专利名称：新型电子充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双限控制的自动充电器，它能辨别可充电电池贮电状况，自动开始充电或停止充电，转入贮存状态。
目前，公知的对可充电池进行补充充电，方法有二种1.恒压充电以恒定电压长时间充电；2.恒流充电以恒定电流充电，包括分级恒流充电法。在电池电压低于终止电压时，充电，达到终止电压后停止充电。但终止电压包含二部分，即电动势和极化电压，停止充电后，极化电压消失，电池端电压低于终止电压，充电器则又开始充电，如此反复。这样，不同程度地对电池过充，使电池中电极上的活性物质脱落，电液干涸，产生气胀，导致寿命缩短，同时还浪费大量的电能。
本实用新型的目的是提供一种结构简单的全自动充电器，它不仅能辨别电池贮电状况，自动开始或停止充电，而且能长期无维护工作，自动补充电池自放电损失的能量，对暂不使用的电池起维护作用。
本实用新型的目的是这样实现的充电器电路分充电电路、开关电路和控制电路三部分，其电连接关系如下；(一)充电电路，变压器输入端接市电，它的二组输出线圈中，带有中心抽头的一组，中心抽头接地，二个输出端分别与二只整流管正极电连接，一整流管负极与快、慢充选择开关一端电连接，另一整流管负极分别与快、慢充选择开关另一端和限流电阻电连接，限流电阻另一端与开关电路输入端电连接，开关电路输出端分别与控制电路信号输出端和电池正极电连接，电池负极接地。开关电路控制端与控制电路控制信号输出端电连接。
(二)开关电路，开关电路分三种情况，a.低电压，小电流充电。NPN型晶体管，其集电极与输入端电连接，基极与输出端电连接，发射极、限流电阻和控制端电连接。b.高电压、小电流充电。光电耦合器，其输入极与输入端电连接，输出极与输出端电连接。二控制极中，正极、限流电阻和控制端电连接，负极接地。c.大电流充电。继电器两触点分别与输入端和输出端电连接。控制线圈一端与控制端电连接，另一端接地。
(三)控制电路控制电路分外围电路和测控电路二部分。a.外围电路，变压器的另一组输出线圈，二输出端分别与整流桥的二输入端电连接，整流桥的负输出端接地，正输出端分别与滤波电容正极和三端稳压器输入极电连接，滤波电容负极和三端稳压器基极均接地。三端稳压器输出极与限流电阻电连接，限流电阻另一端分别与稳压管负极和控制器基准电压输入端电连接，稳压管正极接地。控制器复位端、复位开关和地电连接，二信号输出端分别与红、绿发光二极管和地电连接。b.测控电路，所有集成电路，其电源输入正极均与三端稳压器输出端电连接，负极均接地。信号输入端与分压电阻电连接。分压电阻另一端分别与两电位器一端电连接，两电位器的另一端均接地。一电位器滑动端与上限比较器负输入端电连接，另一电位器滑动端与下限比较器正输入端电连接。基准电压输入端分别与上限比较器正输入端和下限比较器负输入端电连接。上限比较器输出端与与非门A输入端电连接，下限比较器输出端与保护电阻电连接，保护电阻另一端分别与复位端和与非门B输入端电连接。与非门A输出端分别与与非门B另一输入端、限流电阻一端和反相器输入端电连接。与非门B输出端与与非门A另一输入端电连接(与非门A、B构成R－S触发器)，反相器输出端分别与控制端和另一限流电阻电连接，两只限流电阻的另一端分别与二个信号输出端电连接。
充电器控制的上、下限，其定义分别是，上限即电池类型、单体电池数和充电率所对应的终止电压；下限即所需容量占额定容量的百分率(任意选择)对应的电池开路电压。以下是各类电池单体在10小时率充电时上限和下限(全容量)数值参考表。
充电器工作时，充电器状态、电池电压状况、各比较器和与非门输出电平高低、反相器输出电平以及开关电路状态见下表，电池从容量不足充电开始。
充电器开关电路开通时，红色发光二极管亮，指示正在充电；当开关电路断开时，绿色发光二极管亮，指示已充足，电池处于贮存状态。随着贮存时间延长，电池容量因自放电而降低，当电压低于下限时，充电器自动开始充电。复位开关，在必要时使用，可使电池在较短时间内达充足状态。快、慢充选择开关可根据充电需要来选用。
由于采用上述方案，可以完全避免过充，使电池充电方便、安全、延长使用寿命，而控制电路中仅增加一比较器，二个与非门和一反相器等元件。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的总装配原理图。
图2是开关电路原理图。
图3是测控电路原理图。
图4是实施例印刷线路图。
图5是实施例纵剖面图。
图6是图5的I－I剖视图。
图中，1.控制输出端2.信号输入端3.复位端4.信号输出端(绿灯)5.信号输出端(红灯)6.基准电压输入端7.输出端8.控制端9.输入端10.整流二极管11.变压器12.快、慢充选择开关13.限流电阻14.开关电路15.电池16.复位开关17.控制电路18.绿发光二极管19.红发光二极管20.稳压二极管21.分压电阻22.三端稳压器23.滤波电容24.整流桥25.限流电阻26.开关晶体管27.限流电阻28.光电耦合器29.继电器30.电位器31.分压电阻32.电位器33.上限比较器34.下限比较器35.保护电阻36.与非门A37.与非门B38.电阻39.反相器40.电阻41.导线42.集成电路LM32443.集成电路CD401144.弹簧电池夹45.绝缘外壳46.电源线47.印刷电路板。
图1中，整流二极管(10)组成整流电路，当快、慢充选择开关(12)闭合时为全波整流，即快充；开启时为半波整流，即慢充。充电电路中变压器(11)输出电压高于电池电压上限数伏。选择三端稳压器(22)输出电压9～15伏。复位开关(16)闭合时充电器复位。
图2中，电池容量较小，充电电流在0.5安培以上的电池，当电池电压上限低于三端稳压器输出电压时，选用a电路；当电池电压上限高于或接近三端稳压器输出电压时，选用b电路。对于大容量电池，选用c电路。
图3中，调整电位器(30)使电池电压达上限时，滑动端输出电压与基准电压等值；调整电位器(32)使电池电压为下限时，滑动端输出电压与基准电压等值。与非门A(36)和与非门B(37)组成R－S触发器。
图5所示实施例中，充电器对四个AA型镉镍电池充电，集成电路LM324(42)中二个运算放大器分别作为上、下限比较器。集成电路CD4011(43)中，二个与非门分别作为与非门A和B，另二个与非门对应极端并联连接后，一输入端接电源正极，用作反相器，采用晶体管作开关元件。电路板和电池安装在绝缘外壳中，中间隔开。
权利要求1.一种电子充电器，电池电压信号经电位器分压后，通过比较器与基准电压比较，比较器输出信号控制开关电路，其特征是另设电池电压下限控制电路，即电池电压信号经另一电位器分压后，通过另一比较器与基准电压比较，比较结果与上述结果同时输入由二个与非门组成的R-S触发器，触发器输出信号经反相后，控制开关电路的开和关，即充电器充电与不充电，分别用红、绿发光二极管指示。
2.根据权利要求1所述的充电器，其特征是采用晶体管作为开关元件。
3.根据权利要求1所述的充电器，其特征是采用光电耦合器作为开关元件。
4.根据权利要求1所述的充电器，其特征是采用继电器作为开关元件。
5.根据权利要求1所述的充电器，其特征是在R－S触发器一输出端与地之间设置复位开关。
专利摘要一种双限控制的全自动充电器，电池电压信号经电位器分压后，通过比较器与基准电压比较，比较器输出信号控制开关电路，其特征是另设电池电压下限控制电路，即电池电压信号经另一电位器分压后，通过另一比较器与基准电压比较，然后经R-S触发器控制开关电路的通断。适用于对电池全自动充电。
文档编号H02J7/10GK2105791SQ9121699
公开日1992年5月27日 申请日期1991年6月23日 优先权日1991年6月23日
发明者高建峰 申请人:高建峰