CN2874891Y - 高效智能计时充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型高效智能计时充电器涉及的是一种新颖可充电电瓶装置，特别适用于铅酸电瓶、镍氢电瓶、免维护可充电瓶作充电器。结构具有充电器外壳，充电器外壳内装置有充电器电子线路板、充电器电子线路，其特征是充电器电子线路由电源整流电路、振荡电路、振荡控制电路、计时充电电路、指示电路组成；电源整流电路包括电容C1、C2、C3、线性滤波器L1、桥式整流电路D1～D4，振荡电路包括自激振荡电路、输出供给集成块工作电路、输出充电电源电路；振荡控制电路包括专用脉冲调制集成电路IC1、二极管D11～14等；计时充电电路包括计时集成电路IC4、电阻R35、R39、R44、R45、二极管D16、电容C44；指示电路包括四输入集成运算放大器IC3、集成电路IC2、指示灯LED1、电阻R2、R3等。

Description

高效智能计时充电器

技术领域

本实用新型高效智能计时充电器涉及的是一种新颖可充电电瓶装置，特别适用于铅酸电瓶、镍氢电瓶、免维护可充电瓶作充电器。

背景技术

目前，电瓶三轮、助力电动自行车使用铅酸电瓶充电器，采用变压器降低电压经桥式整流直接给电瓶充电，充电过程中随着外电源电压波动，充电电压波动大，电瓶容易损坏，有的虽然加了稳压或恒流充电电路，由于元器件损坏，仍然会对电瓶造成过充或短路、过放电损坏电瓶。由于采用恒流充电方式，充电效率太低，充电器自身发热量过高会造成元器件损坏，降低充电器使用寿命，还会造成电瓶充电不足，降低电瓶寿命。由于缺少计时电路容易产生充电器与被充电瓶过充电，造成被充电瓶损坏、报废。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种高效智能计时充电器，具有振荡控制电路即输出端过流过压保护电路，并设置有脉冲充电电路、计时充电电路，可以按实际充电情况控制充电时间，防止电瓶过充电，保证电瓶充足电，保护电瓶，充电器本身具有短路和热保护功能，能保证充电器正常工作，大大延长充电器的使用寿命，并能激活修复衰老电瓶。

高效智能计时充电器是采取以下方案实现的：高效智能计时充电器具有充电器外壳，充电器外壳设置有散热窗，散热窗口设置有防尘斜挡板，防护等级高。充电器外壳上装置有电源输入线、电源插头(输入插头)、电瓶充电插头(输出插头)，可按用户需要变换。外壳采用ABS工程塑料，绝缘性能好，防止触电，强度、韧性好。充电器外壳内装置有充电器电子线路板、充电器电子线路及电子元、器件。充电器电子线路由电源整流电路、振荡电路、振荡控制电路(过流过压保护电路)、计时充电电路、指示电路组成。

电源整流电路包括电容C1、C2、C3、线性滤波器L1、桥式整流电路D1～D4、电源火线ACL、零线CAN分别通过熔断器RT、热敏电阻FU1与滤波器L1输入端相连，滤波器L1输入端连接有高频滤波电容C1，滤波器LF1输出端与桥式整流电路D1～D4输入端相连，桥式整流电路D1～D4输出端连接有滤波电容C5；

振荡电路包括自激振荡电路、输出供给集成块工作电路、输出充电电源电路；自激振荡电路包括二极管D5、D6、大功率埸效应管V1、电阻R1、R4～11、电容C4、C6、C7、C8、C9、C10、C11、开关变压器T1；输出供给集成块工作电路包括集成电路IC1；输出充电电源电路包括二极管D8、D10、D11、光电偶合器PC1；电路中大功率三极管V1的集电极与发射极之间连接有R5、R6、R7，二极管D5、D6串联后与C8并联与R7相连，开关变压器T1与充电电路正极DC+相连；

振荡控制电路包括专用脉冲调制集成电路IC1、电阻R13、R16～30、R28、R18、电容C9、C10、C12～16、二极管D11～14、D16、D17；

计时充电电路包括计时集成电路IC4、电阻R35、R39、R44、R45、二极管D16、电容C44；计时集成电路IC4的3脚通过R35、D16与变压器T1相连，IC4的输出信号端12、16脚与IC3的5脚、14脚相连，IC4的10脚与R44相连，IC4的11脚与R45相连；

指示电路包括四输入集成运算放大器IC3、集成电路IC2、指示灯LED1、电阻R2、R3、R31、R32、R34～36、R39～42、R50、二极管D18、D19、电容C18、C19、三极管V2；电路中IC3的3脚与5脚之间连接有电阻R2，IC3的5脚与R32、R3连接，IC3的6脚与D18、R31连接，IC3的7脚与R35、R36连接，R35、R36与LED1相连，三极管V2的发射极接电源负极，基极通过R50与IC3的1脚相连，IC3的8脚与9脚之间连接有电容C19，IC3的8脚与R36相连，IC3的10、11脚相连后再连接到集成块IC3的负端，IC3的13脚与8脚相连并与R36相连，IC3的14脚与D19、R42相连，C18与D19、D17相连。

高效智能计时充电器工作原理：

一、主电路工作原理：由于充电器输出功率大，因此本电路采用半桥驱动式变换电路，并以专用专用脉冲调制集成电路IC1(TL3842)为核心控制件，接通电源后，市电经桥式整流滤波后需约300V直流电压为TL3842提供工作电源，输出两路频率约几十千赫、相位为180度、脉宽可自动调节的调制脉冲分别驱动开关管V1。V1与大容量电解电容构成半桥连接，这一脉冲方波被感应到T1副边绕组，经高频整流滤波后提供充电所需直流电源和IC2、IC3辅助电压。

二、工作指示回路：当交流电源接通后，LED1发出红光电源指示。当电瓶充电时，R30、R41、R40、R31、R2构成电压取样电路，供给集成运算放大器IC1输入，当充电结束时，R2、R3、R31、R41构成电压取样的回路，供给集成运算放大器IC3(LM324)输入端，由输入端放大器输出高电平驱动LED1中的绿色指示灯亮，当电源处于空载，由R3、R40、R2构成电压取样的回路，供给集成运算放大器IC3(LM324)中的两个运算放大器输入端，同时驱动LED1中的红、绿灯同时亮，此时指示为黄色。

三、其主要特点：本电路因保护电路动作或本身故障时，V1基极因无驱动方波而不工作，电路处于关闭状态，这种电路称其为它励工作方式，可有效地保护被充电电瓶不受过电压电流冲击。

四、具体工作原理及过程：当主电源接通后，300V直流电压经R6、R7、R8、R9形成直流通路，使V1达到饱和状态，以此反复产生一个个自激振荡，由于T1中的电流变化，使副边产生一个感应电压经整流滤波后提供给IC1(TL3842)、IC3(LM324)工作电压，再由IC1(TL3842)的(8)、(11)脚输出脉冲方波串经V3、V4放大后驱动V1、V2，使V1、V2又转换成它励工作方式，即受控于IC1(TL494)，由IC1(TL3842)检测到的电流电压信号通过改变其脉冲宽度来调节充电电压和电流。

高效智能计时充电器的特点：

一、输出端过流过压保护，当电瓶充电电流大于规定值(由于被充电电瓶故障发生短路)时，R30上电压升高提供给IC1(TL3842)的15脚使IC1(TL3842)驱动方波减弱或停止(短路时停止)，从而保证以1.8A左右的电流对电瓶恒流充电，保护了电瓶。由于充电电路中设置有脉冲间隙充电电路，对电瓶进行脉冲间隔式充电，如工作状态以2秒左右为一个充电周期，第一秒以1A左右的电流充电，第二秒以3A左右的电流充电，这种充电方式，可降低对电减的损坏，并可以确保电瓶能完全充足容量，大大地提高电瓶的使用寿命，并对衰老电瓶有修复激活作用。

二、防止电瓶过充电，当电瓶电压上升到限定电压如44V左右时，R22、R25、R26、R27、R28构成的取样回路供给集成运算放大器IC1(TL3842)输入端，使IC1(TL3842)驱动方波停止，从而保证输出电压不大于限定电压44V，即保护电瓶不致于过充电。

三、充电器本身短路和热保护，电源回路FU1和RT作过流保护和热保护，能保证充电电路正常工作。

附图说明

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是高效智能计时充电器示意图。

图2是高效智能计时充电器电子线路原理图。

具体实施方式

参照附图1、2，高效智能计时充电器结构具有充电器外壳1，充电器外壳1设置有散热窗4，散热窗口设置有防尘斜挡板，防护尘效果好，充电器外壳1上装置有电源输入线2，连接有输入外电源插头，电源输入线与充电器电子线路板相连，电瓶充电插头6通过连接线5与充电器输出端DC+、DC-相连，充电器外壳1内装置有充电器电子线路板、充电器电子线路及电子元、器件。充电器电子线路由电源整流电路、振荡电路、振荡控制电路(过流过压保护电路)、计时充电电路、指示电路组成。

电源整流电路包括电容C1、C2、C3、线性滤波器L1、桥式整流电路D1～D4，电源火线ACL、零线CAN分别通过熔断器RT、热敏电阻FU1与滤波器L1输入端相连，滤波器1输入端连接有高频滤波电容C1，滤波器L1输出端与桥式整流电路D1～D4输入端相连，桥式整流电路D1～D4输出端连接有滤波电容C5；

振荡电路包括自激振荡电路、输出供给集成块工作电路、输出充电电源电路；自激振荡电路包括二极管D5、D6、大功率埸效应管V1、电阻R1、R4～11、电容C4、C6、C7、C8、C9、C10、C11、开关变压器T1；输出供给集成块工作电路包括集成电路IC1；输出充电电源电路包括二极管D8、D10、D11、光电偶合器PC1；电路中大功率三极管V1的集电极与发射极之间连接有R5、R6、R7，二极管D5、D6串联后与C8并联与R7相连，开关变压器T1与充电电路正极DC+相连；

振荡控制电路包括专用脉冲调制集成电路IC1、电阻R13、R16～30、R28、R18、电容C9、C10、C12～16、二极管D11～14、D16、D17；

计时充电电路包括计时集成电路IC4、电阻R35、R39、R44、R45、二极管D16、电容C44；计时集成电路IC4的3脚通过R35、D16与变压器T1相连，起到给集成电路IC4的供电作用，IC4的输出信号端12、16脚与IC3的5脚、14脚相连，IC4的10脚与R44相连，IC4的11脚与R45相连，起到调节充电计时时间的作用；

指示电路包括四输入集成运算放大器IC3、集成电路IC2(TL431)、指示灯LED1、电阻R2、R3、R31、R32、R34～36、R39～42、R50、二极管D18、D19、电容C18、C19、三极管V2；电路中IC3的3脚与5脚之间连接有电阻R2，IC3的5脚与R32、R3连接，IC3的6脚与D18、R31连接，IC3的7脚与R35、R36连接，R35、R36与LED1相连，三极管V2的发射极接电源负极，基极通过R50与IC3的1脚相连，IC3的8脚与9脚之间连接有电容C19，IC3的8脚与R36相连，IC3的10、11脚相连后再连接到集成块IC3的负端，IC3的13脚与8脚相连并与R36相连，IC3的14脚与D19、R42相连，C18与D19、D17相连。

Claims (3)

1、一种高效智能计时充电器，具有充电器外壳，充电器外壳内装置有充电器电子线路板、充电器电子线路，其特征是充电器电子线路由电源整流电路、振荡电路、振荡控制电路、计时充电电路、指示电路组成；

电源整流电路包括电容C1、C2、C3、线性滤波器L1、桥式整流电路D1～D4，电源火线ACL、零线CAN分别通过熔断器RT、热敏电阻FU1与滤波器L1输入端相连，滤波器L1输入端连接有高频滤波电容C1，滤波器L1输出端与桥式整流电路D1～D4输入端相连，桥式整流电路D1～D4输出端连接有滤波电容C5；

振荡电路包括自激振荡电路、输出供给集成块工作电路、输出充电电源电路；自激振荡电路包括二极管D5、D6、大功率埸效应管V1、电阻R1、R4～11、电容C4、C6、C7、C8、C9、C10、C11、开关变压器T1；输出供给集成块工作电路包括集成电路IC1；输出充电电源电路包括二极管D8、D10、D11、光电偶合器PC1；电路中大功率三极管V1的集电极与发射极之间连接有R5、R6、R7，二极管D5、D6串联后与C8并联与R7相连，开关变压器T1与充电电路正极DC+相连；

振荡控制电路包括专用脉冲调制集成电路IC1、电阻R13、R16～30、R28、R18、电容C9、C10、C12～16、二极管D11～14、D16、D17；

计时充电电路包括计时集成电路IC4、电阻R35、R39、R44、R45、二极管D16、电容C44；计时集成电路IC4的3脚通过R35、D16与变压器T1相连，IC4的输出信号端12、16脚与IC3的5脚、14脚相连，IC4的10脚与R44相连，IC4的11脚与R45相连；

指示电路包括四输入集成运算放大器IC3、集成电路IC2、指示灯LED1、电阻R2、R3、R31、R32、R34～36、R39～42、R50、二极管D18、D19、电容C18、C19、三极管V2；电路中IC3的3脚与5脚之间连接有电阻R2，IC3的5脚与R32、R3连接，IC3的6脚与D18、R31连接，IC3的7脚与R35、R36连接，R35、R36与LED1相连，三极管V2的发射极接电源负极，基极通过R50与IC3的1脚相连，IC3的8脚与9脚之间连接有电容C19，IC3的8脚与R36相连，IC3的10、11脚相连后再连接到集成块IC3的负端，IC3的13脚与8脚相连并与R36相连，IC3的14脚与D19、R42相连，C18与D19、D17相连。

2、根据权利要求1所述的高效智能计时充电器，其特征是充电器外壳设置有散热窗，散热窗口装置有防尘斜挡板。

3、根据权利要求1所述的高效智能计时充电器，其特征是充电器外壳上装置有电源插头，电瓶充电插头。