量充电电流大小，其特 征在于：所述的输入端连接时间控制电路与所述的温度控制电路的非连接端和交流接触器线圈的与温度控制电路的非连接端，所述的插座与输入端连接，所述的工作指示灯与插座的两个输出插孔并联；所述的交流接触器常开触点和交流电流表串联在输入端与插座之间，组成蓄电池充电电路；充电过程开始时，当交流接触器常开触点闭合，开始充电，当充电定时时间到或达到设定的温度后，所述的时间控制电路或温度控制电路动作，交流接触器常开触点断开，停止充电。 

本发明的有益效果主要体现在： 

①本技术方案采用温度自动控制检测电路，避免充电过程中温度过高，导致电池烧损等。 

②具有电流检测显示用于充电时检测电流、解决充电浮动电压过高的现象，避免电池长时间充电，延长电池寿命。 

③本装置兼有时间设定功能，可以设定一个星期中，定时为蓄电池开始充电和停止充电，方便实用。 

④有效降低电池报废数量，减少铅以及酸雾对环境的污染，减少对铅等重要有色矿产资源的浪费。 

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明。 

图1：本实用新型的整体技术方案电路原理示意图； 

图2：本实用新型的时间控制电路的电路原理图； 

图3：本实用新型的温度控制电路的电路原理图； 

图中各标记的含义是： 

1～输入端、2～时间控制电路、3～温度控制电路、4～交流接触器线圈、5～交流接触器常开触点、6～工作指示灯、7～交流电表、8～插座 

具体实施方式

如图1所示，本实用新型技术方案采用两级同步控制方式进行定时和温控充电，主要包括输入端1、时间控制电路2、温度控制电路3、交流接触器线圈4、交流接触器常开触点5、工作指示灯6、交流电流表7、插座8。所述的时间控制电路2和温度控制电路3串联在接触器线圈4中，所述的交流接触器常开触点5串联在蓄电池充电电路中，所述的工作指示灯6显示蓄电池开始充电状态，所述的交流电流表7测量充电电流大小。所述的输入端1连接时间控制电路2与所述的温度控制电路3的非连接端和交流接触器线圈4的与温度控制电路3的非连接端，所述的插座8与输入端1连接，所述的工作指示灯6与插座8的两个输出插孔并联；所述的交流接触器常开触点5和交流电流表7串联在输入端1与插座8之间，组成蓄电池充电电路；充电过程开始时，当交流接触器常开触点5闭合，蓄电池充电。所述的时间控制电路2和温度控制电路3串联控制交流接触器4线圈动作，当充电定时时间到或达到设定的温度后，所述的时间控制电路2或温度控制电路3动作，交流接触器常开触点5断开，停止充电。 

进一步地，如图2所示，所述的时间控制电路包括可编程单路时控电路模块、液晶显示器、按键、继电器、发光管、驱动电路组成，采用可编程单路时控电路模块进行集中控制信号，液晶显示器显示时间，用按键调整定时时间。首先，将主电源的电压经7810稳压模块稳压后供电到可编程单路时控电路模块的正极脚，由两个8050三极管组成的2级驱动放大电路控制交流接触器线圈4 电流通断，即可编程单路时控电路模块控制交流接触器常开触点5的断开和闭合，从而实现充电的定时功能。 

再进一步地，如图3所示，所述的温度控制电路，由数码管、单片机电路、控制继电器、驱动电路、温度传感器组成。其工作原理是利用物质不同物理性质随温度变化的规律把温度转换为电信号的传感器。温度传感器电路是温度测量仪表的核心部分，分别由热敏电阻R、实时温度传感器DS18B20构成，电路中的电阻为金属膜电阻，精度优于±1％，温度系数TC小于50×10-4/K，测量温度范围0～100℃，输出电压范围，实时温度传感器DS18B20为具有低偏置温漂的精密仪器放大器。通过热敏电阻感应周围空气的温度，电路中产生电压差，经过精密放大器比较，输出激发信号，控制器动作可实时实现充电和断电的控制。电路工作时，三位数码管显示当前的温度，使用按键设定温度值，采用温度传感器测量温度，把测量的温度值送到单片机中，单片机把测量的温度与设定的温度进行比较，当超过设定的温度后，控制继电器动作，蓄电池停止充电，从而实现温度保护功能。 

更进一步地，上述两种控制方式的具体操作步骤如下： 

第一种方式，采用时间控制方式充电的过程： 

(1)时钟状态设定/调整 

在键盘锁解除后，按住[时钟]键不放，同时按[小时]或[分钟]或[星期]键时可调整时钟或星期；按[自动/手动]键，可进行[开/自动/关]状态转换。当按至“开”状态时：系统一直有输出；当按至“关”状态时：系统关闭输出；当按至“自动”状态时：系统则执行已设定的时间开关程序，正常工作时应放在“自动”位置。 

(2)定时状态设定/调整 

①在键盘锁解除后，按[定时]键进入定时状态，每按一次[定时]键时都进入下一组定时设定界面；若连续按[定时]键：1开→1关→2开→2关→......9开→9关→10开→10关→时钟界面→1开→1关→2开→2关→......反复循环； 

②在定时设定界面，按[小时]键时可调整当次定时的小时； 

③在定时设定界面，按[分钟]键时可调整当次定时的分钟； 

④在定时设定界面，按[星期]键时可调整当次定时之星期设定选择；在每一“开”或每一“关”设定时都有15种星期组合模式供选择，连续按[星期]键，星期显示可进行如下循环：一二三四五六日→一→二→三→四→五→六→日→一三五→二四六→六日→一二三→四五六→一二三四五→一二三四五六→一二三四五六日→......反复循环，用户根据控制需要可进行星期组合的设定选择； 

⑤在定时设定界面，按[取消/恢复]键时会将该组定时取消或恢复出来； 

⑥在定时设定界面，按[时钟]键时返回时钟状态。 

第二种方式，采用温度控制方式充电的过程： 

采用温度控制的方式为当超过上限温度时，控制继电器断开；当低于下限温度时继电器闭合，基于以上特点，那么调节的温度有上限温度和下限温度。 

调整上限温度的步骤：按“SET”键，第一位数码管闪烁，按“ENTER”调节；再按“SET”键，第二位数码管闪烁，按“ENTER”调节；再按“SET”键，第三位数码管闪烁，按“ENTER”调节。 

下限温度默认为0度，可不调节，连接按三次“SET”键跳出，这时所有的数码管都不闪烁，表示正常工作。 

经过实践，蓄电池的充电保护工作具有重要的应用价值，通过智能化控 制，在节能控制的同时，能较好地保证充电效果的安全性、稳定性，延长充电器的使用寿命，成本低廉；可以让用户减少支出，降低电池使用成本，其次提供修复延长电池寿命可以减少电池消耗量，节约资源，减少污染；广泛应用于电动车蓄电池的充电器、照明蓄电池充电器等设备上。 

当然，以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本技术方案的保护范围不构成任何限制；凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种蓄电池充电保护装置，包括输入端、时间控制电路、温度控制电路、交流接触器线圈、交流接触器常开触点、工作指示灯、交流电流表、插座，所述的时间控制电路和温度控制电路串联在交流接触器线圈中，所述的交流接触器常开触点串联在蓄电池充电电路中，所述的工作指示灯显示蓄电池开始充电状态，所述的交流电流表测量充电电流大小，其特征在于：所述的输入端连接时间控制电路与所述的温度控制电路的非连接端和交流接触器线圈的与温度控制电路的非连接端，所述的插座与输入端连接，所述的工作指示灯与插座的两个输出插孔并联；所述的交流接触器常开触点和交流电流表串联在输入端与插座之间，组成蓄电池充电电路；充电过程开始时，当交流接触器常开触点闭合，开始充电，当充电定时时间到或达到设定的温度后，所述的时间控制电路或温度控制电路动作，交流接触器常开触点断开，停止充电。 

2.根据权利要求1所述的一种蓄电池充电保护装置，其特征在于：所述的时间控制电路包括可编程单路时控电路模块、液晶显示器、按键、继电器、发光管、驱动电路组成，采用可编程单路时控电路模块进行集中控制信号，液晶显示器显示时间，用按键调整定时时间。 

3.根据权利要求1所述的一种蓄电池充电保护装置，其特征在于：所述的温度控制电路，由数码管、单片机、控制继电器、驱动电路、温度传感器组成。 

4.根据权利要求3所述的一种蓄电池充电保护装置，其特征在于：电路工作时，三位数码管显示当前的温度，使用按键设定温度值，采用温度传感器测量温度，把测量的温度值送到单片机中，单片机把测量的温度与设定的温度进行比较，当超过设定的温度后，温度控制电路的常闭触点断开，蓄电池停止充电。 

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