专利名称：自动镉镍电池脉动充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种充电器，特别是一种自动镉镍电池脉动充电器。
使用镉镍电池，充电器是必不可少的。充电器的充电方式是否得当，使用起来是否方便，对镉镍电池的使用者至关重要。现有的大多数镉镍电池充电器，不能根据被充电池的自身状况自动选择充电参数，控制终止充电过程。其中的快速充电器，充电时电池会发热，又不能充足；而慢速充电器则因费时太多，常常耽误使用。这些充电器不能较好地解决既充得足、充得快，又不伤电池，缩短使用寿命的问题；在充电过程的控制终止方式上都采用人工手动方式，也给使用带来不便。
另在电池充电量的评判方法上，也即电池充电量的检测判断方法上，已有的一些自动充电器，都是把电池的阀值电压作为电池是否充足的评判标准。一旦充电时达到了阀值电压，就认为充电已经充足，并随即停止充电。理论和实践都已证明，阀值电压并非电池电量的单值函数，而是和充电速度，电池温度以及电极，电解液等有关的一个多值函数。尤其值得注意的是，在对镉镍电池进行大电流快速充电时，其对应阀值电压的接受容量明显低于小电流慢速充电的情况，温度变化时变异更明显。因此，简单地按照标准阀值电压来判定电池是否充足电是不适当的。况且质量，使用状况不同的镉镍电池，其实际的充电终止电压也不一样。某些高挡充电器，在检测阀值电压的同时，辅以温度检测和压降检测，效果尽管不错，但造价高是不可避免的。
本实用新型的目的在于避免上述现有产的不足之处而提供一种充电程序按两阶段进行，电流先大后小，大电流充电时用电压控制，小电流充电时用时间控制，大电流向小电流转换时转换电压可按不同参数设定，以适应阀值电压不同的充电电池的自动镉镍电池脉动充电器。
本实用新型的目的可以通过以下措施到达到本实用新型包括变压整流电路、电压检测比较电路、大电流充电电路、小电流充电电路、充电电池、充电器壳体，其特征在于还有自动转换电路、定时电路，变压整流电路和充电电池的输出都送到电压检测比较电路进行比较，电压检测比较电路的输出一路经由大电流充电电路送到充电电池，另一路经由自动转换电路送到定时电路，定时电路的输出通过小电流充电电路送到充电电池。
本实用新型的目的还可以通过以下措施到达到其特征在于在充电器壳体的面板上装有电压选择开关K2、定时时间选择开关K3、大电流充电指示灯V13、V16、V19、V22、小电流充电指示灯V3。变压整流电路中二极管V1、V2通过二极管V8，电阻R6、R7、R9、开关K2与电压检测比较电路中集成电路IC1的脚相接，IC1的脚通过电阻R13与充电电池相接，IC1的脚通过电阻R12与大电流充电电路中可控硅V12的栅极相接，V12的阴极与充电电池相接，阳极通过发光二极管V13、电阻R15与二极管V1、V2相接。集成电路IC1的脚通过R12、R41，与自动转换电路中三极管BG1的基极相接，BG1的集电极与可控硅V6的栅极相接，V6的阳极与二极管V1、V2相接，阴极通过电阻R4、R4、开关K3与定时电路中集成电路IC2的脚相接，IC2的脚通过电阻R2与发光二极管V3相接，并通过电阻R1与小电流充电电路中可控硅V7的栅极相接，V7的阳极与二极管V1、V2相接，阴极通过电阻R16与充电电池相接。
图1为本实用新型的原理方框图；图2为本实用新型的外形结构示意图；图3为本实用新型的电原理图。
本实用新型下面将结合附图(实施例)作进一步详述参照图1，图2，本实用新型由变压整流电路1、电压检测比较电路2、定时电路3、自动转换电路4、大电流充电电路5、小电流充电电路6、充电电池7、充电器壳体8等组成。在充电器壳体8的面板上装有复位开关K1、阀值电压选择开关K2、定时时间选择开关K3、大电流充电指示灯V13、V16、V19、V22、小电流电指示V3等；壳体8内可装入四个充电电池7。
参照图3，变压整流电路包括变压器B1、二极管V1、V2等；电压检测比较电路2包括集成电路IC1、二极管V8、V10、V11、稳压二极管D9、电阻R6～R13、开关K2等；定时电路3包括集成电路IC2、三极管BG2、BG3、电容C1～C3、电阻R3、R4、开关K1、K3等；自动转换电路4包括三极管BG1、可控硅V6、电容C4、电阻R5、R41等；大电流充电电路5包括可控硅V12、发光二极管V13、电阻R14、R15等；小电流充电电路6包括可控硅V7、电阻R1、R2、R16、发光二极管V3等。
外供电网的220V交流电，经变压B1降压后，通过V1、V2形成脉动电流输出。变压器的降压数值要根据被充电池的电压以及充电电流来计算。充电电流从V1、V2出发，经R14、V12进入被充电池。这一电流是较大的一路充电电流，可控硅V12是这一电流的控制开关，而控制可控硅通断的是集成运放LM324(IC1)，或其它类似的集成电路。当集成块IC1的1脚输出高“＋”时，V12导通，否则，就关断。V13、R15组成大电流充电的显示电路，当V12导通，有充电电流通过时，V13发光，V12截止时则不发光。使用者可从此处看出电池的端电压是否达到设定的参数，从而了解电池的充电状态。当设置的转换电压接近或等于电池的充电的终止电压时，如V13经过了由亮到灭的过程，则说明被充电池的容量已达到额定值的80％左右，急需时此刻即可取出。
LM324(IC1)在电路中是一个电压检测比较控制器。基准电压经V9稳压，并取自R8，并由K2即相应的电阻控制。K2接不同的电阻，取出的基准电压即转换控制电压就不同。为简化起见，图3中仅绘出了两个电阻，实际上可接多个。V8和V9组成稳压电路，为IC1提供工作电压。基准电压从3脚输入，与取样电阻R11的上端电位进行比较。当2脚电位低于3脚电位时，1脚为高电平，V12导通，对电池进行大电流充电。随着被充电池的端电压的升高，2脚电位相应增高，当2脚电位与3脚相同时，1脚输出低电平，V12截止，关断大电流充电电路。
大电流充电电路关断后，由转换电路控制小电流充电电路的接通。当IC1的1脚输出低电平时，三极管BG1反相截止。这时，V6可控硅的控制极为高电平，V6导通，定时电路开始工作。此时，NE555(IC2)上3脚为高电平，使V7导通，进行定时小电流充电，R16为限流电阻。需要说明的是，3脚是否输出高电平，还需看6、7脚的电位和1、2脚的电位差。使用者使用时，应在装好被充电池后，按一下复位开关K1，即可保证准确定时。定时时间的理论计算式如下t＝1.1×R4×C3×β4×β5(秒)。式中，R4单位为MΩ，C3为μF、β5、β4则是V3、V4的放大倍数。R4取不同的数值，定时的时间则不同。参数设置开关K3与不同的电阻连接，即设置了不同的定时时间。同理，此处可设置大于2个的参数。
小电流的充电指示由发光管V3完成，V3熄灭时表示小电流充电结束，即电池充电完毕。
本充电器既可对电池进行串联充电，也可对电池进行若干个并联充电。图3给出了四个并联电路。
本实用新型相比现有技术具有如下优点可以按特定的参数程序对电池进行充电自动控制，能适应电量特性有差异的可充电池，并具有充电状态显示功能；且使用方便，安全节能，充电速度快，不发热，充电量足，电池使用寿命长。
权利要求1.一种自动镉镍电池脉动充电器，包括变压整流电路1、电压检测比较电路2、大电流充电电路5、小电流充电电路6、充电电池7、充电器壳体8，其特征在于还有自动转换电路4、定时电路3，变压整流电路1和充电电池7的输出都送到电压检测比较电路2进行比较，电压检测比较电路2的输出一路经由大电流充电电路5送到充电电池7，另一路经由自动转换电路4送到定时电路3，定时电路3的输出通过小电流充电电路6送到充电电池7。
2.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于在充电器壳体8的面板上装有电压选择开关K2、定时时间选择开关K3、大电流充电指示灯V13、V16、V19、V22、小电流充电指示灯V3。
3.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于变压整流电路1中二极管V1、V2通过二极管V8，电阻R6、R7、R9、开关K2与电压检测比较电路2中集成电路IC1的3脚相接，IC1的2脚通过电阻R13与充电电池相接，IC1的1脚通过电阻R12与大电流充电电路5中可控硅V12的栅极相接，V12的阴极与充电电池相接，阳极通过发光二极管V13、电阻R15与二极管V1、V2相接。
4.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于集成电路IC1的1脚通过R12、R41，与自动转换电路4中三极管BG1的基极相接，BG1的集电极与可控硅V6的栅极相接，V6的阳极与二极管V1、V2相接，阴极通过电阻R4、R4、开关K3与定时电路3中集成电路IC2的6、7脚相接，IC2的3脚通过电阻R2与发光二极管V3相接，并通过电阻R1与小电流充电电路6中可控硅V7的栅极相接，V7的阳极与二极管V1、V2相接，阴极通过电阻R16与充电电池相接。
专利摘要一种自动镉镍电池脉动充电器，由变压整流电路、电压检测比较电路、定时电路、自动转换电路、大电流充电电路、小电流充电电路、充电电池、充电器壳体等组成。本实用新型充电程序按两个阶段进行，电路先大后小；大电流充电时用电压控制，小电流充电时用时间控制；大电流向小电流转换时的转换电压可按不同参数设置，以适应阈值电压不同的可充电池。本实用新型使用方便，安全节能，充电速度快，充电量足，不发热，电池使用寿命长。
文档编号H02J7/10GK2165565SQ93212168
公开日1994年5月18日 申请日期1993年5月11日 优先权日1993年5月11日
发明者车小原, 王新, 李斌 申请人:中山市神湾大洋科技贸易公司