一种电瓶充电保护器电路的制作方法

1.本发明涉及充电器技术领域，具体是指一种电瓶充电保护器电路。


背景技术：

2.电动车充电时(无论是铅酸还是锂电)，变灯后，仍有浮充电流充入电瓶内，造成过充，对电瓶造成损伤；还有的电瓶使用一段时间后电瓶两端总电压达不到以前电压值，造成充电器不能变灯，充电器长时间工作在充电状态，轻则电池鼓包变形，重则电瓶温度升高甚至造成爆炸起火；如果变灯电路出现故障，无法变灯，也会有同样的结果发生。所以，一种电瓶充电保护器电路成为人们亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种有效避免铅酸电池或锂电池充电时出现过充现象，防止电池充鼓变形，降低电瓶和充电器爆炸着火事故发生率的电瓶充电保护器电路。
4.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为一种电瓶充电保护器电路：包括受控开关电路、启动电路、充电检测电路、变压模块、满电过流短路识别电路以及检测信号分离电路；
5.所述受控开关电路内设有继电器km1，所述继电器km1的两个常开触点一端与外部电源连接，另一端与负载连接；
6.所述启动电路并联于受控开关电路输入端，启动电路内设有继电器kt1，继电器kt1的常闭触点设于受控开关电路内且与继电器km1第三常开触点并联，用于提供启动电源；
7.所述充电检测电路内设有电流互感器l，电流互感器l的输入端与继电器km1的常开触点输出端连接，输出端连接负载，次级线圈与检测信号分离电路连接，用于检测输出市电电流的大小；
8.所述变压模块并联于受控开关的输出端，用于给满电过流短路识别电路提供直流电源；
9.所述检测信号分离电路用于接收输出市电电流的大小并分离出正常充电信号以及短路过流信号，将两种信号发送给满电过流短路识别电路；
10.所述满电过流短路识别电路内设有继电器ka1，所述继电器ka1常闭触点设于受控开关电路内且与主电路串联，用于控制继电器km1的触点接通与断开。
11.作为改进，所述继电器km1的正极常开触点输入端串联设有保险管fu。
12.作为改进，所述检测信号分离电路包括电阻r8、r9、r10、r11以及电容c3；所述r11并联于电流互感器l的次级线圈两端，r9、r10串联后于并联于电流互感器l的次级线圈两端，所述r8一端与电流互感器l的次级线圈正极连接，一端与电容c3负极连接，电容c3正极与满电过流短路识别电路连接。
13.作为改进，所述电阻r8的正极与变压模块负极端并联有消波限压电路，所述消波限压电路由第一串联二极管组与第二串联二极管组并联形成，所述第一串联二极管组与第二串联二极管组导向相反，第一串联二极管组包括d1、d2、d3，第一串联二极管组包括d4、d5、d6.
14.作为改进，所述满电过流短路识别电路还包括单向可控硅scr1、scr2，光电耦合器pc817、晶体管bg1、bg2；所述晶体管bg2的基极与电容c3正极连接，集电极与晶体管bg1的基极连接，发射级与变压模块地级连接，晶体管bg2集电极与晶体管bg1基极间串联有电阻r5；所述晶体管bg1的发射极端设有串联电阻r3，电阻r3另一端与变压模块正极连接，集电极端设有串联电阻r4，电阻r4的另一端与光电耦合器pc817发光二极管输入端连接；所述光电耦合器pc817的发光二极管导通端与晶体管发射级与变压模块地级连接，晶体管集电极与单向可控硅scr2控制极连接，光电耦合器pc817的晶体管集电极与变压模块地级端并联有电阻r2以及电容c1；所述单向可控硅scr1、scr2并联且输入端与继电器ka1负极连接，控制极均与变压模块地级连接，单向可控硅scr1控制极通过导线接通于电阻r9、r10之间，且设有与变压模块地级并联的电容c4；继电器ka1正极与变压模块正极连接。
15.作为改进，所述光电耦合器pc817的晶体管集电极与变压模块正极端设有串联的电阻r1以及延时开关kt1。
16.作为改进，所述单向可控硅scr1的输入端与变压模块正极间设有二极管d7。
17.作为改进，所述满电过流短路识别电路以及检测信号分离电路设有阈值电路，包括电阻r6、r7、并联电阻r12以及单刀多掷开关k1，所述电阻r6、并联电阻r12以及单刀多掷开关k1串联且于晶体管bg2集电极于基极间，电阻r7一端于晶体管bg2基极连接，另一端与变压模块地级连接。
18.本发明与现有技术相比的优点在于：电瓶充满电后，立即关闭市电输入电源，让充电器彻底脱离市电(220伏或380伏)，完全切断市电电源，从而真正保护充电器和电瓶，同时在充电过程中出现过流或短路现象，保护电路迅速切断市电，避免因短路或过负荷造成事故，有效延长各种电瓶的使用寿命，降低或杜绝各种电瓶车因充电不当造成爆炸起火的事故发生。
附图说明
19.图1是本发明一种电瓶充电保护器原理示意图。
20.图2是本发明一种电瓶充电保护器电路原理图。
21.如图所示：1、受控开关电路，2、启动电路，3、充电检测电路，4、变压模块，5、满电过流短路识别电路，6、检测信号分离电路，7、保险管。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明一种电瓶充电保护器电路做进一步的详细说明。
23.结合附图1-2，一种电瓶充电保护器电路，包括受控开关电路、启动电路、充电检测电路、变压模块、满电过流短路识别电路以及检测信号分离电路；
24.所述受控开关电路内设有继电器km1，所述继电器km1的两个常开触点一端与外部电源连接，另一端与负载连接；
25.所述启动电路并联于受控开关电路输入端，启动电路内设有继电器kt1，继电器kt1的常闭触点设于受控开关电路内且与继电器km1第三常开触点并联，用于提供启动电源；
26.所述充电检测电路内设有电流互感器l，电流互感器l的输入端与继电器km1的常开触点输出端连接，输出端连接负载，次级线圈与检测信号分离电路连接，用于检测输出市电电流的大小；
27.所述变压模块并联于受控开关的输出端，用于给满电过流短路识别电路提供直流电源；
28.所述检测信号分离电路用于接收输出市电电流的大小并分离出正常充电信号以及短路过流信号，将两种信号发送给满电过流短路识别电路；
29.所述满电过流短路识别电路内设有继电器ka1，所述继电器ka1常闭触点设于受控开关电路内且与主电路串联，用于控制继电器km1的触点接通与断开。
30.所述继电器km1的正极常开触点输入端串联设有保险管fu。
31.所述检测信号分离电路包括电阻r8、r9、r10、r11以及电容c3；所述r11并联于电流互感器l的次级线圈两端，r9、r10串联后于并联于电流互感器l的次级线圈两端，所述r8一端与电流互感器l的次级线圈正极连接，一端与电容c3负极连接，电容c3正极与满电过流短路识别电路连接。
32.所述电阻r8的正极与变压模块负极端并联有消波限压电路，所述消波限压电路由第一串联二极管组与第二串联二极管组并联形成，所述第一串联二极管组与第二串联二极管组导向相反，第一串联二极管组包括d1、d2、d3，第一串联二极管组包括d4、d5、d6.
33.所述满电过流短路识别电路还包括单向可控硅scr1、scr2，光电耦合器pc817、晶体管bg1、bg2；所述晶体管bg2的基极与电容c3正极连接，集电极与晶体管bg1的基极连接，发射级与变压模块地级连接，晶体管bg2集电极与晶体管bg1基极间串联有电阻r5；所述晶体管bg1的发射极端设有串联电阻r3，电阻r3另一端与变压模块正极连接，集电极端设有串联电阻r4，电阻r4的另一端与光电耦合器pc817发光二极管输入端连接；所述光电耦合器pc817的发光二极管导通端与晶体管发射级与变压模块地级连接，晶体管集电极与单向可控硅scr2控制极连接，光电耦合器pc817的晶体管集电极与变压模块地级端并联有电阻r2以及电容c1；所述单向可控硅scr1、scr2并联且输入端与继电器ka1负极连接，控制极均与变压模块地级连接，单向可控硅scr1控制极通过导线接通于电阻r9、r10之间，且设有与变压模块地级并联的电容c4；继电器ka1正极与变压模块正极连接。
34.所述光电耦合器pc817的晶体管集电极与变压模块正极端设有串联的电阻r1以及延时开关kt1。
35.所述单向可控硅scr1的输入端与变压模块正极间设有二极管d7。
36.所述满电过流短路识别电路以及检测信号分离电路设有阈值电路，包括电阻r6、r7、并联电阻r12以及单刀多掷开关k1，所述电阻r6、并联电阻r12以及单刀多掷开关k1串联且于晶体管bg2集电极于基极间，电阻r7一端于晶体管bg2基极连接，另一端与变压模块地级连接。
37.本发明的工作原理：220市电经2a保险把零火两根线直接送给km1的两个常开触点的一端，另一端输出市电220伏供给充电器使用。
38.km1两触点接通，充电器工作；km1两触点断开，充电器停止。
39.kt1是延时继电器，提供启动电源。一旦保护器开始工作，kt1停止。另外一个功能：防止中途停电。正在充电时突然停电，再来电时，随时启动保护器，防止因中途停电造成保护器不运行。
40.km1提供市电电源，它的闭合与断开听从识别电路的指令。
41.电流互感器随时检测输出市电电流的大小，检测信号有分离电路r8、r9、r10、r11等组成。
42.充电信号经r8和电容c3送给识别电路，正常充电时光电耦合pc817输出电阻非常小，使r2两端电压很低约为0.1伏左右，不足以触发可控硅，因此dc12伏继电器ka1常闭触点处于闭合状态，km1自锁，km1两组触点接通，保持供电输出。
43.当充电完成，检测信号弱到一定程度，bg2基极电压低于0.7伏，bg2停止工作，光电耦合输出高阻值，r2两端电压升高到0.7伏，触发可控硅scr1导通，ka1得电，常闭触点断开，km1线圈失电，km1两组触点断开停止供电，充电器停止工作。
44.过流、短路检测信号有r9、r10组成，r10两端的电压一旦高于0.7伏，就会触发可控硅scr2导通，最终km1线圈失电，km1两组触点断开，停止供电输出。
45.变压模块为dc12伏模块，为识别电路提供12伏直流电源。
46.需注意的是：km1两组触点闭合后，12伏电源模块得电，立即提供12伏电压，在r1和r2组成的分压电路中，r2两端立刻就有2伏以上的电压产生；同时，充电检测信号也会到达此地，以便拉低r2两端电压，阻止scr1触发。如果检测信号滞后于2伏分压，就会导致scr1被触发，使输出停止。
47.为避免这种情况发生,在r1和r2分压电路上方串入了一个延时开关，进行一定时间的延时(2-3秒)后，再接通。
48.这样，可以等充电检测信号起作用后，再引入控制电压，避免两信号发生冲突，造成误触发。
49.在晶体管bg2上偏电阻中串入不同阻值的电阻，可以提高或降低bg2基极电压，来改变电瓶充电饱和度。
50.互感器次级电压的高低，可以改变电阻r11来确定。
51.当负载为大功率电器时，互感器两端产生的电压也比较高，为了适应bg2工作，利用二极管正向稳压性质进行削波稳压，使输入端电压不高于3
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0.7＝2.1伏。
52.本发明一种电瓶充电保护器电路的具体实施过程如下：
53.先把充电器插在保护器插座上，同时连接好充电插口，再把保护器插入市电电源。(保护器空载或过载都会停止供电。)保护器能自动检测整个充电过程，当充电器充满电后，会自动切断电源；充电过程中，如果充电器有短路或过负荷现象，保护器会立即断电，起到保护作用。
54.需说明的是，图2中两个电感线圈是把电流互感器l一分为二画出来的。
55.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。