专利名称：全自动快速充电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对蓄电池充电的电路装置，特别是一种用于蓄电池的充电和去极化，其中充电电流是可调节的，只用半导体器件的全自动快速充电机。它适用于12伏，100AH以下的各种蓄电池充电，还可方便地安装于汽车上和摩托车上使用。
蓄电池是国民经济中广泛使用的一种电源。但是传统的蓄电池充电工艺是采用较小电流长时间充电方法，因而需要很长的时间，一般长达5－7小时，由于充电时间长，使蓄电池的使用十分不便。目前国内市场上的充电机大多仍然是采用传统技术的充电机；有的快速充电机是采用大电流直充法，会大大缩短蓄电池的使用寿命。
本实用新型的目的是提供一种具有定时，过流保护，短路保护，过压保护，充电电流可调和充电电流指示功能的全自动快速充电机，使充电过程具有快速，安全、自动的优点。
本实用新型是这样实现的全自动快速充电机包括充电主电路1，去极化放电电路2，电池过压检测电路了3，放电可控硅触发电路4、5，充放电控制电路6，直流电源电路7，充电可控硅触发电路8，充电电流检测保护电路9，定时电路10，保护触发器电路11和短路保护电路12。其中放电可控硅触发电路4、5是由微分电路4和反相延时电路5组成，现有技术为电平直接触发，在可控硅未导通时，也能通过可控硅的PN结对电容充电，使放电指示灯闪烁，而不能令指示灯有效地指示放电工作情形。本实用新型采用微分电路触发，有效地避免了这一问题。充电可控硅触发电路8，现有技术为单结晶体管触发电路，本实用新型采用集成电路555和阻容元件产生触发脉冲，经脉冲变压器B2加至充电可控硅SCR1、SCR2，触发脉冲的控制角可由电位器RW2调节。充电电流检测保护电路9是采用在充电电路中串入一小值电阻R1，当充电电流超过限定值时，发出信号使保护触发器电路11动作，进行过流保护。保护触发器电路11是由集成电路555构成的比较触发器，双联按钮AN2和发光二极管LED3构成。当集成电路555输出高电平时，使充放电控制电路6，充电可控硅触发电路8能正常工作，对电池充电。当集成电路555输出低电平时，迫使充放电控制电路6，充电可控硅触发电路8停止工作，实现了保护的目的。短路保护电路12设置的三极管T1的集电极接集成电路555的强制复位端，当出现短路时，三极管T1导通，使保护触发器电路11翻转，实施保护。
本实用新型可以是这样实现的充电主电路1是由变压器B1，充电可控硅SCR1、SCR2和蓄电池BAT构成，充电可控硅SCR1、SCR2完成可控整流作用，使充电电流可以调节。去极化放电电路2是由蓄电池BAT，可控硅SCR3和电容C1构成，当可控硅SCR3被触发导通后，蓄电池BAT即通过可控硅SCR3向电容C1放电。电池过压检测电路3主要是由电位器RW和电阻R3构成，当电池电压充到满压时，它输出高电平到保护触发器电路11的集成电路555的控制电压端，使保护触发器电路11翻转，进行过压保护，保护蓄电池。充放电控制电路6主要是由集成电路555组成的多谐振荡器，当集成电路555输出高电平时，使充电可控硅触发电路8工作，充电可控硅SCR1、SCR2工作，对蓄电池充电。当集成电路555输出低电平时，充电可控硅触发电路8停止工作，充电可控硅SCR1、SCR2截止、停止充电。同时，经微分电路4和反相延时电路5触发可控硅SCR3，蓄电池BAT经可控硅SCR3向电容C1放电，放电后可控硅SCR3关断。当充放电控制电路6输出高电平时，反相延时电路5输出低电平让电容C1通过充电指示灯LED2，电阻R5放电，以便下次使用，如此方式，蓄电池BAT不断充放电，直至充电结束。直流电源电路7是由变压器B1的交流电经整流桥BR整流，经二极管D3被电容C5滤波，再经稳压器7812稳压，电容C6、C7滤波后为直流电输出。定时电路10是由三极管T1，二极管D9，电容C13，电阻和双联接钮AN1构成。当定时时间到，三极管T1发出信号，使保护触发器电路11工作，停止充电。
本实用新型的优点是电路新颖，结构合理，功能齐全，容量大，体积小，成本低。宜于普及推广。
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述
图1是本实用新型的外形面板示意图。
图2是本实用新型的电路方框图。
图3、图4是本实用新型的电路原理图。
如图1所示。将蓄电池BAT与全自动快速充电机联接好，若蓄电池极性正确，这时电池极性指示灯LED1工作，保护指示灯LED3不工作，交流电源接通后，充电指示灯LED2闪烁，指示充电过程正常。当充电结束时(充电时间达到2小时，或者电池电压已上升到满压值时)，以及充电过程中出现故障，如充电电流超过额定值，即过流，或者充电机输出端发生短路时，短路保护电路12工作，全自动快速充电机自动实施保护，停止充电，这时保护指示灯LED3工作。
如图3、图4所示，接通220伏交流电源，交流电源经电源变压器B1分成两路，一路经整流桥BR整流，电容C5滤波，集成稳压器7812稳压后，得到12伏直流电压送到反相延时电路5，充放电控制电路6，充电可控硅触发电路8，充电电流检测保护电路9，定时电路10，保护触发器电路11中作为工作电源。另一路经充电可控硅SCR1、SCR2整流后向蓄电池充电。充电可控硅SCR1、SCR2、由充电可控硅触发电路8去触发导通，充电可控硅触发电路8的集成电路555发出尖脉冲，经脉冲变压器B2加到充电可控硅SCR1、SCR2的控制极上，使充电可控硅SCR1、SCR2轮流导通。调节电位器RW2、可以调节充电可控硅SCR1、SCR2的导通角，从而实现调节充电电流的大小。
全自动充电机的充电过程受充放电控制电路6的控制，由集成电路555构成的多谐振荡器交错地输出高、低电平(高低电平时间为高电平为5秒，低电平为1秒)，使充电可控硅SCR1、SCR2轮流导通，为蓄电池充电。当多谐振荡器输出高电平时，充电可控硅触发电路8工作，当多谐振荡器输出低电平时，充电可控硅触发电路8中的集成电路555的强制复位端R为低电平，集成电路555被强制复位，充电可控硅触发电路8不再发出脉冲、充电可控硅SCR1、SCR2在交流电过零后，自动关断、充电机停止充电。同时，充放电控制电路6输出的低电平经反相延时电路5和微分电路4微分后输出正向尖脉冲加到去极化放电电路2中的可控硅SCR3的控制极上，使可控硅SCR3触发导通。蓄电池BAT经可控硅SCR3向电容C1进行瞬间大电流放电，对蓄电池BAT进行去极化处理，去极化放电是实现快速充电的关键步骤。由于充放电控制电路6间歇地输出高低电平，全自动充电机就间歇地对蓄电池BAT进行充、放电，直到充电结束，保护触发电器电路11动作为止。
保护触发器电路11的比较触发器，当它的控制电压端输入电压超过一限定值时，它即翻转，输出低电平，送到充放电控制电路6，使之输出低电平，由于充放电控制电路6控制充电可控硅触发电路8，故充电可控硅触发电路8也输出低电平，充电可控硅SCR1、SCR2关断，充电停止。这种状态为保护状态，只有再次按下启动按钮AN(即双联按钮AN1、AN2)，保护触发器电路11才会翻转到高电平，重新开始充电，否则该状态将一直保持下去。接通电源后，自动充电机开始工作时，定时电路10即开始工作，电流经三极管T1向电容C13充电，当电容C13电压充到短路保护电路12的限定电压值时，保护触发器电路11即翻转，停止充电，这表明充电时间到。
工作过程中，充电电流流过一小值电阻R1，在电阻R1上产生正比于充电电流的电压，经运算放大器A2放大，二极管D8整流，电容C11，电阻R17和电容C12，电阻R18滤波后，得到一个正比于充电电流的平均值的电压，该电压也加至保护触发器电路11的控制电压端，当充电电流超过额定值时，该电压超过保护触发器电路11的限定值，其比较触发器翻转，实现过流保护。
工作过程中，当蓄电池BAT放电时，蓄电池电压经对电容C1充电，通过电池过压检测电路3中的电位器RW1和电阻R3分压反映出来，其电压送到保护触发器电路11的控制电压端，当蓄电池BAT的电压达到满压值时，保护触发器电路11即翻转，实现过压保护。全自动充电机工作过程中，若发生短路，大电流流过小值电阻R1，产生高的电压，使连接于电阻R1上的三极管T2导通，三极管T2的集电极接在保护触发电路11中的集成电路555比较触发器的强制复位端，当三极管T2导通时，保护触发器电路11翻转，实现短路保护。
权利要求1.全自动快速充电机包括，充电主电路1，去极化放电电路2，电池过压检测电路3，放电可控硅触发电路4、5，充放电控制电路6，直流电源电路7，充电可控硅触发电路8，充电电流检测保护电路9，定时电路10，保护触发器电路11和短路保护电路12，其特征在于a、放电可控硅触发电路4、5是由微分电路4和反相延时电路5组成，b、充电可控硅触发电路8设置的集成电路555与阻容元件产生触发脉冲，触发脉冲经脉冲变压器82加至充电可控硅SCR1、SCR2的控制极上，调节充电可控硅SCR1和SCR2的导通角的是电位器RW2，c、充电电流检测保护电路9是在充电电路中串入一小值电阻R1、和运算放大器A2，二极管08，电容C11、C12，电阻R17、R18构成，d、保护触发器电路11主要是由集成电路555构成的比较触发器和双联按钮AN1及发光二极管LE03构成，e、短路保护电路12设置的三极管T2的集电极接保护触发器电路11的比较触发器的强制复位端。
2.根据权利要求1所述的全自动快速充电机，其特征在于充电主电路1是由变压器B1，充电可控硅SCR1、SCR2，蓄电池BAT和发光二报管LED1构成。
3.根据权利要求1所述的全自动快速充电机，其特征在于去极化放电电路2是由可控硅SCR3和电容C1构成。
4.根据权利要求1所述的全自动快速充电机，其特征在于电池过压检测电路3主要是由电位器RW1和电阻R3构成。
5.根据权利要求1所述的全自动快速充电机，其特征在于充放电控制电路6主要是由集成电路555构成的多谐振荡器。
6.根据权利要求1所述的全自动快速充电机，其特征在于直流电源电路7是由变压器B1，整流桥BR，二极管03，电容C5、C6、C7和稳压器7812构成。
7.根据权利要求1所述的全自动快速充电机，其特征在于定时电路是由三极管T1，二极管D9，电容C13，双联接钮AN1和电阻构成。
专利摘要本实用新型涉及一种对蓄电池充电的电路装置，特别是一种用于蓄电池的充电和去极化，其中充电电流是可调节的，只用半导体器件的全自动快速充电机。它包括放电可控硅触发电路，充放电控制电路、充电电流检测保护电路、保护触发器电路、短路保护电路等。它具有定时，过流保护，短路保护，过压保护，充电电流可调和充电电流指示的功能，在充电过程中具有快速、安全、自动的优点。
文档编号H02H3/10GK2092158SQ9120511
公开日1992年1月1日 申请日期1991年4月5日 优先权日1991年4月5日
发明者徐晓光, 熊新民, 李莲芝, 陈富安, 魏其铁, 俞兵, 马西秦, 徐国宏 申请人:河南荥阳机械电子工业公司