CN218897104U - 一种适用于蓄电池的充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及蓄电池充电技术领域，并提供了一种适用于蓄电池的充电装置，包括充电电路，所述充电电路包括充电开关、过载保护器件、变压器、整流电路和分压电路，所述变压器的输入端通过所述充电开关和所述过载保护器件连接市电，所述整流电路的输入端连接所述变压器的输出端，以将市电的交流电转换为直流电，所述整流电路的正极输出端和负极输出端分别连接蓄电池的正极和所述分压电路的一端，所述蓄电池的负极连接所述分压电路的另一端；本实用新型可以有效避免在对蓄电池的充电过程中因充电电压过高而引起绝缘受损，保证人身和充电装置的充电安全。

Description

一种适用于蓄电池的充电装置

技术领域

本实用新型涉及蓄电池充电技术领域，具体而言，涉及一种适用于蓄电池的充电装置。

背景技术

蓄电池是能够将化学能转换成电能的装置，通过把可逆的化学反应实现再充电，这类电池叫做铅酸蓄电池；其工作原理是在充电时利用外部的电能使内部的活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次将化学能转换为电能输出。通常情况下，蓄电池通常应用在电动车例如电动自行车或电动汽车，当蓄电池电量过低或没电时，这时就需要通过充电机对电动车进行充电。

但是现有的充电机主要包括变压器、整流电路和蓄电池，其中，变压器的输入端连接市电，整流电路的输入端与变压器的输出端连接，以将变压器输出的低压交流电转换为低压直流电，整流电路的输出端与蓄电池连接，以给蓄电池进行供电。但是当蓄电池在充电过程中，一旦市电电压因电网上的负载切除，就会导致市电电压升高，从而导致变压器的输出端的电压以及整流电路的输出端的直流电压升高，以引起对蓄电池的充电电压升高，进而会在对蓄电池的充电过程中因充电电压过高而引起绝缘受损，以引起电动车充电过程中出现爆炸、火灾等，影响到人身和充电装置的充电安全。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是如何有效降低对蓄电池充电过程中因市电电压升高而引起的过高的充电电压。

为解决上述问题，本实用新型提供一种适用于蓄电池的充电装置，包括充电电路，所述充电电路包括充电开关、过载保护器件、变压器、整流电路和分压电路，所述变压器的输入端通过所述充电开关和所述过载保护器件连接市电，所述整流电路的输入端连接所述变压器的输出端，以将市电的交流电转换为直流电，所述整流电路的正极输出端和负极输出端分别连接蓄电池的正极和所述分压电路的一端，所述蓄电池的负极连接所述分压电路的另一端。

可选地，所述分压电路包括分压电阻，所述分压电阻的两端分别与所述整流电路的正极输出端和所述蓄电池的负极连接。

可选地，所述分压电路还包括第一电位器，所述第一电位器串联于所述分压电阻与所述蓄电池的负极之间。

可选地，所述充电电路还包括充放电管理芯片、充放电开关、第二晶闸管和稳压管，所述充放电管理芯片的采集端与所述蓄电池并联，所述充放电管理芯片的控制端与所述充放电开关的基极连接，所述第二晶闸管的两极分别与所述整流电路的输出端和所述蓄电池的负极连接，所述第二晶闸管的控制极通过所述稳压管与所述分压电路连接。

可选地，所述充电电路还包括充电指示灯，所述充电指示灯的两端分别与所述整流电路的正极输出端和所述蓄电池的负极连接。

可选地，还包括放电电路，所述放电电路包括继电器和放电电容组，所述充放电开关的集电极通过所述继电器的线圈与所述整流电路的正极输出端连接，所述蓄电池经所述继电器的第一常开触点与所述放电电容组连接。

可选地，所述放电电路包括放电指示灯，所述放电指示灯经所述继电器的第二常开触点与所述放电电容组连接。

可选地，所述充电电路还包括第一晶闸管，所述第一晶闸管的阳极和阴极分别与所述整流电路的正极输出端和所述分压电路连接；所述第二晶闸管的阳极通过整流二极管与所述第一晶闸管的控制极连接，以在所述第二晶闸管导通时使所述第一晶闸管关断。

可选地，所述放电电路还包括续流二极管，所述续流二极管并联所述继电器的线圈两端。

与现有技术相比，本实用新型在给蓄电池进行充电时，当市电电压因负载切除而导致市电电压升高时，此时市电输出的高压交流电依次经过充电开关传输至变压器，此时由变压器将高压交流电压转换为低压交流电，随后再由整流电路将低压交流电转换为直流电，通过所述整流电路的正极输出端和负极输出端分别连接蓄电池的正极和所述分压电路的一端，从而使得整流电路输出的低压直流电主要部分给蓄电池进行充电，而且低压直流电另外部分会在分压电路上进行消耗，从而有效降低因市电电压升高而带来的给蓄电池的充电电压，进而有效避免在对蓄电池的充电过程中因充电电压过高而引起绝缘受损，避免引起电动车充电过程中出现爆炸、火灾等，以影响到人身和充电装置的充电安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的原理框图；

图2为本实用新型实施例中的原理结构图。

附图标记说明：

11-充电开关；12-过载保护器件；13-变压器；14-整流电路；15-分压电路；16-充放电管理芯片；17-充放电开关；18-第一晶闸管；2-蓄电池；31-继电器；32-放电电容组；33-放电指示灯。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

为解决上述技术问题，结合图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种适用于蓄电池的充电装置，包括充电电路，所述充电电路包括充电开关11、过载保护器件12、变压器13、整流电路14和分压电路15，所述变压器13的输入端通过所述充电开关11和所述过载保护器件12连接市电，所述整流电路14的输入端连接所述变压器13的输出端，以将市电的交流电转换为直流电，所述整流电路14的正极输出端和负极输出端分别连接蓄电池2的正极和所述分压电路15的一端，所述蓄电池2的负极连接所述分压电路15的另一端。

需要说明的是，充电开关11用于控制整个充电电路的导通或关断，当需要充电时，闭合充电开关11，使得整个充电电路闭合，以使市电输出的高压交流电经充电开关11和过载保护器件12之后传输至变压器13，当充电结束需要断开给蓄电池2的连接时，即可先关断充电开关11。过载保护器件12由于是串联在市电与变压器13的输入端之间，从而当充电电路中出现过流故障时，过载保护器件12断开，以断开整个充电电路，有效避免过流故障而烧坏充电电路上的各电路或器件。整流电路14的输入端连接市电，输出端连接分压电路15和蓄电池2，从而可以利用整流电路14输出的直流电给蓄电池2进行充电，于此同时，当整流电路14输出的直流电电压过高时，此时过高的直流电还会被分压电路15消耗，从而可以有效防止整流电路14对蓄电池2输出过高的直流电压即充电电压损坏蓄电池2的绝缘，进而保证对蓄电池2的充电安全。由于，分压电路15与蓄电池2串联连接，从而可以有效分摊整流电路14对蓄电池2的充电电压，以起到保护蓄电池2绝缘的作用。

本实施例在给蓄电池2进行充电时，当市电电压因负载切除而导致市电电压升高时，此时市电输出的高压交流电依次经过充电开关11传输至变压器13，此时由变压器13将高压交流电压转换为低压交流电，随后再由整流电路14将低压交流电转换为直流电，通过所述整流电路14的正极输出端和负极输出端分别连接蓄电池2的正极和所述分压电路15的一端，从而使得整流电路14输出的低压直流电主要部分给蓄电池2进行充电，而且低压直流电另外部分会在分压电路15上进行消耗，从而有效降低因市电电压升高而带来的给蓄电池2的充电电压，进而有效避免在对蓄电池2的充电过程中因充电电压过高而引起绝缘受损，避免引起电动车充电过程中出现爆炸、火灾等，以影响到人身和充电装置的充电安全。

在本实用新型的一个实施例中，结合图2所示，所述分压电路15包括分压电阻，所述分压电阻的两端分别与所述整流电路14的正极输出端和所述蓄电池2的负极连接。

需要说明的是，由于分压电阻的两端分别与所述整流电路14的正极输出端和所述蓄电池2的负极连接，以及蓄电池2的正极与整流电路14的正极输出端连接，此时蓄电池2和分压电路15串联连接，进而有效分摊整流电路14对蓄电池2的充电电压，以实现对蓄电池2的充电过压保护。其中，分压电阻用电阻R24表示。

在本实用新型的一个实施例中，结合图2所示，所述分压电路15还包括第一电位器，所述第一电位器串联于所述分压电阻与所述蓄电池2的负极之间。

需要说明的是，通过将第一电位器串联于分压电路15与蓄电池2之间，从而不仅增加了分压电路15的电阻值，以提高分压电路15能够分摊整流电路14对蓄电池2的充电电压值，以保护蓄电池2的绝缘，而且还能够根据充电电压的大小，手动调整第一电位器的电阻值，从而可以更加有效的调整整流电路14对蓄电池2的充电电压，以使充电电压可以控制在合理的范围内，避免充电电压过高损坏蓄电池2的绝缘，或过低则延长蓄电池2的充电时间，导致蓄电池2的充电效率降低。第一电位器用电阻器RP1表示。

在本实用新型的一个实施例中，结合图2所示，所述充电电路还包括充放电管理芯片16、充放电开关17、第二晶闸管和稳压管，所述充放电管理芯片16的采集端与所述蓄电池2并联，所述充放电管理芯片16的控制端与所述充放电开关17的基极连接，所述第二晶闸管的两极分别与所述整流电路14的输出端和所述蓄电池2的负极连接，所述第二晶闸管的控制极通过所述稳压管与所述分压电路15连接。

需要说明的是，充放电管理芯片16用U1表示，充放电开关17用VT1表示，第二晶闸管用V2表示，稳压管用VS表示；通过充放电管理芯片16的采集端与所述蓄电池2并联，从而可以采集到蓄电池2两端的电压值，并根据蓄电池2的电压值输出高电平或低电平，以控制充放电开关17的通断，控制是否向蓄电池2进行充电。例如，刚开始充电时，由于蓄电池2的电压低，此时充放电管理芯片16的采集端如引脚1和8检测到蓄电池2的两端电压低，充放电管理芯片16的控制端如引脚3输出低电平，以使充放电开关17截止，由于蓄电池2的电压低，此时蓄电池2的电压经过分压电路15分压，以形成较低的分压电压，控制稳压管截止，进而使得第二晶闸管处于关断状态，随后打开充电开关11，市电依次经充电开关11、过载保护器件12、变压器13和整流电路14给蓄电池2进行充电作业。当随着蓄电池2的充电过程的持续，蓄电池2的电压持续升高，直至达到某一设定值时，此时充放电管理芯片16的工作电源升高，以使充放电管理芯片16的控制端如引脚3输出变为高电平，充放电开关17导通。

在本实用新型的一个实施例中，结合图2所示，所述充电电路还包括充电指示灯，所述充电指示灯的两端分别与所述整流电路14的正极输出端和所述蓄电池2的负极连接。

需要说明的是，充电指示灯用H1表示，当充电开关11闭合时，变压器13将市电的交流电转换为另一种电压等级的交流电，然后整流电路14将另一种电压等级的交流电转换为低压直流电，此时整流电路14输出的直流电不仅给蓄电池2进行充电，分压电路15也分摊整流电路14对蓄电池2的充电电压，而且整流电路14的正极输出端以及蓄电池2的负极端共同配合，以给充电指示灯供电，使得充电指示灯工作，进而指示蓄电池2处于充电中。

在本实用新型的一个实施例中，结合图2所示，适用于蓄电池的充电装置还包括放电电路，所述放电电路包括继电器31和放电电容组32，所述充放电开关17的集电极通过所述继电器31的线圈与所述整流电路14的正极输出端连接，所述蓄电池2经所述继电器31的第一常开触点与所述放电电容组32连接。

需要说明的是，继电器31用KA表示，放电电容组32用于蓄电池2的放电作业，其包括放电电容C22和放电电容C23；当蓄电池2处于充电阶段时，变压器13的输出端输出的交流电通过整流电路14中整流二极管VD1和VD3整流后给放电电容组32充电；随着蓄电池2充电过程的持续，其电压持续升高，使得充放电管理芯片16的工作电源升高，其引脚3输出变为高电平，充放电开关17导通，以使继电器31得电吸合，此时继电器31的第一常开触点KA1闭合，使得蓄电池2向放电电容组32快速充电。

在本实用新型的一个实施例中，结合图2所示，所述放电电路包括放电指示灯33，所述放电指示灯33经所述继电器31的第二常开触点与所述放电电容组32连接。

需要说明的是，放电指示灯33用H2表示，当蓄电池2在充电完成时，蓄电池2向放电电容组32快速充电，通过所述放电指示灯33经所述继电器31的第二常开触点与所述放电电容组32连接，从而使得放电电容组32给放电指示灯33进行供电，使放电指示灯33工作，以指示蓄电池2充电完成。

在本实用新型的一个实施例中，结合图1所示，所述充电电路还包括第一晶闸管18，所述第一晶闸管18的阳极和阴极分别与所述整流电路14的正极输出端和所述分压电路15连接；所述第二晶闸管的阳极通过整流二极管与所述第一晶闸管18的控制极连接，以在所述第二晶闸管导通时使所述第一晶闸管18关断。

需要说明的是，当蓄电池2的电压较低时，闭合充电开关11，使得市电输出的交流电通过变压器13转换为另一电压等级的低压交流电，随后低压交流电经过整流电路14变为低压直流电，此时整流电路14中整流二极管VD2和VD4整流输出直流电先经过第一晶闸管18并分别给蓄电池2以及分压电路15进行供电，此时不仅实现对蓄电池2的充电作业，而且通过分压电路15还可以有效降低整流电路14对蓄电池2的充电电压，以防止整流电路14输出过高的直流电压即充电电压损坏蓄电池2的绝缘。当蓄电池2充满电之后，其电压被分压电路15中分压电路15和第一电位器分压，使得稳压管VS被击穿，第二晶闸管导通，从而旁路了第一晶闸管18的触发电流，使得第一晶闸管18被关断，此时整流电路14输出的直流电无法给蓄电池2充电，以使充电过程自动停止，进而实现蓄电池2充满电后自动停止充电，实现对蓄电池2的过充保护。

在本实用新型的一个实施例中，结合图2所示，所述放电电路还包括续流二极管，所述续流二极管并联所述继电器31的线圈两端。

需要说明的是，通常情况下，继电器31在闭合的时候，继电器31所在的电路处于工作状态，此时续流二极管没有多大作用，但是继电器31在断开的时候，继电器31的线圈两端会产生反向电动势，这时就会损坏到与继电器31的线圈连接的相关元器件。故通过在继电器31的线圈两端并联续流二极管，从而在继电器31的线圈通电时续流二极管截止，继电器31断开的时候二极管导通，从而形成回路自我消耗掉，从而起到续流保护作用；续流二极管用VD6表示。

结合图2所示，当断开电阻R22的连接线时，接通充放电开关17的发射极，测试充放电管理芯片16，若调节第二电位器RP2能够促使继电器31吸合与释放，即表明充放电管理芯片16的性能正常。若以待充电的蓄电池2进行试验时，调节第二电位器RP2，即可改变放电时间的间隔；在调试时，放电时间需要调整至于蓄电池2的电化学反应速度相适应，当蓄电池2充满电时，调节第一电位器RP1，使第二晶闸管V2导通，第一晶闸管18V1关断，此时可以用电压检测仪器例如万用表测量第二晶闸管两端的电压，此时应该存在0.8V的直流电压。充放电管理芯片16是矩形脉冲发生器，可以控制充放电开关17的占空比。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种适用于蓄电池的充电装置，其特征在于，包括充电电路，所述充电电路包括充电开关(11)、过载保护器件(12)、变压器(13)、整流电路(14)和分压电路(15)，所述变压器(13)的输入端通过所述充电开关(11)和所述过载保护器件(12)连接市电，所述整流电路(14)的输入端连接所述变压器(13)的输出端，以将市电的交流电转换为直流电，所述整流电路(14)的正极输出端和负极输出端分别连接蓄电池(2)的正极和所述分压电路(15)的一端，所述蓄电池(2)的负极连接所述分压电路(15)的另一端。

2.根据权利要求1所述的适用于蓄电池的充电装置，其特征在于，所述分压电路(15)包括分压电阻，所述分压电阻的两端分别与所述整流电路(14)的正极输出端和所述蓄电池(2)的负极连接。

3.根据权利要求2所述的适用于蓄电池的充电装置，其特征在于，所述分压电路(15)还包括第一电位器，所述第一电位器串联于所述分压电阻与所述蓄电池(2)的负极之间。

4.根据权利要求1所述的适用于蓄电池的充电装置，其特征在于，所述充电电路还包括充放电管理芯片(16)、充放电开关(17)、第二晶闸管和稳压管，所述充放电管理芯片(16)的采集端与所述蓄电池(2)并联，所述充放电管理芯片(16)的控制端与所述充放电开关(17)的基极连接，所述第二晶闸管的两极分别与所述整流电路(14)的输出端和所述蓄电池(2)的负极连接，所述第二晶闸管的控制极通过所述稳压管与所述分压电路(15)连接。

5.根据权利要求4所述的适用于蓄电池的充电装置，其特征在于，所述充电电路还包括充电指示灯，所述充电指示灯的两端分别与所述整流电路(14)的正极输出端和所述蓄电池(2)的负极连接。

6.根据权利要求4所述的适用于蓄电池的充电装置，其特征在于，还包括放电电路，所述放电电路包括继电器(31)和放电电容组(32)，所述充放电开关(17)的集电极通过所述继电器(31)的线圈与所述整流电路(14)的正极输出端连接，所述蓄电池(2)经所述继电器(31)的第一常开触点与所述放电电容组(32)连接。

7.根据权利要求6所述的适用于蓄电池的充电装置，其特征在于，所述放电电路包括放电指示灯(33)，所述放电指示灯(33)经所述继电器(31)的第二常开触点与所述放电电容组(32)连接。

8.根据权利要求6所述的适用于蓄电池的充电装置，其特征在于，所述充电电路还包括第一晶闸管(18)，所述第一晶闸管(18)的阳极和阴极分别与所述整流电路(14)的正极输出端和所述分压电路(15)连接；所述第二晶闸管的阳极通过整流二极管与所述第一晶闸管(18)的控制极连接，以在所述第二晶闸管导通时使所述第一晶闸管(18)关断。

9.根据权利要求6所述的适用于蓄电池的充电装置，其特征在于，所述放电电路还包括续流二极管，所述续流二极管并联所述继电器(31)的线圈两端。

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