本發(fā)明涉及蓄電池充電技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種電容降壓可調(diào)式智能蓄電池充電器。

背景技術(shù)：

蓄電池以其優(yōu)良的電性能、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，成為機(jī)動(dòng)車和電動(dòng)自行車重要的啟動(dòng)電源，并且廣泛應(yīng)用于郵政、醫(yī)療、軍事及應(yīng)急電源等許多領(lǐng)域。但是，在蓄電池充電技術(shù)上，我國與國外先進(jìn)水平還存在有較大差距。目前國內(nèi)主要采用的多是傳統(tǒng)的變壓器降壓整流型充電器或是可控硅整流型充電器。前者體積龐大，笨重，不便移動(dòng)，且充電電流不穩(wěn)定，受電網(wǎng)電壓影響大。后者耗電量大，造成電能的巨大浪費(fèi)，且安全性較差。一般的蓄電池自動(dòng)充電器雖然具有大電流和涓流充電自動(dòng)轉(zhuǎn)換，但在涓電流充電時(shí)電流不可調(diào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種電容降壓可調(diào)式智能蓄電池充電器，該充電器體積小巧、重量輕、能隨著蓄電池兩端電壓的升高而自動(dòng)調(diào)整其充電電流，能夠有助于延長蓄電池的使用壽命。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電容降壓可調(diào)式智能蓄電池充電器，包括電容降壓電路、電流調(diào)節(jié)電路和自動(dòng)關(guān)機(jī)保護(hù)電路；所述的電容降壓電路由電源開關(guān)SA，熔斷器FU，電阻R1、R2、R3、R4、R5，電容C1、C2、C3、C4、C5，按鈕SB1、SB2、SB3、SB4，整流橋堆UR，穩(wěn)壓管D1，發(fā)光二極管LED1組成；所述的電流調(diào)節(jié)電路由電阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13，電位器RP1，穩(wěn)壓管D2、D3、D4，三極管Q1、Q2、Q3，比較放大器IC1、IC2、IC3、發(fā)光二極管LED2和蓄電池組E組成；所述的自動(dòng)關(guān)機(jī)保護(hù)電路由光耦I(lǐng)C4，三極管Q4，穩(wěn)壓管D5，電阻R14，繼電器K1及其常閉開關(guān)K1-1組成；

電阻R1和電容C1并聯(lián)后與按鈕SB1串聯(lián)形成第一電路，電阻R2和電容C2并聯(lián)后與按鈕SB2串聯(lián)形成第二電路，電阻R3和電容C3并聯(lián)后與按鈕SB3串聯(lián)形成第三電路，電阻R4和電容C4并聯(lián)后與按鈕SB4串聯(lián)形成第四電路，第一電路、第二電路和第三電路交聯(lián)在第四電路的兩端，交流電壓的一個(gè)輸出端依次經(jīng)過電源開關(guān)SA和熔斷器FU與第四電路的一端連接，交流電壓的另一個(gè)輸出端和第四電路的另一端分別與整流橋堆UR的兩個(gè)交流輸入端連接，整流橋堆UR的兩直流輸出端與電容C5和穩(wěn)壓二極管D1的并聯(lián)電路的兩端連接，電容C5的負(fù)極接地，電容C5的正極經(jīng)電阻R5與電容C5的負(fù)極連接；

電器K1的常閉開關(guān)K1-1的一端與電容C5的正極連接，另一端分別與三極管Q1、Q2和Q3的集電極連接，比較放大器IC1、IC2、IC3的2腳均與三極管Q3的集電極連接，比較放大器IC1的2腳還依次通過穩(wěn)壓二極管D2和電阻R6接地，比較放大器IC2的2腳還依次通過穩(wěn)壓二極管D3和電阻R8接地，比較放大器IC3的2腳還依次通過穩(wěn)壓二極管D4和電阻R10接地，比較放大器IC1、IC2、IC3的6腳分別與三極管Q1、Q2和Q3的基極連接，三極管Q1、Q2和Q3的發(fā)射集分別經(jīng)電阻R7、R9和R11與蓄電池級(jí)E的正極連接，蓄電池組E的正極分別兩路，一路經(jīng)電阻R13與蓄電池組E的負(fù)極連接，另一路依次經(jīng)過電位器RP1和電阻R12與蓄電池組E的負(fù)極連接，比較放大器IC1、IC2、IC3的3腳均連接在電位器RP1和電阻R12之間；

所述光電耦合器的1腳和4腳連接后與三極管Q1的集電極連接，光電耦合器的2腳與三極管Q4的集電極連接，三極管Q4的發(fā)射集依次通過穩(wěn)壓二極管D5和電阻R14接地，光電耦合器的3腳通過繼電器K1接地，三極管Q4的基極連接在電位器RP1和電阻R12之間。

本發(fā)明改變了降壓方式，不采用變壓器進(jìn)行降壓，因而可以有效減小充電器的體積，并能減輕充電器的重量，同時(shí)，還能節(jié)省制造成本。該充電器能夠隨著蓄電池兩端電壓的升高而自動(dòng)調(diào)整其充電電流，當(dāng)蓄電池兩端電壓過高時(shí)，能夠切斷供電電源，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)機(jī)保護(hù)，從而可以有效地延長蓄電池的壽命。

進(jìn)一步，在電阻R5和地之間還連接有發(fā)光二極管LED1。當(dāng)開機(jī)后蓄電池未接入充電電路或是線路接觸不良，會(huì)產(chǎn)生200V左右的高壓，此時(shí)發(fā)光二極管LED1點(diǎn)亮報(bào)警。

進(jìn)一步，電阻R13和蓄電池組E的負(fù)極之間還連接有發(fā)光二極管LED2。如果蓄電池的正負(fù)極接反時(shí)，此時(shí)發(fā)光二極管LED2點(diǎn)亮報(bào)警。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電路原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種電容降壓可調(diào)式智能蓄電池充電器，包括電容降壓電路、電流調(diào)節(jié)電路和自動(dòng)關(guān)機(jī)保護(hù)電路；所述的電容降壓電路由電源開關(guān)SA，熔斷器FU，電阻R1、R2、R3、R4、R5，電容C1、C2、C3、C4、C5，按鈕SB1、SB2、SB3、SB4，整流橋堆UR，穩(wěn)壓管D1，發(fā)光二極管LED1組成；所述的電流調(diào)節(jié)電路由電阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13，電位器RP1，穩(wěn)壓管D2、D3、D4，三極管Q1、Q2、Q3，比較放大器IC1、IC2、IC3、發(fā)光二極管LED2和蓄電池組E組成；所述的自動(dòng)關(guān)機(jī)保護(hù)電路由光耦I(lǐng)C4，三極管Q4，穩(wěn)壓管D5，電阻R14，繼電器K1及其常閉開關(guān)K1-1組成；

電阻R1和電容C1并聯(lián)后與按鈕SB1串聯(lián)形成第一電路，電阻R2和電容C2并聯(lián)后與按鈕SB2串聯(lián)形成第二電路，電阻R3和電容C3并聯(lián)后與按鈕SB3串聯(lián)形成第三電路，電阻R4和電容C4并聯(lián)后與按鈕SB4串聯(lián)形成第四電路，第一電路、第二電路和第三電路交聯(lián)在第四電路的兩端，交流電壓的一個(gè)輸出端依次經(jīng)過電源開關(guān)SA和熔斷器FU與第四電路的一端連接，交流電壓的另一個(gè)輸出端和第四電路的另一端分別與整流橋堆UR的兩個(gè)交流輸入端連接，整流橋堆UR的兩直流輸出端與電容C5和穩(wěn)壓二極管D1的并聯(lián)電路的兩端連接，電容C5的負(fù)極接地，電容C5的正極經(jīng)電阻R5與電容C5的負(fù)極連接；

電器K1的常閉開關(guān)K1-1的一端與電容C5的正極連接，另一端分別與三極管Q1、Q2和Q3的集電極連接，比較放大器IC1、IC2、IC3的2腳均與三極管Q3的集電極連接，比較放大器IC1的2腳還依次通過穩(wěn)壓二極管D2和電阻R6接地，比較放大器IC2的2腳還依次通過穩(wěn)壓二極管D3和電阻R8接地，比較放大器IC3的2腳還依次通過穩(wěn)壓二極管D4和電阻R10接地，比較放大器IC1、IC2、IC3的6腳分別與三極管Q1、Q2和Q3的基極連接，三極管Q1、Q2和Q3的發(fā)射集分別經(jīng)電阻R7、R9和R11與蓄電池級(jí)E的正極連接，蓄電池組E的正極分別兩路，一路經(jīng)電阻R13與蓄電池組E的負(fù)極連接，另一路依次經(jīng)過電位器RP1和電阻R12與蓄電池組E的負(fù)極連接，比較放大器IC1、IC2、IC3的3腳均連接在電位器RP1和電阻R12之間；

所述光電耦合器的1腳和4腳連接后與三極管Q1的集電極連接，光電耦合器的2腳與三極管Q4的集電極連接，三極管Q4的發(fā)射集依次通過穩(wěn)壓二極管D5和電阻R14接地，光電耦合器的3腳通過繼電器K1接地，三極管Q4的基極連接在電位器RP1和電阻R12之間。

本發(fā)明改變了降壓方式，不采用變壓器進(jìn)行降壓，因而可以有效減小充電器的體積，并能減輕充電器的重量，同時(shí)，還能節(jié)省制造成本。該充電器能夠隨著蓄電池兩端電壓的升高而自動(dòng)調(diào)整其充電電流，當(dāng)蓄電池兩端電壓過高時(shí)，能夠切斷供電電源，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)機(jī)保護(hù)，從而可以有效地延長蓄電池的壽命。

在電阻R5和地之間還連接有發(fā)光二極管LED1。

電阻R13和蓄電池組E的負(fù)極之間還連接有發(fā)光二極管LED2。

工作原理：220V市電經(jīng)電源開關(guān)SA、熔斷器FU、四組按鈕開關(guān)SB1-SB4、四組電容C1-C4降壓后，加到整流橋堆UR進(jìn)行橋式整流。傳統(tǒng)的降壓方式一般通過使用變壓器來完成，但是變壓器體積較大，成本也較高。本發(fā)明采用電容降壓的方式，就可以解決降壓的問題，不僅簡化電路，還節(jié)約成本。以電容C1為例，如果將電容C1后面的電路都看作負(fù)載的話，那么相當(dāng)于電容C1和一個(gè)電阻R1串聯(lián)在市電通路里，電容和電阻在交流下都是有阻抗的，因而能進(jìn)行串聯(lián)分壓，這樣，到負(fù)載上的電壓就變小了。電容C1起到了限流的作用，它決定了電路中的最大電流，當(dāng)負(fù)載一定的情況下，電容C1也就決定了負(fù)載上可以得到的電壓，最終起到了降壓的作用。電阻R1是電源關(guān)閉后電容C1的電荷泄放電阻。穩(wěn)壓二極管D1是為了在市電的整個(gè)周期給電容C1提供充放電通路。因?yàn)橐ＷC電容C1在整個(gè)交流電周期內(nèi)都是工作的。

圖1中如果負(fù)載短路，220V交流電全部加在電容C1上，電路中的電流等于電容C1的充放電電流。

此外，通過四組按鈕開關(guān)SB1-SB4切換電路中的四組電容C1-C4，得到不同的充電電流，且電流穩(wěn)定，只要供電220V電源頻率不變，其電流在電源電壓降到180V時(shí)仍能保持恒定。合理選擇電容C1-C4，通過按鈕開關(guān)SB1-SB4的不同組合可得到1A-15A的充電電流，可滿足現(xiàn)有蓄電池的充電要求。

當(dāng)開機(jī)后蓄電池未接入充電電路或是線路接觸不良，兩線柱會(huì)產(chǎn)生200V左右的高壓，此時(shí)發(fā)光二極管LED1點(diǎn)亮報(bào)警。如果蓄電池的正負(fù)極接反時(shí)，此時(shí)發(fā)光二極管LED2點(diǎn)亮報(bào)警。

比較放大器輸出電壓供給三級(jí)管的基極，當(dāng)三極管基極電壓大于穩(wěn)壓管反向擊穿電壓時(shí)，該三極管導(dǎo)通，電源經(jīng)該三極管的ce結(jié)和限流電阻給蓄電池充電。在圖1中，穩(wěn)壓二極管D2、D3、D4中的反向擊穿電壓依次增大，因此在蓄電池電壓逐漸上升的過程中，穩(wěn)壓二極管D2、D3、D4先后被擊穿，電路自動(dòng)將各限流電阻順次接入充電電路，即隨著蓄電池電壓逐漸升高而逐次降低蓄電池的充電電流。本發(fā)明設(shè)置了三個(gè)檔位，也可以根據(jù)自己的需要設(shè)置更多的檔位。

當(dāng)蓄電池充滿電后，12V蓄電池兩端的電壓上升到15V時(shí)，蓄電池的采樣電壓加至三極管Q4的基極電壓，如果大于穩(wěn)壓二極管D5的2.8V時(shí)，三極管Q4導(dǎo)通，光電耦合器IC4的3腳和4腳導(dǎo)通，繼電器K1接通，其常閉開關(guān)K1-1斷開，切斷供電電源，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)機(jī)保護(hù)。