CN2250576Y - 具有温度补偿功能的蓄电池充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为具有温度补偿功能的充电装置，可以是充电机或由充电机、蓄电池等构成的直流电源柜。在其输出调节控制单元，设置有一温度敏感元件，并与电压给定电位器相连接，或通过放大器后与电压给定电位器相连接。当温度变化，给定电压值将随之改变，从而使充电装置的输出电压值能随温度变化而自动调整。解决了蓄电池，特别是免维护蓄电池在充电过程中，充电电压值应随温度变化而改变的问题。

Description

具有温度补偿功能的蓄电池充电装置

本发明涉及一种蓄电池充电装置，特别是用于免维护蓄电池的自动充电装置。它可以是充电机，或由充电机和或蓄电池等构成的直流电源柜。

近年来出现的免维护蓄电池，由于其优良的性能和较低的价格，正越来越广泛地得到应用。但是，免维护蓄电池对充电电压值很敏感，电压过低，可能造成充电不足，电压超过，则可能减少蓄电池的寿命甚至损坏电池。而且，免维护蓄电池的充电电压值受温度影响较大，环境温度改变，充电电压值亦应改变。现有的充电装置，都是通过人工调整蓄电池的充电电压值。在不同的环境温度下，须先换算成相应电压值后，现再进行调整，给运行带来不便。在公告号为CN 2043800U的文件中，公开了一种《全自动无人值守的直流电源设备》，其输出调节元件采用集成三端可调稳压器，并在其信号反馈端接入了热敏电阻，从而其直流输出电压能随季节温度变化实现自动补偿。但集成三端可调稳压器只能用于低电压、小电流的情况。

本发明的任务，在于寻求一种能够输出较高电压，大电流的具有温度自动补偿功能的蓄电池充电装置。

充电机是蓄电池充电装置的基本形式，充电机通常主要由变压器、整流单元、滤波单元、输出调节控制单元等几部分构成。交流电源经变压器、整流单元和滤波单元后得到直流输出。而输出调节控制单元通过改变整流单元中可控硅的导通角或改变串联在交流回路中的磁饱和电抗器的激磁电流值，来改变充电机的直流输出值。在输出调节控制单元中，通常设有一电压给定电位器，与其直流工作电源构成回路。调节此电位器在不同位置，对应于充电机有不同的输出值。本发明的任务通过如下方式实现。即在充电装置的输出调节控制单元接入一温度敏感元件，与电阻串联后和直流工作电源构成回路，在与电阻的连接处，同时与输出调节控制单元的电压给定电位器的一固定端相连接，或与半导体放大器的输入端相连，通过放大器的输出端再与电压给定电位器的一固定端相连。从而使输出调节控制单元的电压给定值，可随温度敏感元件参数值的变化而改变。当环境温度发生变化，温度敏感元件将这一变化转化为电压信号的变化，使充电装置的输出电压随之改变。这里，温度敏感元件可以是单支热敏电阻、半导体集成温度传感器、温敏二极管、稳压管、三极管、热电堆等。也可由1～6支热敏元件以及电阻等串联构成。

下面结合附图对发明作进一步详细描述。

图1为本发明的系统框图。其充电机变压器1，整流单元2，滤波单元3，输出调节控制单元4等几部分构成。当本充电装置为充电机和蓄电池6等构成的直流电流柜时，5为直流电源柜的壳体。

图2为实施例1的示意图。

图3为实施例1的线路图。

图4为另一实施例。(a)为温度敏感元件11为二极管与稳压管构成的情形；(b)为利用三极管作二极管，构成温度敏感元件11的情形。

实施例1为当本发明为充电机时的一种情况。交流电源经饱和电抗器L、变压器1后，再经整流单元2、滤波单元3，得到直流输出。在输出调节控制单元4中，调节器15为运算放大器构成的比例积分放大器，15的型号为LM324，其1、2、3脚分别为同相输入，反相输入和输出端。反相输入端经电阻R₇从电压给定电位器13的滑动臂取得负的给定电压。电阻R₁、R₂对充电机直流输出电压，进行分压取样，经电阻R₆与电压给定信号进行求和运算，从而构成输出电压对给定电压自动跟随的负反馈系统。交流电源信号经二极管D₂₀～D₂₃及三极管T2构成可控硅KP₁、KP₂的同步信号。每次在电源电压过零附近，电容C₇的电量被三极管T₂周期性地释放。在每周期内，三极管T₁的输出电压经R₁₃对C₇充电，充到三极管T₃基极电压的阀值后，T₃导通，T₄截止，T₅、T₆导通，电流经脉冲变压器MB触发KP₁KP₂。若T₁输出电压高，C₇充电快，输出脉冲前移；反之，脉冲后移。图中，三极管T₇、T₈构成无稳电路，产生脉冲信号经三极管T5，使得输出调节控制单元4输出的脉冲为高频脉冲群。在实施例1中，温度敏感元件11为一负温度系数的热敏电阻23与一可调电阻24串联构成11与电阻12串联后，通过其直流工作电源18构成回路。11与12连接处，还与输出调节控制单元4的电压给定电位器13的一固定端相连。本实施例的输出调节是通过磁饱和电抗器L实现的。若温度升高，热敏电阻23的阻值减小，11及13两端电压下降，调节器15的负给定电压值亦将减小，15的输出电压下降，三极管T₁的输出电压随之下降，T₅、T₆产生的脉冲后移。可控硅KP₁、KP₂的导通角减小，磁饱和电抗器L的磁饱和度将由于激磁电流的减小而减小，其阻抗压降上升，变压器1的输出电压减小，通过整流单元2后，该充电装置的输出电压降低。反之，若环境温度降低，则充电装置的输出电压将升高。调整电阻24及热敏电阻23的阻值，可使充电装置的输出电压有合适的温度系数。

在图4的实施例中，温度敏感元件11为1～5支正向串联的二极管21与一支稳压管22反向串联构成。这里，二极管、稳压管也可与其它的热敏元件，如热敏电阻等一样，当作热敏元件使用，也就是说温度敏感元件11可由1至6支热敏元件及电阻串联构成。在与电阻12的连接处，还与放大器14的一输入端相连，通过放大器14的输出端再接到电压给定电位器13的一固定端。这里放大器14接成射极跟随器，其输出电压与温度敏感元件11的端电压相对应。当温度升高，二极管21的正向压降减小，14的输出电压将下降，充电装置的输出电压降低；反之若温度降低，充电装置的输出电压将升高。二极管21的支数和稳压管22的稳压值的适当配合，可使充电装置输出电压的温度特性与蓄电池充电电压值对温度的关系相吻合。二极管21，也可以是仅使用三极管的b、e两极或b、c两极，或将三极管的b、c两极短接后作为一极，e作为另一极的构成的二极管。在本实施例中，为了稳定温度敏感元件的工作，对11、12构成的串联支路，进行了进一步稳压。

为了使温度敏感元件能方便地安设到需要测温的空间而从充电装置的输出调节控制单元4引出相应的一对活动接线端子16、17。其中，接线端子16通过电阻12，与工作电源18一极相连接，16还与电压给定电位器13的一固定端相连接，或与放大器14的一输入端相连接，接线端子17则与工作电源18的另一极相连接，或通过电阻与电源18的另一极连接。这样便可通过该对接线端子16、17利用导线方便地将温度敏感元件11接到需要测温的地方。当本发明为由充电机、蓄电池等构成的直流电源柜时，充电机和蓄电池组6等元件，可装在同一壳体或分别装在不同壳体5内，或仅部分元件装在壳体5内，充电机1的直流输出端通过馈电元件与蓄电池组6连接。正常工作时，充电机一方面向蓄电池充电，一方面对负载提供直流电流。若发生交流电源停电，直流电流则由蓄电池组6提供。对于这种情况，可将温度敏感元件11安装在壳体5的表面，感知环境的空气温度来确定蓄电池的充电电压值。也可将11安装在装有蓄电池组6的壳体5内，直接感知蓄电池组6所在环境的温度。温度敏感元件11通过一对导线接至端子16、17上。

本发明通过简便的方法，解决了随温度变化自动调节蓄电池充电电压的问题，有利于免维护蓄电池的良好运行、有利于实现蓄电池充电过程自动化、能广泛用于通讯、电力等部门。

Claims (5)

1.一种具有温度补偿功能的蓄电池充电装置，可以是充电机，或由充电机及蓄电池等构成的直流电源柜，其充电机由变压器(1)、整流单元(2)、滤波单元(3)、输出调节控制单元(4)等几部分构成，其特征在于：其输出调节控制单元(4)设有温度敏感元件(11)，与电阻(12)串联后，通过其直流工作电源(18)构成回路，(11)与(12)的连接处，还与输出调节控制单元(4)的电压给定电位器(13)的一固定端相连，或与半导体放大器(14)的输入端相连，再通过放大器(14)的输出端接至电压给定电位器(13)的一固定端，从而使输出调节控制单元(4)的电压给定值，可随温度敏感元件(11)参数值的变化而改变。

2.如权利要求1所述的具有温度偿功能的蓄电池充电装置，其特征在于：输出调节控制单元(4)引出有一对用于连接温度敏感元件(11)的活动接线端子(16)、(17)，其中接线端子(16)通过电阻(12)与工作电源(18)一极相连接，(16)还与电压给定电位器(13)的一固定端相连接，或与放大器(14)的一输入端相连接，接线端子(17)则与工作电源(18)的另一极相连接，或通过电阻与电源(18)的另一极连接。

3.如权利要求1所述的具有温度补偿功能的蓄电池充电装置，其特征在于：温度敏感元件(11)由1至6支热敏元件及电阻等串联构成。

4.如权利要求1所述的具有温度补偿功能的蓄电池充电装置，其特征在于：温度敏感元件(11)由1～5支正向串联的二极管(21)与1支稳压管(22)反向串联构成，这里所说的二极管，也可以是仅使用三极管b、e两极或b、c两极，或将三极管的b、c两极短接后作为一极，e作为另一极构成的二极管。

5.如权利要求2所述的具有温度补偿功能的蓄电池充电装置，其特征在于：当其为充电机和蓄电池等构成的直流电源柜时，在该充电装置的壳体(5)表面或在装有蓄电池组(6)的壳体(5)内安装有温度敏感元件(11)，并通过一对导线接至接线端子(16)、(17)上。

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