一种蓄电池安全充电器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种蓄电池安全充电器，包括：交流电输入端、变压模块、电压输出端、取样电阻、第一比较模块、判断模块、第一三极管、第二三极管、上拉电阻、第二比较模块和脉冲电压调整模块；交流电输入端通过变压模块连接电压输出端；取样电阻连接电压输出端并连接第一比较模块的输入端，第一比较模块的输出端连接判断模块的输入端，判断模块的输出端连接第一三极管的基极；第一三极管的集电极连接有直流电源；第二三极管的基极连接第一三极管的集电极，第二三极管的集电极通过上拉电阻连接第二比较模块的输入端，第二比较模块的输出端连接脉冲电压调整模块，脉冲电压调整模块连接变压模块。本实用新型实现了强制先接蓄电池才能充电。
【专利说明】一种蓄电池安全充电器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及充电器【技术领域】，尤其涉及一种蓄电池安全充电器。
【背景技术】
[0002]在目前市场上流行的电动车铅酸蓄电池充电器(以下简称“充电器”)中，大多数都是在说明书上强调:充电时应该先接蓄电池，后插上交流220V插头，充电完成后，应先拔掉交流220V插头，后断开蓄电池。
[0003]但事实上，很多的用户根本不按照这个安全规范来操作，甚至有一部分用户，常年把充电器接在交流220V上不拔下插头，每天充电时就直接把蓄电池接到带电的充电器上，这样做的后果就是既不安全，而且每次充电，强大的浪涌电流直接打在蓄电池上，对蓄电池的寿命及安全也存在着严重的影响！
实用新型内容
[0004]基于【背景技术】存在的技术问题，本实用新型提出了一种蓄电池安全充电器。
[0005]本实用新型提出的一种蓄电池安全充电器，包括:交流电输入端、变压模块、电压输出端、取样电阻、第一比较模块、判断模块、第一三极管、第二三极管、上拉电阻、第二比较模块和脉冲电压调整模块；
[0006]交流电输入端通过变压模块连接电压输出端，电压输出端连接蓄电池；取样电阻连接电压输出端并连接第一比较模块的输入端，第一比较模块的输出端连接判断模块的输入端，判断模块的输出端连接第一三极管的基极；
[0007]第一三极管的集电极连接有直流电源，第一三极管的发射极接地；第二三极管的基极连接第一三极管的集电极，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极通过上拉电阻连接第二比较模块的输入端，第二比较模块的输出端连接脉冲电压调整模块，脉冲电压调整模块连接变压模块。
[0008]优选地，判断模块采用集成芯片，其输出端通过第一电阻连接第一三极管的基极，第一三极管的集电极通过第二电阻连接有直流电源；集成芯片还连接有显示器。
[0009]优选地，上拉电阻的两端并联有微调电阻。
[0010]优选地，第一比较模块包括第一运算放大器和第二运算放大器；取样电阻第一端通过第三电阻和隔离二极管连接电压输出端的正极，取样电阻第二端连接至电压输出端的负极，且取样电阻第二端与第一运算放大器的正相输入端和第二运算放大器的正相输入端等电平连接；第一运算放大器的输出端和第二运算放大器的输出端均连接至判断模块的输入端。
[0011]优选地，第二比较模块包括第三运算放大器和第四运算放大器；第三运算放大器的正相输入端通过上拉电阻连接第二三极管的集电极，第三运算放大器的输出端连接第一二极管的正极；第四运算放大器的正相输入端与取样电阻第二端等电平连接，第四运算放大器的输出端连接第二二极管的正极；第一二极管的负极与第二二极管的负极等电平连接。
[0012]优选地，脉冲电压调整模块包括PWM芯片和光电耦合器，光电耦合器的输入端连接第一二极管的负极，光电親合器的输出端连接PWM芯片。
[0013]优选地，PWM芯片采用UC3842B。
[0014]优选地，光电耦合器采用EL817。
[0015]优选地，变压模块包括变压器TI，交流电输入端通过抗干扰电路、整流电路和滤波电路连接变压模块。
[0016]优选地，电压输出端的正极和负极之间连接有防反接电路。
[0017]本实用新型提供的充电器，只有先接蓄电池，后插交流220V电源，充电器才会正常充电，这样的强制先接蓄电池才能充电的充电器，相当于时时刻刻在提醒用户，一定要先接蓄电池才能充电，避免了不必要的麻烦和危险。
[0018]本实用新型提供的充电器，当用户先插交流220V时，充电器会拒绝充电，可避免蓄电池空接时造成的电量浪费以及充电器损耗，有利于节约电能，并延长充电器使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型提出的一种蓄电池安全充电器结构示意图；
[0020]图2为本实用新型提出的一种蓄电池安全充电器局部电路图；
[0021]图3为本实用新型提出的一种蓄电池安全充电器局部电路图；
[0022]图4为本实用新型提出的一种蓄电池安全充电器局部电路图；
[0023]图5为本实用新型提出的一种蓄电池安全充电器局部电路图；
[0024]图6为本实用新型提出的一种蓄电池安全充电器局部电路图；
[0025]图7为本实用新型提出的一种蓄电池安全充电器整体电路图。
【具体实施方式】
[0026]参照图1至图7，本实用新型提出的一种蓄电池安全充电器，包括:交流电输入端、变压模块、电压输出端、取样电阻R23、第一比较模块、判断模块、第一三极管Ql 1、第二三极管Q12、上拉电阻R18、第二比较模块和脉冲电压调整模块。
[0027]220V交流电从交流电输入端输入，交流电输入端通过变压模块连接电压输出端。本实施方式中，变压模块采用变压器Tl，用于调整电压幅值。
[0028]参照图2、图7，交流电输入端与变压模块之间还连接有LC抗干扰电路(Electromagnetic Interference，EMI)、二极管整流电路和RC滤波电路，抗干扰电路用于降低电流传输过程中受到的电磁干扰，整流电路和滤波电路分别对交流电进行整流和滤波，以便将交流电变换为直流电从而经过变压器Tl调整幅值后为电压输出端提供稳定可靠的直流电压，从而蓄电池正确连接电压输出端后可进行充电。
[0029]取样电阻R23连接电压输出端并连接第一比较模块的输入端，第一比较模块的输出端连接判断模块的输入端，判断模块的输出端连接第一三极管Qll的基极。第一三极管Qll的集电极连接有直流电源，第一三极管Qll的发射极接地。
[0030]取样电阻R23对电压输出端连接蓄电池后获得的电流进行取样，当蓄电池连接正确，取样电阻R23上有电流通过，反之，无电流通过。
[0031]第二三极管Q12的基极连接第一三极管Qll的集电极，第二三极管Q12的发射极接地，第二三极管Q12的集电极通过上拉电阻R18连接第二比较模块的输入端，第二比较模块的输出端连接脉冲电压调整模块，脉冲电压调整模块连接变压模块。
[0032]第一比较模块的输入取决于取样电阻R23上是否有电流通过，判断模块的输入取决于第一比较模块的输出，判断模块的输出决定了第一三极管Qll是否导通。
[0033]当判断模块输出高电平拉高第一三极管Qll的基极的电压，第一三极管Qll导通，第二三极管Q12的基极通过第一三极管Qll接地，从而第二三极管Q12截止，上拉电阻R18无法拉高第二比较模块的输入端的电压，从而第二比较模块输出端无法输出目标信号到脉冲电压调整模块，脉冲电压调整模块无法调节变压模块，所以，蓄电池无法正确充电。
[0034]当判断模块输出低电平拉低第一三极管Qll的基极的电压，第一三极管QlI截止，第二三极管Q12的基极通过直流电源获得高电平，从而第二三极管Q12导通，上拉电阻R18通过第二三极管Q12接地并拉高第二比较模块的输入端的电压，从而第二比较模块输出端输出目标信号到脉冲电压调整模块，脉冲电压调整模块调节变压模块，蓄电池正确充电。
[0035]参照图3、图4、图7，本实施方式中，判断模块采用集成芯片IC4，其输出端通过第一电阻RA9连接第一三极管Qll的基极，第一三极管Qll的集电极通过第二电阻RA8连接有直流电源。集成芯片IC4还可以连接有显示器，以显示蓄电池充电状态。
[0036]本实施方式中，集成芯片IC4通过取样电阻R23获得输入信号，并根据输入信号判断蓄电池是否正确连接，从而通过输出端输出电平控制第一三极管Qll工作，以控制电压调整模块，从而实现只有先接蓄电池才能充电的目的。
[0037]本实施方式中，上拉电阻R18的两端并联有微调电阻R19，以提高第二比较模块的输入，从而通过第二比较模块实现对脉冲电压调整模块的精度控制。
[0038]参照图3、图7本实施方式中，第一比较模块包括第一运算放大器IC3C和第二运算放大器IC3B。取样电阻R23第一端通过第三电阻R21和隔离二极管D9连接电压输出端的正极，取样电阻R23第二端连接至电压输出端的负极，且取样电阻R23第二端与第一运算放大器IC3C的正相输入端和第二运算放大器IC3B的正相输入端等电平连接。第一运算放大器IC3C的输出端和第二运算放大器IC3B的输出端分别连接至集成芯片IC4作为输入端的第3脚和第4脚。
[0039]从而，当蓄电池正确连接至电压输出端，取样电阻R23上有电流通过并拉高第一运算放大器IC3C和第二运算放大器IC3B正相输入端的电平，使得第一运算放大器IC3C和第二运算放大器IC3B分别向集成芯片IC4的第3脚和第4脚输入信号。
[0040]参照图6、图7，第二比较模块包括第三运算放大器IC3A和第四运算放大器IC3D。第三运算放大器IC3A的正相输入端通过上拉电阻R18连接第二三极管Q12的集电极，第三运算放大器IC3A的输出端连接第一二极管DlO的正极。第四运算放大器IC3D的正相输入端与取样电阻R23第二端等电平连接，第四运算放大器IC3D的输出端连接第二二极管Dll的正极。
[0041]本实施方式中，只有当电阻R23第二端为高电平时，上拉电阻R18才接地从而拉高第三运算放大器IC3A的正相输入端电平，而第四运算放大器IC3D的正相输入端与取样电阻R23第二端等电平，故而第三运算放大器IC3A和第四运算放大器IC3D均有输入从而可分别输出电压至第一二极管DlO和第二二极管D11。
[0042]参照图2，脉冲电压调整模块包括PWM (Pulse Width Modulat1n，脉冲宽度调制)芯片IC1和光电耦合器IC2，光电耦合器IC2的输出端连接PWM芯片IC1，光电耦合器IC2的输入端连接第一二极管D10的负极。第一二极管D10的负极与第二二极管D11的负极等电平连接。
[0043]当第三运算放大器IC3A和第四运算放大器IC3D的正相输入端获得高电平从而输出信号可分别通过第一二极管D10和第二二极管D11被光电親合器IC2的输入端接收，使得光电耦合器IC2输出信号至PWM芯片IC1，PWM芯片IC1输出信号至变压器T1调节脉冲电压宽度，使得电压输出端输出电压为正确连接的蓄电池充电。
[0044]本实施方式中，PWM芯片IC1采用UC3842B，光电耦合器IC2采用EL817。
[0045]利用本实施方式提供的充电器为蓄电池充电时，有三种连接可能。
[0046]第一种，先连接220V交流电，此时，取样电阻R23上无电流通过，集成芯片IC4的第3脚和第4脚输入低电平，其第5脚输出高电平，第一三极管Q11导通，第二三极管Q12截止，上拉电阻R18无法接地，故而充电器拒绝充电。
[0047]第二种，先接蓄电池，后接220V交流电，此时，取样电阻R23上有电流通过，集成芯片IC4的第3脚和第4脚输入高电平，其第5脚输出低电平，第一三极管Q11截止，第二三极管Q12导通，上拉电阻R18接地，从而光电耦合器与PWM芯片有输入信号并输出信号工作，故而充电器充电。
[0048]第三种，先接蓄电池，后接220V交流电，但蓄电池已充满；此时，蓄电池的进电量等于退电量，维持浮充状态。
[0049]参照图5，本实施方式中，电压输出端的正极和负极之间连接有防反接电路，如此，可避免蓄电池反接的危险。
[0050]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种蓄电池安全充电器，其特征在于，包括:交流电输入端、变压模块、电压输出端、取样电阻(R23)、第一比较模块、判断模块、第一三极管(Qll)、第二三极管(Q12)、上拉电阻(R18)、第二比较模块和脉冲电压调整模块； 交流电输入端通过变压模块连接电压输出端，电压输出端连接蓄电池；取样电阻(R23)连接电压输出端并连接第一比较模块的输入端，第一比较模块的输出端连接判断模块的输入端，判断模块的输出端连接第一三极管(Qll)的基极； 第一三极管(Qll)的集电极连接有直流电源，第一三极管(Qll)的发射极接地；第二三极管(Q12)的基极连接第一三极管(Qll)的集电极，第二三极管(Q12)的发射极接地，第二三极管(Q12)的集电极通过上拉电阻(R18)连接第二比较模块的输入端，第二比较模块的输出端连接脉冲电压调整模块，脉冲电压调整模块连接变压模块。
2.如权利要求1所述的蓄电池安全充电器，其特征在于，判断模块采用集成芯片(IC4)，其输出端通过第一电阻(RA9)连接第一三极管(Qll)的基极，第一三极管(Qll)的集电极通过第二电阻(RA8)连接有直流电源；集成芯片(IC4)还连接有显示器。
3.如权利要求1所述的蓄电池安全充电器，其特征在于，上拉电阻(R18)的两端并联有微调电阻(R19) ο
4.如权利要求1所述的蓄电池安全充电器，其特征在于，第一比较模块包括第一运算放大器(IC3C)和第二运算放大器(IC3B);取样电阻(R23)第一端通过第三电阻(R21)和隔离二极管(D9)连接电压输出端的正极，取样电阻(R23)第二端连接至电压输出端的负极，且取样电阻(R23)第二端与第一运算放大器(IC3C)的正相输入端和第二运算放大器(IC3B)的正相输入端等电平连接；第一运算放大器(IC3C)的输出端和第二运算放大器(IC3B)的输出端均连接至判断模块的输入端。
5.如权利要求1所述的蓄电池安全充电器，其特征在于，第二比较模块包括第三运算放大器(IC3A)和第四运算放大器(IC3D);第三运算放大器(IC3A)的正相输入端通过上拉电阻(R18)连接第二三极管(Q12)的集电极，第三运算放大器(IC3A)的输出端连接第一二极管(DlO)的正极；第四运算放大器(IC3D)的正相输入端与取样电阻(R23)第二端等电平连接，第四运算放大器(IC3D)的输出端连接第二二极管(Dll)的正极；第一二极管(DlO)的负极与第二二极管(Dll)的负极等电平连接。
6.如权利要求5所述的蓄电池安全充电器，其特征在于，脉冲电压调整模块包括PWM芯片(ICl)和光电親合器(IC2)，光电親合器(IC2)的输入端连接第一二极管(DlO)的负极，光电耦合器(IC2)的输出端连接PWM芯片(ICl)。
7.如权利要求6所述的蓄电池安全充电器，其特征在于，PWM芯片(ICl)采用UC3842B。
8.如权利要求6所述的蓄电池安全充电器，其特征在于，光电耦合器(IC2)采用EL817。
9.如权利要求1所述的蓄电池安全充电器，其特征在于，变压模块包括变压器Tl，交流电输入端通过抗干扰电路、整流电路和滤波电路连接变压模块。
10.如权利要求1所述的蓄电池安全充电器，其特征在于，电压输出端的正极和负极之间连接有防反接电路。
【文档编号】H02J7/02GK204243860SQ201420764344
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】吕正山 申请人:天长市吕航电子科技有限公司