專利名稱：多檔恒流自動充電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車、摩托車、電動助力自行車、逆變應急電源等電瓶充電使用的多檔恒流自動充電機。
背景技術：
充電機作為一種充電設備，廣泛使用于汽車、摩托車、電動助力自行車、逆變應急電源等電瓶的充電。目前市面出售的單相可控硅充電機，在使用前還要用測電筆來辨別火線，這樣會很麻煩而且不安全，另外，可控硅充電機電路多采用移相觸發(fā)方式，采用該觸發(fā)方式會使電網(wǎng)受到嚴重污染，而且功耗大，容易受到來自電網(wǎng)的干擾而失控。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有充電機的缺點，本實用新型提供一種多檔恒流自動充電機，該充電機不僅無噪音、發(fā)熱量低、工作穩(wěn)定可靠、壽命長、成本低、充電效果好，而且電源適應性強，可以在120V一280V的電壓范圍內(nèi)正常工作，輸出端不怕短路、不怕極性接反、輸出開路時自動限壓。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是這種多檔恒流自動充電機，包括機殼、電流選擇開關、電流表、電壓檔位開關、電源輸入插頭及電源輸出接線，其特點是它設有電容限流降壓充電電路、火線識別電路和輸出線脫落自動限壓保護電路，所述的電容限流降壓充電電路是普通的電容限流降壓式充電電路，電路連接方式為控制電路的電容限流降壓整流電路分別跨接在電源輸入線的兩端，其整流輸出的正極分別接電容C2、C6的正極、二極管D1、D2、D5、D7的負極、繼電器J1、J2、J3、電阻R1、R3、R6，其整流輸出的負極分別接電容C2、C5、C6、C7的負極、二極管D1的正極、二極管D6的負極、三極管VT1、VT4的發(fā)射極、光電偶合器PC3的發(fā)射極，火線識別電路的正電源端和輸出線脫落自動限壓保護電路的正檢測端連在一起經(jīng)電阻R9接到電源輸出接線正極上，火線識別電路的負端和輸出線脫落自動限壓保護電路的負檢測端連在一起接到電源輸出接線負極上。
本實用新型的有益效果是1、電路簡單、電源適應范圍廣、成本低、充電性能穩(wěn)定可靠、充電效果好。
2、自身發(fā)熱量低、體積小、重量輕，具有恒流充電特性、火線自動識別和自動轉(zhuǎn)換功能，輸出端不怕短路，不怕電瓶極性接反，充滿電自動切換，適合多種容量，多種電壓的電瓶充電。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的外形結(jié)構圖。
圖2是本實用新型的電路圖。
具體實施方式
從圖1中看到，該多檔恒流自動充電機可安裝在一個設置有表盤的手提式方形塑殼體(1)內(nèi)，表盤平面上設置有電流選擇開關(4)、電壓檔位開關(6)、電流指示表盤(5)、工作指示燈(3)、充滿電指示燈(2)，從殼體(1)內(nèi)引出三根線，其中一根為電源插頭線(7)，另二根是接電瓶充電的輸出線。
從圖2中看到，多檔恒流自動充電機，包括電容限流降壓充電電路、過壓保護電路、火線識別電路、輸出線脫落自動限壓保護電路和電瓶充滿電檢測電路，而充電電路通過保險F、J K1-1與電容C9、C10、C11、C12相連，電容的另一端和K2、K3、K4、JK3、JK2-1及ZQ2的交流輸入端相連，而ZQ2的另一交流輸入端和JK1-2相連構成回路，ZQ2的正負輸出端通過JK2-2、JK2-3、電流表、D8連接到電瓶上。電容限流降壓整流電路、過壓保護電路分別跨接在電源輸入線的兩端，ZQ1的正極分別接電容C2、C6的正極、二極管D1、D2、D5、D7的負極、繼電器J1、J2、J3、電阻R1、R3、R6，ZQ1的負輸出分別接電容C2、C5、C6、C7的負極、二極管D1、D6的正極、二極管D6的負極、三極管VT1、VT4的發(fā)射極、光電偶合器PC3的發(fā)射極，火線識別電路的正端和輸出線脫落自動限壓保護電路的正檢測端連在一起經(jīng)電阻R9接到電源輸出接線正極上，火線識別電路的負端和輸出線脫落自動限壓保護電路的負檢測端連在一起接到電源輸出接線負極上，輸出線脫落自動限壓保護電路還并聯(lián)一個電瓶充滿電檢測電路?；鹁€識別電路由電阻R2、氖氣泡N、三極管VT2、光電偶合器PC1、電容C3組成，VT2的集電極通過R9與電源輸出接線正極連接，PC1內(nèi)發(fā)光二極管的負極與電源輸出接線負極連接，火線識別電路的檢測端由R2與A端電源線相連，其識別輸出端接VT1基極，VT1的發(fā)射極接電源負極，集電極經(jīng)J1、D2接電源正極，過壓保護電路通過D3和D4反向串聯(lián)后由D3的正極連接到A端電源線上。D4的正極連接R4和R5的一端，R4的另一端和C4的負極、PC3發(fā)光二極管的負極連接在一起接到B端電源線上，C4、PC3內(nèi)發(fā)光二極管正極和R5的另一端相連，通過VT3、D5、D6和繼電器J2完成過壓保護。輸出線脫落自動限壓保護電路由可控硅T、二極管D5、D6、D8、D9、電阻R3、R9、R10穩(wěn)壓二極管D10光電偶合器PC2、三極管VT3、繼電器J2組成，限壓保護電路的檢測端并聯(lián)在輸出電路的正、負極上，電源輸出接線正極連接R9、PC2內(nèi)發(fā)光二極管正極，而D8的正極連接T的陽極，D9的正極連接T的控制極和R10的一端，電源輸出接線負極連接R10的另一端和T的陰極，PC2的光電管集電極經(jīng)R3連接到電源正極上，其發(fā)射極連接VT3的基極，VT3的集電極經(jīng)D5、J2連接到電源正極，VT3的發(fā)射極經(jīng)D6連接到電源負極。電瓶充滿電檢測電路由電阻R7、R8、RP1、RP2、RP3、開關K1、發(fā)光二極管LED2和光電偶合器PC4組成，其檢測電路的正輸入端連接到電源輸出接線正極上，一路經(jīng)R8、RP1、RP2、RP3組成的分壓電路通過開關K1連接到電源輸出接線負極，其分壓點連接到精密穩(wěn)壓集成電路TL431輸入端，另一路經(jīng)R7、PC4內(nèi)的發(fā)光二極管、LED2和TL431通過JK2-3連接到電源輸出接線負極上，檢測輸出端通過PC4內(nèi)的光電晶體管集電極經(jīng)R6接電源正極，發(fā)射極接VT4基極，而VT4的發(fā)射極接電源負極，集電極經(jīng)D7、J3接電源正極。
充電機工作原理充電電路工作原理利用電容的恒流特性，通過火線識別電路控制繼電器的JK1-1、JK1-2觸點，將火線接入電容C9、C10、C11、C12然后通過多組開關K2、K3、K4組合來改變電容量的大小，從而獲得強度不同的交流電流，通過JK3、JK2-1經(jīng)ZQ2整流后輸出，正極流經(jīng)JK2-2、電流表和D8向電瓶充電。
控制電路的工作原理如圖2，當AB端接入交流電源時，控制電路通過電容C1限流降壓、ZQ1整流、C2濾波經(jīng)D1穩(wěn)壓后得到工作電壓。在充電機輸出端正確接到電瓶上時，電瓶電經(jīng)R9限流向PC2內(nèi)的發(fā)光二極管和LED1提供正向電壓以至PC2內(nèi)的光電管導通，使VT3也導通，繼電器得電吸合使JK2-1、JK2-2的常開觸點閉合，接通輸出電路，同時火線識別電路也得到由電瓶電供給的工作電壓。當A端線為電源火線時，因火線經(jīng)R2、N(起輝電壓約60V)、VT2的發(fā)射極和PC1內(nèi)的發(fā)光二極管對電瓶負極有幾微安以上的感應漏電電流，因有電流流過R2、N和VT2基極，所以VT1也導通，繼電器得電吸合將A端的火線通過JK1-1切換到電容C9、C10、C11、C12上。相反，如果A端是零線，N沒有被觸發(fā)起輝，VT2基極得不到偏置，因此繼電器不動作，這時B端的火線也照樣通過JK1-2接在電容C9、C10、C11、C12上，但是當外電路萬一發(fā)生錯相(即電路串入380V電壓時)，會使充電輸出端帶市電，因此電路設置由D3、D4、R4、R5、C4、PC3共同組成過壓保護電路，當電路萬一發(fā)生錯相過壓時二極管D4導通，在R4上產(chǎn)生一定的壓降，其壓降經(jīng)R5限流C4濾波供給PC3使其驅(qū)使VT3截止，JK2-1、JK2-2、JK2-3復位切斷輸出，確保使用者的安全，由于VT2基極遇火線時獲得的是交流信號，為了使PC1內(nèi)的發(fā)光二極管發(fā)光時不受影響，設置了C3使流過PC1內(nèi)發(fā)光二極管的電流平穩(wěn)，繼電器才能平穩(wěn)可靠地吸合。
為了適合對多種不同電壓的電瓶方便充電，電路根據(jù)常用的三種電瓶(6V、12V、24V)的電壓來設計。圖2中K1用來對不同電壓的電瓶進行充電時選擇不同檔位，在充電過程中電瓶電壓會慢慢升高，由R8和RP1、RP2、RP3組成的多檔分壓電路，將分壓值加到精密穩(wěn)壓集成電路TL431的輸入端，當分壓值達到2.5V時TL431被觸發(fā)導通，這時電流經(jīng)R7、PC4內(nèi)的發(fā)光二極管、LED2和TL431使光電管導通，VT4得到基極偏置也同樣導通，繼電器J3得電吸合，JK3動觸點切換到C6(電容量較小)上，電路進入涓流充電使電瓶保持在充滿電狀態(tài)。為了使輸出端在開路狀態(tài)下使輸出端電壓限制在設定值內(nèi)，在輸出端增設可控硅T及D8、D9、R10在輸出端開路的瞬間，輸出端電壓迅速升高達到穩(wěn)壓管D9的穩(wěn)壓值時，可控硅T被觸發(fā)導通將輸出端短路；因短路電流被電容C9-C12限定，所以可控硅T不會損壞，這時輸出端上的電壓被限制在一定值內(nèi)，保證了使用者的安全。圖2中D8的作用是防止電瓶電向可控硅倒流，D2、D5、D7用作吸收繼電器線圈通斷時產(chǎn)生的反峰電壓，D6起鉗位作用，電容C6起退偶作用，使電路工作穩(wěn)定，電容C5起延時作用，設其目的是使電路剛開始工作時讓火線識別電路先工作穩(wěn)定后再接通輸出電路使電路更可靠。電容C7、C8使電路在充滿電的臨界狀態(tài)時起穩(wěn)定電路作用。D10起穩(wěn)壓作用。電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9起限流作用，保險F是防止電容C9-C12萬一擊穿時起保護作用，LED1是輸出接線正確指示及工作指示，同時也起鉗位作用，LED2是充滿指示。N是起輝電壓在60V左右的氖氣泡。
權利要求1.一種多檔恒流自動充電機，包括機殼(1)、電流選擇開關(4)、電壓檔位開關(6)、電源輸入插頭(7)及電源輸出接線，其特征在于它設有電容限流降壓充電電路、火線識別電路和輸出線脫落自動限壓保護電路，所述的電容限流降壓充電電路是普通的電容限流降壓式充電電路，電路連接方式為電容限流降壓整流穩(wěn)壓電路分別跨接在電源輸入線的兩端，其整流輸出的正極分別接電容C2、C6的正極、二極管D1、D2、D3、D7的負極、繼電器J1、J2、J3、電阻R1、R3、R6，其整流輸出的負極分別接電容C2、C5、C7、C8的負極、二極管D1的正極、二極管D6的負極、三極管VT1、VT4的發(fā)射極、光電偶合器PC3的發(fā)射極，火線識別電路的正端和輸出線脫落自動限壓保護電路的正檢測端連在一起經(jīng)電阻R9接到電源輸出接線正極上，火線識別電路的負端和輸出線脫落自動限壓保護電路的負檢測端連在一起接到電源輸出接線負極上。
2.根據(jù)權利要求1所述的多檔恒流自動充電機，其特征在于火線識別電路由電阻R1、氖氣泡N、三極管VT2、光電偶合器PC1、電容C3組成，VT2的集電極通過R9與電源輸出接線正極連接，PC1內(nèi)發(fā)光二極管的負極與電源輸出接線負極連接，火線識別電路的識別檢測端由R2與A端電源線相連，其識別輸出端接VT1基極，VT1的發(fā)射極接電源負極，集電極經(jīng)J1、D2接電源正極。
3.根據(jù)權利要求1所述的多檔恒流自動充電機，其特征在于輸出線脫落自動限壓保護電路由可控硅T、二極管D5、D6、D8、D9、電阻R3、R9、R10光電偶合器PC2、三極管VT3、繼電器J2組成，保護電路的檢測端并聯(lián)在輸出電路的正、負極上，電源輸出接線正極經(jīng)R9連接PC2內(nèi)發(fā)光二極管正極，而D8的正極連接T的陽極，D9的正極連接T的控制極和R10的一端，電源輸出接線負極連接R10的另一端和T的陰極、發(fā)光二極管LED1的負極，PC2內(nèi)發(fā)光二極管和LED1正向串聯(lián)連接到電源輸出接線負極，PC2的光電管集電極經(jīng)R3連接到電源正極上，其發(fā)射極連接VT4的基極，VT3的集電極經(jīng)D5、J2連接到電源正極，VT3的發(fā)射極經(jīng)D6連接到電源負極。
專利摘要本實用新型涉及一種多檔恒流自動充電機，它是利用電容器的恒流特性經(jīng)過整流后充電，電路由整流充電電路、火線識別電路、充滿電檢測電路、輸出線脫落自動限壓保護電路組成，它具有電路簡單、電源適應范圍廣、工作穩(wěn)定可靠、壽命長、充電效果好、輸出線不怕短路、不怕電瓶極性接反，輸出線脫落自動限制輸出電壓。能對多種容量和多種電壓的電瓶進行自動充電，適合汽車、摩托車、電動助力自行車、逆變應急電源等電瓶的充電。
文檔編號H02J7/00GK2556832SQ0223714
公開日2003年6月18日 申請日期2002年6月6日 優(yōu)先權日2002年6月6日
發(fā)明者王寅生 申請人:王寅生