CN2148427Y - 镍镉电池自动充电器 - Google Patents

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梁以钊
张适
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Abstract

一种镍镉电池自动充电器，由恒流源电路、驱动 控制电路、电池充满电判断电路组成。电池充满电判 断电路利用运算放大器、电阻、电容、二极管完成对电 池充电电压变化的检测，通过驱动控制电路实现充满 电即自行切断电源的功能。该装置线路简单，元件 少，便于推广使用。特别适用于通讯设备、摄像机镍 镉电池充电。

Description

本实用新型涉及一种电池自动充电器，特别是用于镍镉电池的充电器。
目前，现有镍镉电池充电器的工作原理有多种，其中负电压斜率法能够实现对电池充满电而又不过充。镍镉电池充电时，其电压随储存电能的增加而升高，当电池充满电时，电压升到最大值，再接受充电，电池电压反而会下降。负电压斜率法设计的充电器正是利用对这一微小的电压下降进行监测，控制充电电流的通断，完成充电工作。但现有利用这一方法设计的充电器要使用一个分析仪器或微处理器才能实现监测功能，使用设备昂贵，元件繁多，线路连接复杂，难以推广使用。
本实用新型的目的在于克服上述缺点，提供一种元件少、线路简单、能使电池充满电而又不过充的镍镉电池自动充电器。
为完成所提出的实用新型任务，采用如下技术方案：
充电器由外壳、电池触头、按钮、充电显示灯、充满显示灯、安全开关、电源插头及外壳内线路板上的恒流源电路、驱动控制电路、电池充满电判断电路组成。电池充满电判断电路由运算放大器（IC1）、电阻、电容、二极管组成，被充电电池的电压一路经电阻送入运算放大器（IC1）正相输入端，一路经二极管（D6）向电容充电，并送入IC1反相输入端，IC1的输出端与驱动控制电路连接。
当电池充满电时，其两端电压达到最大值，如果继续充电，电压值反而下降，运算放大器（IC1）检测出这一电压的变化，输出信号至驱动控制电路，使驱动控制电路的继电器动作，断开继电器触头，实现自动断电。
下面结合附图及实施例加以详细说明。
图1是本实用新型实施例一的电原理图。
图2是实施例二的电原理图。
图3是实施例三的电原理图。
图4是本实用新型的结构示意图。
参照图1和图4，镍镉电池自动充电器由外壳（1）、电池触头（2）、按钮（3）、充电显示灯（4）、充满显示灯（5）、安全开关（7）、电源插头（8）及外壳内印刷线路板（6）组成。
接通电源插头（8），装上被充电电池，安全开关（7）即被压下（图1中开关K1K1’闭合），按下按钮（3），外电经电容（C1、C3）、电桥（D1－D4）组成的恒流源电路降压、整流、滤波后，输出恒流直流电分别至电池充满电判断电路和驱动控制电路、充电电池。驱动控制电路由集成电路块（IC2）（这里选取NE555）、继电器（J）、触头（K2、K3）、电阻（R8、R9）、电容（C6）、二极管（D7）组成。由于恒流直流电对C6充电，IC2的脚2、6瞬间为高电平，大于脚2的阀值电压，故IC2的脚3输出低电平，发光二极管（LED1）导通，充电显示灯（4）发亮，继电器（J）也导通，触头（K2、K3）吸合，充电工作状态建立，恒流源电路对电池充电。按钮（3）即可松开，时间约1秒。
镍镉电池被充电过程中，其两端电压随电能的增加而变化。该电压经电阻（R3）降压、电容（C4）滤波后，一路经电阻（R4、R7）输入CMOS运算放大器（IC1）（选取TLO91）的正相输入端；另一路经二极管D6向电容（C5）充电，并输入IC1的反相输入端。电池未充满电时，其两端电压不断升高，且IC1的正相输入端电势高于反相输入端，IC1输出高电平，经电阻（R8）限流，由触头（K2）接到集成电路块（IC2）的2、6脚，保证IC2的3脚为低电平，维持充电电路工作。当镍镉电池充满电时，电池两端电压达到最大值后即产生一个很小的电压回降，则IC1的正相输入端电位随之也下降，而IC1的反相输入端的电位，由于电容（C5）的延时作用，不会马上下降，且电阻（R6）的阻值很大，二极管（D6）截止了C5的放电，因而IC1的反相输入端电位高于正相输入端，IC1输出低电平，则IC2的2、6端即变为低电平，IC2的3脚转为高电平，发光二极管（LED2）导通，充满显示灯（5）发亮，继电器（J）断电，触头（K2、K3）释放，切断充电电流，充电工作完成。
实施例二，恒流源电路、电池充满电电路与实施例一同（参照图2），驱动控制电路中的集成电路块（IC2）可由运算放大器（IC3）（选TLO91）、三极管（BG1）替代。通电过程中，直流电经电容C6输入IC3的正相输入端，IC3输出高电平，则三极管（BG1）导通，继电器（J）得电，触头（K2、K3）闭合，充电电路工作。当电池充满电时，电池充满电判断电路中IC1输出低电平，IC3翻转，输出低电平，（BG1）截止，充电器自动断电。
实施例三，（参照图3）恒流源电路、电池充满电判断电路与实施例一同，集成电路块（IC2）还可由两个三极管（BG2、BG3）替代。通电过程中，直流电经C6使BG3瞬间导通，继电器（J）得电，（K2、K3）闭合，此时（BG2）因IC1输出高电平而导通，充电电路工作。而BG3则因C6充满电而重新截止。当电池充满电，IC1输出低电平时，BG2也截止，继电器（J）断电，充电器断电。
实施例中恒流源电路还可通过集成电路块（选LM317）和变压器替代电容C1，完成降压，恒流的功能。
由上述可见，本实用新型具有线路简单、元件少、能使电池充满电即自动断电，防止电池过充等优点。是一种便于普遍推广的自动充电器。

Claims (4)

1、一种镍镉电池自动充电器，由外壳、电池触头、按钮、充电显示灯、充满显示灯、安全开关、电源插头及外壳内线路板上的恒流源电路、驱动控制电路、电池充满电判断电路组成，其特征在于：电池充满电判断电路由运算放大器(IC1)、电阻(R3-R7)、电容(C5)、二极管(D6)组成，被充电电池电压一路经电阻送入IC1的正相输入端，一路经电阻(R6)、D6向C5充电，并送入IC1的反相输入端，IC1的输出端与驱动控制电路连接。
2、根据权利要求1所述的充电器，其特征是驱动控制电路由集成电路块（IC2）、继电器（J）、触头（K2、K3）、电阻（R8、R9）、电容（C6）组成。
3、根据权利要求2所述的充电器，其特征是驱动控制电路中集成电路块（IC2）可由运算放大器（IC3）、三极管（BG1）替代。
4、根据权利要求2所述的充电器，其特征是驱动控制电路中的集成电路块（IC2）还可由两个三极管（BG2、BG3）替代。
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CN100461582C (zh) * 2003-10-27 2009-02-11 索尼株式会社 电池组
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