專利名稱：鎳鎘蓄電池快速充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電能存儲系統(tǒng)，特別是鎳鎘蓄電池快速充電器。
目前使用的鎳鎘電池充電器的充電時間要長達(dá)15－20小時，采用大電流充電時要嚴(yán)格控制溫升和充電時間。且電池易產(chǎn)生極化現(xiàn)象和記憶效應(yīng)，影響電池的充電效果，和使用壽命。
本實(shí)用新型的目的是提出一種鎳鎘蓄電池快速充電器技術(shù)方案，以提高充電速度，且不產(chǎn)生極化現(xiàn)象和消除記憶效應(yīng)，提高電池的使用壽命，修復(fù)某些受損電池。
本實(shí)用新型的內(nèi)容由機(jī)殼和電路組成，電路部份包括變壓整流電路，脈沖充電電路，充電自動控制電路和去極化電路；充電自動控制電路由自動控制電路和停充控制電路，充電控制電路和充電檢測電路構(gòu)成，去極化電路聯(lián)接充電電池和自動控制電路；自動控制電路分別與復(fù)位電路和定時器電路聯(lián)接，定時器電路與復(fù)位電路聯(lián)接。還有予放電電路，予放電電路與電池聯(lián)通，由放電檢測電路和放電電路構(gòu)成。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是采用脈沖快速充電方式?jīng)_電，配有自控電路控制間歇沖電和去極化，同時設(shè)有予放電電路，避免產(chǎn)生記憶效應(yīng)。
本實(shí)用新型的實(shí)施例如附圖所示

圖1是本實(shí)用新型的電路框圖圖2是本實(shí)用新型的電路詳圖圖中標(biāo)號表示1、放電及放電檢測電路 2、自動控制電路3、電池充滿檢測電路 4、檢測顯示電路5、充電顯示電路 6、定時器電路7、脈沖充電電路 8、去極化電路9、電源電路 10、涓流充電電路圖中元件及集成電路片均采用標(biāo)準(zhǔn)符號、代碼。
結(jié)合實(shí)施例附圖對本實(shí)用新型加以具體說明放電及放電檢測電路1由J1、J2、R7、R9、R10、R16、C8、C10、D21、D22、FD、P2、N2、JDQ及IC4B，IC5C組成。其工作情況是接通電源裝上電池后J1、J2處于閉合狀態(tài)，電池電壓通過R10給FD供電，F(xiàn)D顯示放電狀態(tài)，F(xiàn)D兩端電壓為1.5V左右，該電壓輸給N2的基極，N2開始工作在恒流源狀態(tài)，電池電壓通過N2、R9放電，電池電壓同時加到IC4B的第6腳，與予先設(shè)定好的IC4B的第5腳電壓進(jìn)行比較，IC4B－6腳高于IC4B5腳電壓時，IC4B的第7腳為低電平，SCR得不到觸發(fā)電壓處于關(guān)斷狀態(tài)，繼電器JDQ繼續(xù)保持原狀態(tài)，J1、J2閉合，IC4B的第7腳同時通過反向器IC5C變成高電平，再經(jīng)D21給IC1－11腳和IC2－15腳進(jìn)行復(fù)位，放電電路繼續(xù)放電，隨著電池電壓的降低，當(dāng)IC4B6腳電壓低于IC4B5腳電壓時，IC4B7腳翻轉(zhuǎn)成高電平，這個高電平信號經(jīng)過C8加到SCR的控制極，使其導(dǎo)通，JDQ加上電壓開始吸合，J1、J2觸點(diǎn)斷開，停止了放電放程，另一路經(jīng)過反相器IC5C變成低電平，取消了IC1和IC2的復(fù)位信號，使電路開始了充電過程。
自動控制電路2由R8、R12、C1、C2、D1、D5－D13及IC2、IC5A組成。
當(dāng)電池電壓放到需要充電時，放電電路停止工作，同時取消了IC2的復(fù)位信號(REST)，使IC2開始接受IC5A－2腳發(fā)出的振蕩脈沖，在復(fù)位狀態(tài)時IC2－3腳為高電平，這個高電平信號一直送到充滿檢測電路檢測電池電壓。如果充滿則通過檢測電路，復(fù)位電路自動停機(jī)，如果沒充滿則繼續(xù)下一步充電過程；另一路經(jīng)D13送到停充電路暫停充電。當(dāng)下一個脈沖到來時IC2－2腳變?yōu)楦唠娖剑?jīng)過D12送到充電電路，充電時間要持續(xù)六個脈沖周期，IC2的2、4、7、10、1、5腳依次變?yōu)楦唠娖?，并?jīng)過D12、D11、D10、D9、D8、D7都送到充電電路進(jìn)行充電，當(dāng)?shù)?個脈沖到來時IC2的6腳變?yōu)楦唠娖?，?jīng)過D6送到停充電路暫停充電，當(dāng)?shù)?個脈沖到來時IC2的9腳變?yōu)楦唠娖?，這個高電平信號一路送到去極化電路進(jìn)行瞬時的大電流放電。另一路經(jīng)D5送到停充電電路暫停充電。第9個脈沖到來時IC2的11腳變?yōu)楦唠娖剑?jīng)過D1送到停充電路暫停充電，當(dāng)?shù)?0個脈沖到來時IC2的3腳又變?yōu)楦唠娖?，一路送到檢測電路、檢測電池電壓，另一路送到停充電路暫停充電，當(dāng)檢測到的電池電壓充滿時自動停機(jī)，并保持在復(fù)位狀態(tài)，進(jìn)行涓流充電，當(dāng)檢測到的電池電壓沒充滿時，則繼續(xù)充電，重復(fù)充6、停1、放1、停1、測1的自動控制過程，直到充滿為止。
電池充滿檢測電路3由R11、R13、R17、R22、R23、C11、C12、P1、N5、D4、D20、D23、TC及IC4A、IC5B組成。其工作過程是當(dāng)R22的1號端接到自控電路發(fā)來的檢測信號時，N5導(dǎo)通，電池電壓經(jīng)過N5加到IC4A的2腳，與IC4A的3腳電壓進(jìn)行比較，IC4A2腳電壓低于IC4A3腳時，說明電池電壓沒充滿，需要繼續(xù)充電，當(dāng)IC4A2腳電壓高于IC4A3腳時，說明電池電壓已充滿，IC4A的第1腳變?yōu)榈碗娖?，電流一路?jīng)R17點(diǎn)亮TC發(fā)光管，指示電壓充滿，另一路經(jīng)IC5B反相器變?yōu)楦唠娖剑宦方?jīng)D23送回IC4A2腳，保持充滿狀態(tài)，另一路經(jīng)D4送到自控電路和定時電路進(jìn)行自動復(fù)位。
當(dāng)D20的陽極接到定時電路發(fā)來的定時時間信號時，使IC4A2腳電壓高于IC4A2腳電壓，IC4A1腳變?yōu)楦唠娖?，通過R17，點(diǎn)亮TC，IC1、IC2復(fù)位。
檢測顯示電路4由R19、JC、IC5F組成。其工作情況是當(dāng)IC5F第13腳接到自控電路發(fā)來的高電平檢測信號時，經(jīng)IC5F反相后通過R19點(diǎn)亮TC發(fā)光管，顯示檢測狀態(tài)。
充電顯示電路5由IC5E，R18，CD組成。當(dāng)IC5E的第11腳接到自控電路發(fā)來的高電平充電信號時，經(jīng)IC5E反相后，通過R18點(diǎn)亮CD發(fā)光管，顯充電狀態(tài)。
定時器電路6由R24、C9、IC1、IC5D組成，其中R24、C9和IC5D組成一個基本的定時脈沖振蕩器。當(dāng)放電檢測電路和充滿檢測電路取消復(fù)位信號后IC1－11腳變?yōu)榈碗娖?，使IC1－10腳接受IC5D第8腳發(fā)出的定時脈沖，經(jīng)IC1分頻后由IC1的第1腳送到充滿檢測電路由充滿檢測電路保持并顯示出來，同時返送回一個復(fù)位信號。
脈沖充電電路7由R1、R2、R4、R5、R20、R21、D14、N3、N4、u1為組成。u1為可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器，接成恒流源的形式，由N3、N4控制其通斷，u1的第3腳為電源輸入端，接未經(jīng)過穩(wěn)壓的直流電，例如3－30V的直流電壓，接電源電路的u2第1腳。R20、R4、N4和R21、R5、N4組成控制電路，當(dāng)自控電路發(fā)來停充信號時，信號經(jīng)R20使N4導(dǎo)通u1的第1腳為低電平，使u1停止向電池充電，當(dāng)自控電路發(fā)來充電信號時，充電信號通過R21使N3導(dǎo)通，把u1接成恒流源，開始向電池充電。
去極化電路8由R6、R14、C7、N1組成，它實(shí)際上是電池瞬間大電流放電電路。自控電路發(fā)來去極化信號經(jīng)C7使N1瞬間導(dǎo)通，電池通過R14N1瞬時大電流放電，放電電流由R14和電池電壓決定。
電源電路9由C3、C4、C5、C6、D15、D16、D17、D18、D19、u2組成，變壓器送來的交流電壓經(jīng)過D15－18組成的撟式整流電路變成直流電壓，經(jīng)過C3濾波，u2穩(wěn)壓，由u2的第3腳輸出穩(wěn)壓的直流電為整個電路提供工作電源。
涓流充電電路由R3、D2組成。涓流充電電路為充電電池提供很小的充電電流，這個電流從開機(jī)就有，電流的大小由電池電壓，R3的阻值，VCC的電壓值共同決定，一般3－5mA左右。
本實(shí)用新型的工作情況是裝上充電池，插上電源插頭，按啟動鈕、首先開通放電檢測電路檢測電池內(nèi)是否有殘存電壓須先放電。電池內(nèi)電壓低于設(shè)定值時轉(zhuǎn)入充電狀態(tài)，由自控電路控制脈沖充電，實(shí)現(xiàn)循環(huán)充6→停1→放1→停1→測1的過程，直到電池充滿或定時結(jié)束為止。
本實(shí)用新型快速充電器可以防止極化，快速充電，且可消除記憶效應(yīng)，對某些受損電池有一定的修復(fù)作用。
權(quán)利要求1.一種鎳鎘蓄電池快速充電器，由機(jī)殼和電路組成，電路部份包括變壓整流電路，脈沖充電電路，其特征在于還有充電自動控制電路和去極化電路；充電自動控制電路由控制電路和停充控制電路，充電控制電路和充電檢測電路構(gòu)成，去極化電路聯(lián)接充電電池和自動控制電路；自動控制電路分別與復(fù)位電路和定時器電路聯(lián)接，定時器電路與復(fù)位電路聯(lián)接。
2.如權(quán)利要求1所述的快速充電器，其特征在于還有予放電電路，予放電電路與電池聯(lián)通，由放電檢測電路和放電電路構(gòu)成。
專利摘要鎳鎘蓄電池快速充電器，電路部分包括變壓整流電路，脈沖充電電路，充電自動控制電路和去極化電路。充電自動控制電路由控制電路和停充控制電路、充電控制電路和充電檢測電路構(gòu)成，采用脈沖快速充電式?jīng)_電，配有自控電路間歇充電和去極化，同時設(shè)有預(yù)放電電路避免產(chǎn)生記憶效應(yīng)。
文檔編號H02J7/10GK2176615SQ9324425
公開日1994年9月7日 申請日期1993年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月16日
發(fā)明者彭有, 謝衛(wèi)列 申請人:彭有, 謝衛(wèi)列