CN2267572Y

CN2267572Y - 移动电话机的自动均衡充电器

Info

Publication number: CN2267572Y
Application number: CN 96201792
Authority: CN
Inventors: 黄立军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-01-29
Filing date: 1996-01-29
Publication date: 1997-11-12
Anticipated expiration: 2006-01-29

Abstract

本实用新型公开了一种用于移动电话机的自动均衡充电器，它由放电和充电两大部分组成，放电部分采用了自动均衡过程，即将电池的每一端子引出导线，逐一通过同一负载进行放电至同一门限值，消除了单体间差异的积累，使充电效率大幅度提高，大大减少了个别单体过充、欠充受损的机会，明显改善了电池的使用性能，延长了使用时间和寿命，不但适用于移动电话机，而且也用于摄录机、无线电台或对讲机、遥控车船飞机模型等电池的充电。

Description

移动电话机的自动均衡充电器

本实用新型涉及一种充电器，特别适用于移动电话机的自动均衡充电器。

在使用移动电话机时，常会遇到电池亏电的困扰。通话或守候时间远远达不到电池的设计容量应该能够保证的维持时间，而且，往往这种现象出现得比较早。例如镍镉(或镍氢)蓄电池的设计寿命应该在700次充放电循环以上，而实际使用反应，新电池使用不足半年，即使每天充放电一次也不到200次循环，就出现了亏电现象。造成这种现象的原因，除了电池本身的质量问题及电话机耗电量的异常问题外，一般都是由于电池充放电不够合理造成的。因此，寻求一种方便、快捷、安全、合理的充电方式，对延长电池的使用时间和寿命非常重要。

现有的充电器种类繁多，其中较为先进、科学的设计大致有三个方面的改进。一.充电之前先行放电，防止产生记忆效应，使电池的实际容量下降。二.采用间歇充电，并间有瞬间大电流放电，即所谓双向脉冲充电方式，消除极化效应，使充电更加充分。三.采用大电流恒流快充，并监测ΔV/VT或ΔT的变化进行充满判断的方式，实现较快速(通常1小时以内)较准确地充电。另外，各种设计在充放电过程的自动化和简化操作方面也取得了不少进展。但从实际使用效果来看，还是不能令人满意。主要表现在电池充好后使用的时间比较短，并且用于新电池效果较好，而超过100次循环后效果明显下降，造成电池使用时间短、寿命短的主要原因是充电时各单体之间不均衡。

本实用新型的目的就是要提供一种简单、实用、方便、快速、安全、自动均衡的充电器，有效地延长电池的使用时间和寿命。

为达到上述目的，本实用新型解决问题的技术方案是：移动电话机的自动均衡充电器由放电和充电两大部分组成。放电部分采用逐个单独放电的自动均衡过程，即将电池的每一端子引出导线，逐一通过同一负载进行放电，至同一门限值。充电部分则采用了简单而传统的串联恒流方式。放电的终止及转换到充电都是自动控制的，并采用定压自动停充。其结构由壳体和充电电路等组成。充电电路主要包括电池组、放电检测电路、充电检测电路、抗抖动电路、转换控制电路、放大电路、执行器件、显示器件、可变恒流源、强制进位开关、充电速度选择开关和电源电路等组成，整个充电器的工作过程分为自动转换的三个阶段，即逐个单体单独放电(均衡)、整组单体串联充电及后期涓流补充阶段。

采用上述技术措施后，与现有充电器相比，具有明显的效果：

1.由于每次充电前都有一个均衡过程，从而消除了电池单体间电压差异的积累，使充电效率大幅度提高，大大减少了个别单体过充、欠充受损的机会，而且，循环使用次数越多，这个优势越明显。此外，逐个单体放电，更加有利于放尽残留电量，消除记忆效应也更加彻底。

2.均衡充电可以明显改善电池的使用性能，使用时间和寿命长，减少资源浪费和环境污染，节约能源，具有良好的经济效益和社会效益。

3.自动均衡充电器电路简单、实用、性能好，造价低，使用简便、安全可靠，便于推广应用。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

图1是本实用新型移动电话机的自动均衡充电器的方框图。

图2是本实用新型移动电话机的自动均衡充电器结构图。

图3是本实用新型移动电话机的自动均衡充电器的原理电路图。

由图2可知，移动电话机的自动均衡充电器结构由移动电话机电池组1、接口电极2、电池座3、壳体4、输出插头5和电源线6等构成，充电电路板用螺钉安装于壳体底座，壳体前侧装有显示器件及控制面板。

移动电话机的自动均衡充电器分为放电和充电两大部分，放电部分采用逐个单体单独放电的自动均衡过程，即将电池的每一端子引出导线，逐一通过同一负载电阻R_L进行放电至同一门限值。充电部分采用了简单而传统的串联恒流方式，放电的终止及转换到充电都是自动控制的，并采用自动定压停充。其结构由壳体和充电电路等组成。充电电路要由电池组，放电检测电路A₁，充电检测电路A₂A₃，抗抖动电路A₄，转换控制电路IC₂，放大电路T₁--T₈，执行器件J₁--J₇，显示器件LED₁--L_ED₈，可变恒流源IC₃和T₉，强制进位开关K₁，充电速度选择开关K₂，电源(变压器、整流滤波、稳压器)电路等几部分组成。整个充电过程分为三个阶段，即逐个单体单独放电(均衡)、整组单体串联充电及后期涓流补充阶段，自动转换。

充电时先将电池插入充电器座，确认接口电极接触良好后接通充电器电源。在接通电源的一瞬间，正电源通过C₂R₁₁微分电路加到转换控制电路IC₂(十路时序译码器/线驱动器CD4017)的复位端Reset使其复位，IC₂的第一个输出端O₁输出为高电位，其余输出端均为低电位，这个信号经放大电路的T₁放大，驱动执行器件的J₁吸合，使第一节单体电池与放电检测电路A₁接通，于是第一节电池放电电阻R_L放电。A₁及其外围元件组成一个门限电平为0.7伏的门限比较器，它不断监测单体电池在放电过程中的电压。一旦放到单体电池端电压低于0.7伏时，A₁输出由高变低，这个信号经过防抖动电路A₄(用来消除继电器触点通断瞬间的抖动，确保电路工作准确可靠)送到IC₂的使能端Enable(本电路为下降点触发，故时钟端Clock接至高电平V_DD，触发脉冲送至使能端)使其进位，O₁输出变为低电位，O₂输出变为高电位，于是J₁释放，J₂吸合，即开始对第二单体电池进行放电。以后依次类推，六节单体电池逐一地通过相同负载R_L放至同一电平0.7伏，即完成了均衡过程。最后一节单体电池放电完毕时的进位脉冲使IC₂再进位至O₇输出高电位，经T₇放大使J₇吸合，整组单体电池与可变恒流源接通，开始充电过程。在电池组端电压低于9.0伏，即每节单体电池平均端电压低于1.5伏的情况下，由于A₂的门限电平为9.0伏，此时T₉导通，恒流值为300毫安，即这一阶段为快速主充。对1600毫安小时容量的电池而言，这一阶段约持续5--6小时。当电池组端电压高于9.0伏时，A₂输出由高电位变为低电位，T₉截止，恒流值减为50毫安，充电转入后期滑流补充阶段。A₃的门限电平为9.6伏，当涓流补充至电池组端电压高于9.6伏，即每节单体电池平均端电压高于1.6伏时，A₃的输出由高电位变为低电位，这个信号通过D₁--D₃组成的二级管与门送到防抖动电路A₄再到IC₂使其再进位，O₈输出变为高电位，而其它输出均为低电位。至此，所有的继电器均释放，电池与充电器脱离，整个工作过程结束。

在全部放电、主充、补充三个阶段及放电过程中对应每一节正在放电的单体电池，都有相应的一只发光二极管被点亮，这样通过显示器件LEO₁--LEO₈可直观明了知道当时的工作进展情况，充电结束后，最后一位发光二极管LED₈一直点亮，表示工作已完成。

按下强制进位开关K₁可以跳过某一节或全部单体电池的放电过程(按一次跳过一节、连按六次全部跳过)，用户可手动选择跳过某节较为老化的单体电池使其不进行充电，或跳过全部放电过程以求应急充电或补充充电。再有就是可给没有改装过的普通电池充电，这样使用者可以灵活掌握。

拨动充电速度选择开关K₂，可选择快、慢两档速度，分别为5--7小时或10--14小时。在没有急用的情况下，推荐使用慢充档，这样对改善充电效果，延长电池寿命更为有利。

充电工作结束后，先将电池取出，而后断开电源。进行下一次充电工作时电路会自动复位。

充电器在工作过程中，不论进行到哪个阶段，都不要使电源意外断开，这样电器会自动复位，从头开始工作。若不慎出现这种情况，可利用强制进位开关恢复断电时的进程。如果在无人看管的情况下出现停电的情况也不要紧，供电恢复后充电器会自动地重新开始全部的工作，除耽误一些时间外不会对电池有不良影响。

本实用新型除适用于移动电话机的电池充电外，还可广泛运用于摄录机、无线电台或对讲机，遥控车船和飞机模型，袖珍收录机等电池的充电。

Claims

1.一种用于移动电话机的自动均衡充电器包括放电和充电两大部分组成，其特征在于放电部分采用逐个单独放电的自动均衡过程，即将电池的每一端子引出导线，逐一通过同一负载R_L进行放电至同一门限值；放电的终止及转换到充电都是自动控制的，并采用定压自动停充；其结构由壳体和充电电路等组成，充电电路主要包括电池组、放电检测电路A₁、充电检测电路A₂A₃、抗抖动电路A₄、转换控制电路IC₂、放大电路T₁--T₈、执行器件J₁--J₇、显示器件IED₁--IED₈、可变恒流源IC₃和T₉、强制进位开关K₁、充电速度选择开关K₂、电源电路(变压器、整流器、稳压器)等几部分；整个充电器的工作过程分为自动转换的三个阶段，即逐个单体单独放电(均衡)，整组单体串联充电及后期涓流补充阶段。