专利名称：充电电池修复仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种充电电池修复仪，具体是一种用于镍镉电池的脉冲充电修复
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背景技术：
在石油专用管生产领域，为保证钢管质量，无损探伤是不可或缺的重要手段，而便携式超声探伤仪则是经常的大量使用的设备。该探伤仪的12V专用充电电池，由于使用多且使用频繁，无法及时充电等原因，使用一般的充电器充电，常常使用不久即出现电池容量下降的情况，导致电池无法正常使用。而该电池的价格很高，轻易弃置不用，既给企业增加了成本，又造成环境污染。本修复仪对应的充电电池是由镍镉电池构成，用于模拟式手提超声探伤仪，该电池原有的充电器只是直接对电池进行充电。由于镍镉电池的记忆效应，以及在实际使用中， 生产现场对于仪器的使用要求，通常难以做到完全放电之后再充电，或者未充足电即使用， 很快造成电池容量严重下降，无法正常使用。要克服这种由于记忆效应造成的电池容量下降，显然一般的充电器是无法做到的。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种充电电池修复仪，采用先充分放电再进行脉冲充电的方式，在对电池充电的同时，消除电池的记忆效应，恢复电池的有效容量。按照本实用新型提供的技术方案，所述充电电池修复仪包括基准电压电路、电池电压测量显示电路、放电/充电自动转换电路、放电电路、充电/浮充控制电路、脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路；所述基准电压电路连接电池电压测量显示电路，电池电压测量显示电路分别与放电/充电自动转换电路、充电/浮充控制电路和脉冲充电电路相连，放电 /充电自动转换电路通过放电电路连接充电电池，充电/浮充控制电路通过脉冲产生及编码电路连接脉冲充电电路。作为12V充电电池修复仪，所述基准电压电路包括稳压二极管与电容并联，稳压二极管阳极接地，阴极通过电阻接MV稳压电压，并通过第一可调电阻连接充电/浮充控制电路和电池电压测量显示电路。所述电池电压测量显示电路包括第一芯片LM339和第二芯片LM339，第一芯片 LM339的12脚和第二芯片LM339的12脚接地，第一芯片LM339的3脚和第二芯片LM339 的3脚接12V电源电压；第一芯片LM339的1脚、2脚、13脚、14脚以及第二芯片LM339的 1脚、2脚、13脚、14脚分别连接8个发光二极管的阳极，8个发光二极管的阴极接地，8个发光二极管的阳极分别通过8个电阻接12V电源电压；第一芯片LM339的4脚接14V基准电压，第一芯片LM339的4脚和6脚之间接2只精确电阻，第一芯片LM339的6脚和8脚之间接1只精确电阻，第一芯片LM339的8脚和10脚之间接1只精确电阻，第一芯片LM339的10脚和第二芯片LM339的4脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339的4脚和6脚之间接 1只精确电阻，第二芯片LM339的6脚和8脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339的8脚和10脚之间接1只精确电阻。所述放电/充电自动转换电路包括第一集成电路LM358的1脚通过第十九电阻接第六发光二极管的阴极，第六发光二极管的阳极接12V电源电压，第一集成电路LM358的 2脚接所述电池电压测量显示电路，并通过第二可调电阻接地，第一集成电路LM358的4脚接地，5脚通过按键接第二继电器的第二开关，第一集成电路LM358的6脚与2脚连接，7脚接所述放电电路，并通过第十八电阻接第六三极管的基极；第六三极管的发射极接地，集电极接所述充电/浮充控制电路，并分别经过第二继电器和第八二极管接12V电源电压；所述充电/浮充控制电路包括第二集成电路LM358的1脚接所述脉冲产生及编码电路，2脚和6 脚相连并通过第二继电器的第一开关接14V电压，3脚和5脚相连并接所述脉冲充电电路， 7脚通过第十七电阻接第四二极管的阳极和第四三极管的基极；第四二极管阴极接所述放电/充电自动转换电路；第四三极管的发射极通过第五二极管接地，集电极分别经过第一继电器和第六二极管接12V电源电压；第二集成电路LM358的8脚接所述电池电压测量显不电路。本实用新型包括一个14V基准电压，通过精确电阻分压，分段显示电池电压；一个放电电路，对电池充分放电；放电结束自动转换为充电方式；以大电流脉冲充电，并间以短暂的脉冲放电；电池电压充到14V，自动转换到小电流浮充方式；通过这种充电方式，克服电池的记忆效应，恢复电池容量，有效延长电池使用寿命。本实用新型首先对电池充分放电到10V，然后自动转入充电过程。如果电池电压已经低于10V，则直接进入充电过程。整个充电过程采用脉冲充电和脉冲放电交替方式，即在一个周期中，有半个周期时间用大电流脉冲充电，间隔1/10周期，再用1/10周期时间脉冲放电(放电电流为充电电流的一半)，又间隔1/10周期后，对电池电压采样测量，如此往复循环。本实用新型的优点是通过首先对电池充分放电，再自动转换到脉冲充电状态的方式，可以有效地消除充电电池的记忆效应，恢复电池的有效容量；在整个放电和充电过程中，电池电压始终用8只发光二极管分段显示，即10V，10. 5V，11V，11. 5V，12V，12. 5V，13V, 14V，这样的显示方式更直观。
图1本实用新型充电电池修复仪电路框图。图2本实用新型充电电池修复仪电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。1.如图1所示，本实用新型包括基准电压电路、电池电压测量显示电路、放电/ 充电自动转换电路、放电电路、充电/浮充控制电路、脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路。其中基准电压电路连接电池电压测量显示电路；作为整个电路的核心，电池电压测量显示电路分别与放电/充电自动转换电路、充电/浮充控制电路和脉冲充电电路相连， 放电/充电自动转换电路通过放电电路连接充电电池，充电/浮充控制电路通过脉冲产生及编码电路连接脉冲充电电路。如图2所示，在12V充电电池修复仪中，所述基准电压电路包括稳压二极管ZD与电容C4并联，稳压二极管ZD阳极接地，阴极通过电阻Rl接24V稳压电压，并通过可调电阻 Wl连接充电/浮充控制电路和电池电压测量显示电路，由基准电压电路提供14V基准电压。 24V稳压电压经过稳压二极管ZD获得18V稳定电压，经过可调电阻Wl分压得到14V电压。 ICl (7812)输出12V电压供电路应用。2.如图2所示，电池电压测量显示电路以四运放芯片IC5、IC6(LM339)为核心，第一芯片LM339 (IC5)的12脚和第二芯片LM339 (IC6)的12脚接地，第一芯片LM339 (IC5) 的3脚和第二芯片LM339 (IC6)的3脚接12V电源电压；第一芯片LM339 (IC5)的1脚、2 脚、13脚、14脚以及第二芯片LM339 (IC6)的1脚、2脚、13脚、14脚分别连接8个发光二极管LEDA*8的阳极，8个发光二极管LEDA*8的阴极接地，8个发光二极管LEDA*8的阳极分别通过8个电阻RA*8接12V电源电压；第一芯片LM339 (IC5)的4脚接14V基准电压，第一芯片LM339 (IC5)的4脚和6脚之间接2只精确电阻，第一芯片LM339 (IC5)的6脚和 8脚之间接1只精确电阻，第一芯片LM339 (IC5)的8脚和10脚之间接1只精确电阻，第一芯片LM339 (IC5)的10脚和第二芯片LM339 (IC6)的4脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339 (IC6)的4脚和6脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339 (IC6)的6脚和8脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339 (IC6)的8脚和10脚之间接1只精确电阻。在电池电压测量显示电路中，通过8只精确电阻RB将14V电压分压为13V，12. 5V， 12V, 11. 5V, 11V, 10. 5V 和 10V，这些电压分别加到四运放 IC5，IC6 (LM339)的 4，6，8，10 引脚，由8只发光二极管LEDA显示。当电池电压高于14V时，8只发光二极管LEDA全部亮起， 当电池电压低于14V，高于13V，则图中最左面的发光二极管LEDA熄灭，其余7只发光二极管LEDA仍然发光。当电池电压逐渐低于以上各电压值，则发光二极管LEDA自左至右逐一熄灭，以分段显示电池电压。3.放电/充电自动转换电路包括集成电路IC7(LM358)的1脚通过电阻R19接发光二极管LED6的阴极，发光二极管LED6的阳极接12V电源电压，集成电路LM358的2脚接电池电压测量显示电路，并通过可调电阻W2接地，集成电路LM358的4脚接地，5脚通过按键K接继电器J2的第二开关JK22，6脚与2脚连接，7脚接放电电路，并通过电阻R18接三极管Q6的基极；三极管Q6的发射极接地，集电极接充电/浮充控制电路，并分别经过继电器J2和二极管D8接12V电源电压。4.充电/浮充控制电路包括集成电路IC4(LM358)的1脚接脉冲产生及编码电路，2脚和6脚相连并通过继电器J2的第一开关JK21接14V电压，3脚和5脚相连并接脉冲充电电路，7脚通过电阻R17接二极管D4的阳极和三极管Q4的基极；二极管D4阴极接放电/充电自动转换电路；三极管Q4的发射极通过二极管D5接地，集电极分别经过继电器 Jl和二极管D6接12V电源电压；集成电路LM358的8脚接电池电压测量显示电路。放电/充电自动转换电路的作用是，在电池接入修复仪后，按下按键K，如电池电压低于10V，则直接进入充电过程。如电池电压高于10V，相应的LEDA亮起，显示此时的电池电压范围。同时IC7(LM358)的比较电路1脚7脚输出高电位，使三极管Q6导通，继电器J2动作，继电器开关JK21，JK22分别接至“放”端，使充电停止，同时使放电电路的三极管 Q5，Q51导通，通过电阻R15对电池放电，放电电流与用在超声探伤仪的工作电流相同。此时发光二极管LED4亮，表示正在放电中。从LEDA点亮状况，显示当前电池电压范围。此时充电/浮充控制电路中的IC4(LM358)的1脚输出高电位，使脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路都停止工作。IC4的7脚虽然输出的也是高电位，但是由于Q6在导通状态，其C极为低电位，通过二极管D4的箝位作用，使Q4无法导通，Jl不动作，不会进入浮充状态。即在放电状态下，通过二极管D4的箝位作用，尽管没有进行脉冲充电，也不会启动浮充电路；只有在充电状态下，且充电到14V，才会启动浮充电路工作。当电池电压放电到低于10V, IC7输出低电位，Q6截止，J2复位，JK21，JK22回到常闭状态，“充^1接通，开始充电。此时运放IC4输出低电位，脉冲产生及编码电路工作，产生矩形脉冲波。5.脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路以集成电路IC2(CD4017)和IC3(CD4069) 为核心，产生周期脉冲方波。脉冲充电电路包括三极管Ql，Q2，Q21，Q22，Q3，Q31，电阻 R5，R12，R14，R15，二极管 D2，D3，D7，发光二极管 LED1，LED3, LED4。在每个周期中，有半个周期使三极管Q2，Q21，Q22导通，使MV电源通过限流电阻 R14，R15和二极管D7对电池充电。发光二极管LEDl闪亮，显示正在充电中。间隔0. 1个周期后，三极管Q3，Q31导通0. 1个周期时间，通过R15对电池放电(放电电流为充电电流的一半)。发光二极管LED4闪亮，显示正在放电中。又间隔0.1个周期， 三极管Ql截止0. 1个周期时间，通过电阻R5将此时电池电压加到运放IC4的比较电路，以检测电池电压。如此循环对电池进行脉冲式的充电和放电。一旦电池充电至14V，IC4的1脚和7 脚输出高电位，使脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路停止工作，并通过三极管Q4使继电器Jl动作，继电器开关JKl导通，使24V电压通过限流电阻R12，发光二极管LED3对电池进行浮充充电。至此，整个对12V充电电池的放电和充电过程结束。对于未完全失效的，仅只是由于使用不当，从而因为电池的记忆效应导致的电池容量下降，用本修复仪反复充电，可以有效地提高电池的容量。适当更改相关元器件数值，本修复仪可以用于不同电压的电池修复。
权利要求1.充电电池修复仪，其特征是包括基准电压电路、电池电压测量显示电路、放电/充电自动转换电路、放电电路、充电/浮充控制电路、脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路; 所述基准电压电路连接电池电压测量显示电路，电池电压测量显示电路分别与放电/充电自动转换电路、充电/浮充控制电路和脉冲充电电路相连，放电/充电自动转换电路通过放电电路连接充电电池，充电/浮充控制电路通过脉冲产生及编码电路连接脉冲充电电路。
2.如权利要求1所述充电电池修复仪，其特征是所述基准电压电路包括稳压二极管 (ZD)与电容(C4)并联，稳压二极管(ZD)阳极接地，阴极通过电阻(Rl)接24V稳压电压，并通过第一可调电阻(Wl)连接充电/浮充控制电路和电池电压测量显示电路。
3.如权利要求1所述充电电池修复仪，其特征是所述电池电压测量显示电路包括第一芯片LM339 (IC5)和第二芯片LM339 (IC6)，第一芯片LM339 (IC5)的12脚和第二芯片 LM339 (IC6)的12脚接地，第一芯片LM339 (IC5)的3脚和第二芯片LM339 (IC6)的3脚接 12V电源电压；第一芯片LM339 (IC5)的1脚、2脚、13脚、14脚以及第二芯片LM339 (IC6) 的1脚、2脚、13脚、14脚分别连接8个发光二极管的阳极，8个发光二极管的阴极接地，8 个发光二极管的阳极分别通过8个电阻接12V电源电压；第一芯片LM339 (IC5)的4脚接 14V基准电压，第一芯片LM339 (IC5)的4脚和6脚之间接2只精确电阻，第一芯片LM339 (IC5)的6脚和8脚之间接1只精确电阻，第一芯片LM339 (IC5)的8脚和10脚之间接1 只精确电阻，第一芯片LM339 (IC5)的10脚和第二芯片LM339 (IC6)的4脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339 (IC6)的4脚和6脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339 (IC6) 的6脚和8脚之间接1只精确电阻，第二芯片LM339 (IC6)的8脚和10脚之间接1只精确电阻。
4.如权利要求1所述充电电池修复仪，其特征是所述放电/充电自动转换电路包括 第一集成电路LM358 (IC7)的1脚通过第十九电阻(R19)接第六发光二极管(LED6)的阴极， 第六发光二极管(LED6)的阳极接12V电源电压，第一集成电路LM358 (IC7)的2脚接所述电池电压测量显示电路，并通过第二可调电阻(W2)接地，第一集成电路LM358 (IC7)的4脚接地，5脚通过按键(K)接第二继电器(J2)的第二开关(JK22)，第一集成电路U058 (IC7) 的6脚与2脚连接，7脚接所述放电电路，并通过第十八电阻(R18)接第六三极管(Q6)的基极；第六三极管(Q6)的发射极接地，集电极接所述充电/浮充控制电路，并分别经过第二继电器(J2)和第八二极管(D8)接12V电源电压；所述充电/浮充控制电路包括第二集成电路LM358 (IC4)的1脚接所述脉冲产生及编码电路，2脚和6脚相连并通过第二继电器(J2)的第一开关(JK21)接14V电压，3脚和5 脚相连并接所述脉冲充电电路，7脚通过第十七电阻(R17)接第四二极管(D4)的阳极和第四三极管(Q4)的基极；第四二极管(D4)阴极接所述放电/充电自动转换电路；第四三极管 (Q4)的发射极通过第五二极管(D5)接地，集电极分别经过第一继电器(Jl)和第六二极管 (D6)接12V电源电压；第二集成电路LM358 (IC4)的8脚接所述电池电压测量显示电路。
专利摘要本实用新型涉及一种充电电池修复仪，包括基准电压电路、电池电压测量显示电路、放电/充电自动转换电路、放电电路、充电/浮充控制电路、脉冲产生及编码电路和脉冲充电电路；所述基准电压电路连接电池电压测量显示电路，电池电压测量显示电路分别与放电/充电自动转换电路、充电/浮充控制电路和脉冲充电电路相连，放电/充电自动转换电路通过放电电路连接充电电池，充电/浮充控制电路通过脉冲产生及编码电路连接脉冲充电电路。其优点是能够通过对电池充分放电到10V，再自动转换为脉冲充电状态(并间以脉冲放电)，充电达到14V自动转入浮充方式。通过这个过程，克服电池由于记忆效应造成的容量下降，恢复电池功能。
文档编号G01R31/36GK201994703SQ20112011930
公开日2011年9月28日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者刘广瓒 申请人:无锡西姆莱斯石油专用管制造有限公司