專利名稱：有多重保護(hù)功能的電動車蓄電池充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)與蓄電池充電技術(shù)領(lǐng)域，是關(guān)于一種有多重保護(hù)功能的電動車蓄電池充電器。
背景技術(shù)：
蓄電池(電瓶)的容量大、性價(jià)比較高是目前各種可充電電池所無法比擬的，所以它一直被廣泛的使用。目前，電動自行車用的電池普遍采用免維護(hù)鉛酸蓄電池作為動力源，所以蓄電池性能的好壞直接影響著電動自行車的工作性能。因此，如何使用、維護(hù)蓄電池是消費(fèi)者最為關(guān)心的事情。蓄電池充電器多數(shù)是電動車的配套裝置，盡管蓄電池對充電方式有很大的包容性，但如果長期使用劣質(zhì)充電器會加速蓄電池的老化和容量快速下降， 從而導(dǎo)致電動自行車?yán)m(xù)航里程變短，載重能力下降等問題。市場上用于蓄電池充電的充電器種類繁多，但幾乎都要求蓄電池的正負(fù)極與充電器的正負(fù)極必須正確連接，否則一旦正負(fù)極連接出錯(cuò)，那么輕則降低蓄電池的性能或使用壽命，或者燒壞充電器中的電子元件；重則燒壞整個(gè)充電器或充壞蓄電池；甚至有可能發(fā)生蓄電池暴炸損物、傷人的嚴(yán)重后果；并且普通充電器絕大部分沒有修復(fù)功能，在充電時(shí)對蓄電池極板形成的硫酸鉛無修復(fù)作用， 而極板的硫酸鹽化為不可逆過程。長期使用性能較差的充電器，對蓄電池性能會造成十分不利的影響，且這種不利影響會日積月累，最終導(dǎo)致其容量迅速下降、使用壽命大幅度縮短 (即早衰)。那么，蓄電池充電和維護(hù)如何能達(dá)到正常或更長的壽命期限，已是蓄電池用戶最為關(guān)心的問題。經(jīng)過多種方案試驗(yàn)、比較和分析，本實(shí)用新型僅使用少量普通分立元器件實(shí)現(xiàn)了蓄電池充電器具有多重保護(hù)功能。以下詳細(xì)說明本實(shí)用新型所述的有多重保護(hù)功能的電動車蓄電池充電器在制作過程中涉及的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容。

實(shí)用新型內(nèi)容發(fā)明目的及有益效果市場上用于蓄電池充電的充電器種類繁多，但幾乎都要求蓄電池的正負(fù)極與充電器充電端子的正負(fù)極必須正確連接，否則一旦正負(fù)極連接出錯(cuò)，那么輕則降低蓄電池的性能或使用壽命，燒壞充電器中的部分電子元件；重則燒壞充電器或充壞蓄電池；并且普通充電器絕大部分沒有修復(fù)功能，在充電時(shí)對蓄電池極板形成的硫酸鉛無修復(fù)作用，長期使用性能較差的充電器，對蓄電池性能會造成十分不利的影響，最終導(dǎo)致其容量迅速下降、使用壽命大幅度縮短。本實(shí)用新型電路的特點(diǎn)是1.蓄電池電壓設(shè)定為36V，若被充蓄電池極板脫落或電極斷開，造成蓄電池組不通，或某組蓄電池出現(xiàn)短路，那么蓄電池的端電壓就會降低或?yàn)榱悖@時(shí)充電器將無充電電流輸出；2.若被充蓄電池電壓偏離設(shè)定電壓，如設(shè)定充電電壓為36V，而誤接了 24V或 12V蓄電池時(shí)，該充電器無輸出電流；若設(shè)定充電為24V而誤接了 36V蓄電池，由于充電器輸出電壓低于蓄電池電壓，因而也不能向蓄電池充電；3.使用時(shí)若誤將蓄電池的正負(fù)極接反，則單向可控硅觸發(fā)電路反偏截止，無觸發(fā)信號，單向可控硅不導(dǎo)通，輸出端的充電電流為零；4.采用脈動直流電流充電，有助于抑制蓄電池極板硫酸鉛化的形成，有利于延長蓄電池的壽命。由于低壓交流電經(jīng)全波整流后是脈動直流電，只有當(dāng)其波峰電壓大于蓄電池電壓時(shí)單向可控硅才會導(dǎo)通，而當(dāng)脈動直流電壓處于波谷區(qū)時(shí)，單向可控硅則反偏截止， 停止向蓄電池充電；5.快速充電，充滿自停。由于剛開始充電時(shí)蓄電池兩端的電壓較低，因而充電電流較大。當(dāng)蓄電池即將充滿時(shí)(36V蓄電池的端電壓可充電到44V)，由于充電電壓越來越接近脈動直流輸出電壓的波峰值，則充電電流將會越來越小，最后變?yōu)殇噶鞒潆?。?dāng)蓄電池兩端電壓被充到接近整流輸出的波峰最大值時(shí)，充電過程接近停止。本實(shí)用新型上述多重保護(hù)功能將會給蓄電池用戶的使用帶來極大方便，很適合門面、攤點(diǎn)開展蓄電池充電、維修業(yè)務(wù)或粗放使用。技術(shù)特征有多重保護(hù)功能的電動車蓄電池充電器，由市電交流電源AC、電源變壓器T及全波整流電路、脈動直流電指示電路、單向可控硅SCR及其觸發(fā)電路、PNP型三極管VTl的偏置電路和充電狀態(tài)指示燈LED2組成，其特征包括交流變壓器T及全橋整流電路的連接特征是電源變壓器T初級線圈Ll的兩端分別接市電交流電源AC，電源變壓器T次級線圈L2的兩端分別接全橋整流元件硅堆QZ的交流電輸入端，全橋整流元件硅堆QZ的正極輸出端接脈動直流電的正極VCC，全橋整流元件硅堆QZ的負(fù)極輸出端與電路地GND相連；單向可控硅SCR及其觸發(fā)電路的連接特征是單向可控硅SCR的陰極接電路地 GND，單向可控硅SCR的控制極接充電狀態(tài)指示燈LED2的負(fù)極，充電狀態(tài)指示燈LED2的正極接電阻R2的一端，電阻R2的另一端接PNP型三極管VTl的集電極，PNP型三極管VTl的發(fā)射極接脈動直流電的正極VCC，單向可控硅SCR的陽極接充電輸出端子的負(fù)極；PNP型三極管VTl的偏置電路的連接特征是PNP型三極管VTl的基極與電阻R3 的一端、電位器RP的一端相連，電阻R3的另一端接脈動直流電的正極VCC，電位器RP的另一端接電阻R4的一端，電阻R4的另一端接單向可控硅SCR的陽極。其他電路的組成及電路中元器件之間的連接特征脈動直流電指示電路的連接特征是紅色發(fā)光二極管LEDl的正極接脈動直流電的正極VCC，紅色發(fā)光二極管LEDl的負(fù)極串接電阻Rl后接電路地GND。脈動直流電的正極VCC接充電輸出端子的正極，單向可控硅SCR的陽極接充電輸出端子的負(fù)極。電路工作原理220V市電經(jīng)電源變壓器T降壓，經(jīng)硅堆QZ全波整流后，供給充電電路工作之用。當(dāng)輸出端按正確的極性接入被充蓄電池后，若整流輸出脈動電壓的每個(gè)半波峰值超過蓄電池的端電壓，則單向可控硅SCR經(jīng)PNP型三極管VTl的集電極電流觸發(fā)導(dǎo)通，電流經(jīng)單向可控硅SCR給蓄電池充電。脈動電壓接近蓄電池電壓時(shí)，單向可控硅SCR被關(guān)斷，停止充電。調(diào)節(jié)電位器RP時(shí)，可改變PNP型三極管VTl的導(dǎo)通電壓，一般可將電位器 RP由大到小調(diào)整到PNP型三極管VTl的導(dǎo)通時(shí)能觸發(fā)單向可控硅SCR導(dǎo)通即可。附圖1中的紅色發(fā)光管LEDl用作電源指示，綠色發(fā)光管LED2用作蓄電池充電狀態(tài)指示。
附圖1是本實(shí)用新型提供一個(gè)有多重保護(hù)功能的電動車蓄電池充電器的實(shí)施例電路工作原理圖。
具體實(shí)施方式
按照附圖1所示有多重保護(hù)功能的電動車蓄電池充電器的電路工作原理圖和附圖說明，并且按照實(shí)用新型內(nèi)容所述的各部分電路中元器件之間的連接關(guān)系，以及實(shí)施方式中所述的元器件技術(shù)參數(shù)要求進(jìn)行實(shí)施即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。以下以36V蓄電池為例進(jìn)行詳細(xì)說明。元器件的選擇及其技術(shù)參數(shù)有多重保護(hù)功能的電動車蓄電池充電器的電路中全橋整流元件硅堆QZ，可選用塑封方形8-10A的全橋，其中間有一安裝孔，因功率較大應(yīng)安裝在鋁質(zhì)散熱板上；單向可控硅SCR可選用10A/100V金屬封裝的單向可控硅，將其同全橋整流元件硅堆QZ用螺母固定在同一塊鋁質(zhì)散熱板上；VTl為觸發(fā)三極管，應(yīng)選用PNP型三極管，其參數(shù)為Vceo彡60V, IM = 1A，電流放大倍數(shù)β > 80，選用2SB536、B564或Β1008、Β1015等型號的三極管；LEDl為C 5紅色發(fā)光二極管；LED2為C 5綠色發(fā)光二極管；電阻選用金屬膜電阻，電阻Rl的阻值為3. ;3ΚΩ、功率為1/2W ；電阻R2的阻值為 4. 7ΚΩ、功率為1W;電阻R3的阻值為1ΚΩ、功率為1/4W;電阻R4的阻值為ΙΩ、功率為 1/4W ；RP為線性電位器、功率為2W，其阻值31Ω ；電源變壓器T可選用ΒΚ200型的控制變壓器，輸出電壓選用40V擋，輸出電壓空載時(shí)約41 42V，電源變壓器T亦可以按照技術(shù)參數(shù)要求自行繞制。電路制作與調(diào)試因有多重保護(hù)功能的電動車蓄電池充電器的電路結(jié)構(gòu)比較簡單、制作較容易，一般只要使用的元器件性能完好，元器件的物理連接正確無誤，電路不需要進(jìn)行調(diào)試就可以正常工作。電路中整流后的脈動直流電切不能隨意添加濾波電路，否則蓄電池在充電過程中的修復(fù)作用將會變差。整流輸出脈動直流電空載時(shí)的電壓為41 42V。調(diào)節(jié)電位器RP的阻值可改變PNP 型三極管VTl的導(dǎo)通電壓，一般將電位器RP由大阻值向小阻值調(diào)整，調(diào)整到PNP型三極管 VTl導(dǎo)通時(shí)能夠觸發(fā)單向可控硅SCR導(dǎo)通即可。經(jīng)過試驗(yàn)，電動車電源用三組12V/14Ah蓄電池串聯(lián)為36V，給36V電動車蓄電池充電時(shí)，電源變壓器T次級線圈的交流電壓滿載時(shí)降低為39V，串接上直流電流表測量平均充電電流為1. 5 1. 8A，平均充電電流約為1. 6A。用本實(shí)用新型所述充電器一般需要2. 4 2. 8個(gè)小時(shí)即可充滿。
權(quán)利要求1.一種有多重保護(hù)功能的電動車蓄電池充電器，由市電交流電源Ac、電源變壓器T及全波整流電路、脈動直流電指示電路、單向可控硅SCR及其觸發(fā)電路、PNP型三極管VTl的偏置電路和充電狀態(tài)指示燈LED2組成，其特征包括交流變壓器T及全橋整流電路的連接特征是電源變壓器T初級線圈Ll的兩端分別接市電交流電源AC，電源變壓器T次級線圈L2的兩端分別接全橋整流元件硅堆QZ的交流電輸入端，全橋整流元件硅堆QZ的正極輸出端接脈動直流電的正極VCC，全橋整流元件硅堆 QZ的負(fù)極輸出端與電路地GND相連；單向可控硅SCR及其觸發(fā)電路的連接特征是單向可控硅SCR的陰極接電路地GND，單向可控硅SCR的控制極接充電狀態(tài)指示燈LED2的負(fù)極，充電狀態(tài)指示燈LED2的正極接電阻R2的一端，電阻R2的另一端接PNP型三極管VTl的集電極，PNP型三極管VTl的發(fā)射極接脈動直流電的正極VCC，單向可控硅SCR的陽極接充電輸出端子的負(fù)極；PNP型三極管VTl的偏置電路的連接特征是PNP型三極管VTl的基極與電阻R3的一端、電位器RP的一端相連，電阻R3的另一端接脈動直流電的正極VCC，電位器RP的另一端接電阻R4的一端，電阻R4的另一端接單向可控硅SCR的陽極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有多重保護(hù)功能的電動車蓄電池充電器，脈動直流電指示電路的連接特征是紅色發(fā)光二極管LEDl的正極接脈動直流電的正極VCC，紅色發(fā)光二極管 LEDl的負(fù)極串接電阻Rl后接電路地GND。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有多重保護(hù)功能的電動車蓄電池充電器，其特征是脈動直流電的正極VCC接充電輸出端子的正極，單向可控硅SCR的陽極接充電輸出端子的負(fù)極。
專利摘要本實(shí)用新型是關(guān)于一種有多重保護(hù)功能的電動車蓄電池充電器。該充電器由市電交流電源AC、電源變壓器T及全波整流電路、脈動直流電指示電路、單向可控硅SCR及其觸發(fā)電路、PNP型三極管VT1的偏置電路和充電狀態(tài)指示燈LED2組成。市場上用于蓄電池充電的充電器種類繁多，但幾乎都要求蓄電池的正負(fù)極與充電器充電端子的正負(fù)極必須正確連接；并且普通充電器絕大部分沒有修復(fù)蓄電池極板的硫酸鉛化的功能，使蓄電池的使用壽命大幅度縮短。本實(shí)用新型僅使用少量普通分立元器件實(shí)現(xiàn)了能夠識別蓄電池極板是否脫落或電極是否斷開、識別蓄電池電壓是否低于充電器輸出電壓、識別蓄電池正負(fù)極是否接反且有修復(fù)蓄電池極板硫酸鉛化的功能以及快速充電、充滿自停等多重保護(hù)功能。
文檔編號H02J7/02GK202026117SQ20112016577
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者李秉哲 申請人:李秉哲