专利名称：蓄电池补偿式恒流自动充放电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对蓄电池充电装置的改进。
目前的蓄电池充电装置都是采用可控硅来控制充电电流大小的，这类装置在实际的使用，特别在舰船方面的应用中，存在控制电路复杂、可靠性差、电磁兼容性也难于解决等问题。
本实用新型的目的是提供这样的一种装置在装置输入电压变化为±20％额定电压时，使输出电流按设定值恒定不变，且电磁兼容性好，能对电池组的低电压、充电过载、伺服故障报警，以及对电池组充、放电能自动转换，提高蓄电池的使用效能，减轻工作人员的劳动强度。
本实用新型的技术解决方案是利用输出电流反馈信号，通过伺服机构自动对输入端电压进行补偿，实现蓄电池组的恒流充电，并采用现代电子技术自动监测电池组的充、放电状况，具有二级自动恒流或手动调压充电及故障报警功能。因此，本实用新型包括一个由依次成电路相联结、构成接受与市电相连的接触器Uλ的输出并控制其工作的闭合反馈环节Uλ→电压补偿单元→整流单元→电流取样传感单元→电池组充放电转换单元→Uλ；由手控单元与电压补偿单元相联结，构成手控工作模式；由电池组充放电转换单元馈入电信号到监控单元去控制伺服单元工作；由电动控制开关设置伺服单元的工作状态，再由伺服单元去调控电压补偿单元工作而构成的自动工作模式。并由直流稳压电源供给上述各部件的直流电压。
本实用新型由于改变了常规的恒流或恒压充电的控制方法，使装置可靠性大大提高并具有下述多种功能和优点1、采用输出电流取样来控制输入网络的电压补偿，根据监测单元的检测信号，可以实现二级以上的多级恒流充电、恒流精度高，输出纹波小，大大减少蓄电池充电后期的水解现象；2、具有自动恒流及手控调压双重功能，一旦监控单元工作失灵，可以方便地转入手控调压充电；3、蓄电池组充电、放电的自动转换装置的自动监测单元根据充电或放电蓄电池组的容量进行自动转换，确保负载的用电，在充电后期采用蓄电池高限电压与充电后期计时双重控制，可适合不同使用期的蓄电池组充电；4、具有补充充电功能，如果蓄电池组的容量没有放电至低限值需要充电时，通过装置上的补充充电按钮，使蓄电池组按补充充电程序进行。
本实用新型的附图简单说明如下
图1是本实用新型的电路结构方框示意图。
图2是本实用新型的电压补偿单元和整流单元的实施电原理图。
图3—1和图3—2分别是本实用新型的电流取样传感单元的实施例图。
图4是本实用新型的电池组充放电转换单元的实施电原理图。
图5是本实用新型的监控单元的实施电原理图。
图6是本实用新型的伺服单元和电动控制单元的实施电原理图。
图7是本实用新型的报警单元的实施电原理图。
图8是本实用新型的电源示意图。
下面我们根据图1—图8给出本实用新型一个较好的实施例，并结合对该实施例的描述，进一步提供本实用新型的技术细节。
请参阅图1，如图所示，本实用新型包括一个由依次成电路相联结、构成接受与市电相连的接触器Uλ的输出并控制其工作的闭合反馈环节Uλ→电压补偿单元1→整流单元2→电流取样传感单元3→电池组充放电转换单元4→Uλ；由手控单元9与电压补偿单元1相联结，构成手控工作模式；由电池组充放电转换单元4馈人电信号到监控单元6去控制伺服单元5工作；由电动控制开关8设置伺服单元5工作状态，再由伺服单元5去调控电压补偿单元1工作而构成的自动工作模式。电源10(图中未画出)则供给上述各部件的直流电源。
请参阅图2，本实施例中的电压补偿单元1包括补偿变压器T1和调整变压器T2，该调整变压器T2提供初级补偿电压信号，其与电池组充电电流成线性变化，送至补偿变压器T1的一次侧(初级绕组)，再由其二次侧(次级绕组)产生补偿电压，经由整流单元2整流，本实施例的整流单元2系由二极管整流器构成。手控单元9为一只手调节轮。
请参阅图3—1和图3—2，它们分别为本实用新型中的电流取样传感单元3的两种实施方案图3—1系由三只运算放大器31、32和33构成的分流器取样结构，由整流单元2将交流电压整流后经电流取样传感元3和电池组充放电转换单元4向电池组充电，其中被分流取样作为自动调控恒流充电的初始信号，该分流电信号经由运算放大器31、32和33构成的高阻抗差动放大单元放大后，送入电池组充放电转换单元4；或如图3—2所示，电流取样传感单元3系由一只霍尔磁传感器35及其输入线圈进34所构成，进行电流取样，线路结构比较简单。
请参阅图4，如图所示，AE1是对E1电池组的监测，即电池组监测单元41，AE2是对E2电池组的监测，即电池组监测单元42。AE1与AE2的电路结构是相同的，其中“B+”为基准电压，由两只运算放大器410、411构成滞后式电压比较器；电位器4101设定低限基准电压，电位器4111设定高限基准电压，当蓄电池E1的电压低于某一设定值时，运算放大器410输出高电位，由于该电位的升高，使二极管4102反向截止，因而使运算放大器411的同相“+”输入端升高，输出高电位，并经非门412驱动，继电器413工作，指示灯414亮。同样，运算放大器410的输出为高电平，从而经与非门415、416和417后，使继电器418得以驱动，再经继电器Kc控制电源的通断。计时单元43则由运放430、时钟振荡器432和计时器431以电路联结构成，当充电至某一设定的高限值后，运放430输出为“0”，从而计时器431开始计时，到一定时间后，输出为高电位，使AE1或AE2反转，充电停止。由电流传感单元3来的电流传感信号，经倍压元件441—444构成的倍压单元44倍压，分取出三倍压信号送监控单元6作为二级恒流控制及过载信号电压，SA1为自动、手动1、手动2的转换开关，图中开关在自动位置。
请参阅图5，如图所示，单元62是监测电池组E1的低压，单元63是监测电池组E2的低压，而“单元61”是监测充电电流是否过载。运算放大器640、641及继电器643构成充电电流减半监控单元64，当充电至设定电压时，继电器643释放，通过触点J643-1或J643-2改变来自电池组充放电转换单元4的倍压信号值，由电阻644送至伺服单元5，由伺服单元5来的伺服触点信号输入由延时集成块651和运算放大器652构成的传动故障检测单元65，当伺服继电器54或55动作时间至设定延时值时，继电器653动作，通过其触点J653-2断开伺服单元5的伺服电路，由单元61的过流信号、单元62的E1电池组低电压信号、单元63的E2电池组低电压信号，各伺服故障信号分别通过J612-1、J621-1、J631-1、J653-1触点向报警单元7输出报警信号。
请参阅图6，如图所示，伺服单元5对来自监控单元6来的电压信号经比较器50、51比较，当电压偏低时，则通过继电器55动作，伺服电机使补偿量增加，反之，通过继电器54动作，伺服电机反转，补偿电压减少，电位器500和电位器510分别设定充电增流或减流，开关53是自动、电动及停止的转换开关(图中开关在自动位)，在电动位置时，由按钮531与532控制继电器54或继电器55动作。
权利要求1.一种蓄电池补偿式恒流自动充放电装置，包括与交流电源相连接的接触器Uλ、直流电源(10)、报警单元(7)，其特征在于还有依次成电路联结、构成接受Uλ的输出并控制其工作的闭合反馈环节Uλ→电压补偿单元(1)→整流单元(2)→电流取样传感单元(3)→电池组充放电转换单元(4)→Uλ、分别与电压补偿单元(1)相连接的手控单元(9)和伺服单元(5)、联结伺服单元(5)与电池组充放电转换单元(4)的监控单元(6)和设置伺服单元(5)工作状态的电动控制开关(8)、以及连接监控单元(6)报警电信号输出端的报警单元(7)。
专利摘要一种蓄电池补偿式恒流自动充放电装置，包括由电压补偿单元(1)、整流单元(2)、电流取样传感单元(3)和电池组充放电转换单元(4)顺次成电路联结，构成接受与控制Uλ的闭合反馈环节，分别与电压补偿单元(1)相联结的手控单元(9)和伺服单元(5)，联结伺服单元(5)与电池组充放电转换单元(4)的监控单元(6)，置伺服单元(5)状态的电动控制开关(8)以及与监控单元(6)相连接的报警单元(7)。本实用新型具有充电恒流精度高和使用方便等优点。
文档编号H02J7/10GK2222977SQ9422789
公开日1996年3月20日 申请日期1994年3月23日 优先权日1994年3月23日
发明者朱进先 申请人:朱进先