专利名称：智能超快速充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及充电器，属于电池组的充电电路领域。
目前市场上已有的快速充电器大都采用恒流充电法，充电电流在1C左右(1C，C指电池容量，1C充电电流等于电池容量标称值，如对1.2Ah电池，1C电流即1.2A)并以电池电压负增量“－△∨”检测控制。这样的充电器，充电电流只能到1C左右，如果单纯增大充电电流，会使电池极化严重，发热、放气、对电池极为有害。“－△∨”检测有滞后效应，即当电池充满后，“－△∨”才出现，而这时电池已急剧发热。如充电电流增大到2C以上时，滞后效应发热更严重，从而影响了电池的使用寿命。
本实用新型的目的是提供一种充电电流可达2C－4C，充电时间缩短到15～30分钟，且能防止电池发热的快速充电器。
本实用新型快速充电器，采取“正”、“负”脉冲电流充电法，在充电脉冲中加有大电流负脉冲放电，充电电流波形图见图1，负脉冲放电有利于消除电池极化效应，和Ni－cd电池的记忆效应。本实用新型快速充电器还采用“＋△∨”“零△∨”“－△∨”“△Τ”检测(见图2、3)，停机准确可保证100％充满，不发热，不过充，有利于延长电池使用寿命。为了彻底消除Ni－cd电池的记忆效应，本实用新型快速充电器在充电前可以自动将电池放电，然后再进行充电。可对长期不用的电池，和记忆效应严重的电池，提供恢复功能。
本实用新型快速充电器的电路由电源部分，充电回路，恒流斩波器，放电回路，控制部分五部分组成。电源部分为一稳压直流电源提供充电电流并有5伏直流电源提供控制部分电源。充电回路因是脉冲充电，所以由MOS管及外围元件，三极管，二极管，电阻、电容组成一开关电路。恒流斩波器由采样电阻，滤波电路，放大电路，振荡器及脉冲宽度调制振荡器(以下称PWM振荡器)所组成。从充电回路中的采样电阻处取得充电电流值信号，经滤波放大，启动PWM振荡器，触发充电回路中MOS开关管，控制充电电流的波形宽度，整个电路构成闭环电流负反馈，达到恒流的目的。放电回路由二部分组成，一部分是电池充电前的放电，由放电电阻及三极管组成，由控制部分控制对电池在充电前进行充分放电以消除记忆效应。另一部分是充电过程中的周期性放电，由MOS开关管及三极管组成，在充电若干脉冲后由控制部分控制触发三极管开能MOS开关管进行大电流负脉冲放电。控制部分，为一单片机，通过对电池电压和温度的测量，用以控制充电脉冲的时序，及放电控制等。
说明附图如下图1为本实用新型快速充电器正、负脉冲充电电流波形图。
图2电池电压随充电时间变化曲线示意图。
图3为电池温度随充电时间变化曲线示意图。
图4为本实用新型快速充电器电路原理图。
结合
实施例如下本实用新型快速充电器由源部分(Ⅰ)，充电回路(Ⅱ)，恒流斩波器(Ⅲ)，放电回路(Ⅳ)及控制部分(Ⅴ)五部分组成(见图4)电源部分(Ⅰ)由稳压电源提供12－20伏的直流电源供充电回路用，另有一7805稳压片提供5伏的直流电源供控制部分用。
充电回路(Ⅱ)由MOS开关管M1及三极管T3组成一开关电路，二极管D1防止充电电流反相，二极管D2为电感L1续流，电感L1及电容C2使充电电流连续稳定，三极管T3及电阻R1，R2构成反相器从恒流斩波器中取得信号来触发开关管M1。
恒流斩波器(Ⅲ)由采样电阻，滤波电路，放大电路，振荡器及PWM振荡器所组成。从充电回路的采样电阻R13取得充电电流值的信号，经R14、R15、C8组成的滤波电路后再经由LM358的两级放大，放大后的信号进入由集成片556IC2B构成的PWM振荡器，实际上是一个单稳振荡器，当输入的电压高时(即充电电流大)使充电脉冲的占空比小，使脉冲充电电流减小，当输入电压低时(即充电电流小时)使充电脉冲的占空比大，可使脉冲充电电流增大，因此做到恒流充电，集成片556IC2A构成无稳态振荡器，提供充电脉冲的工作周期。
放电回路(Ⅳ)由充电前放电电路及充电期间的周期性放电电路二部分组成。充电前放电电路由三极管T2，T4及电阻R5→R8组成，由控制部分触发三极管T2导通，然后触发三极管T4导通放电，LED7为发光二极管，显示正在放电。充电期间周期性放电电路由MOS管M2，三极管T5，二极管D3及电阻R9－－R11组成，由控制部分触发三极管T5，使MOS管M2导通，短时脉冲放电。
控制部分(Ⅴ)可用uT500快速充电专用单片机，该单片机可实现“＋△∨”“－△∨”“零△∨”“△Τ”的检测，可实现最大电压，最高温度保护，定时保护，保护范围可调，实现充电前放电及充电过程中周期性放电，并自动进行多次深度充放电消除记忆效应。
本实用新型快速充电器使用方法如下接通电源，插上电池自动检测电池状态，自动开始快速充电，充好后进入慢充。如需先放电，则按放电按钮进入放电状态，放电完毕后，自动转入上述充电过程。
权利要求1.一种智能超快速充电器，其特征是由电源部分，充电回路、恒流斩波器、放电回路、控制部分五部分组成，电源部分为一稳压直流电源，充电回路由MOS管及其外围元件三极管、二极管、电阻、电容组成一开关电路，恒流斩波器由采样电阻、滤波电路、放大电路振荡器及脉冲宽度调制振荡器所组成，从充电回路中取得充电电流信号值，经滤波、放大、触发充电回路中的MOS开关管，放电回路由充电前放电电路及充电期间周期性放电回路两部分组成，充电前放电回路由三极管及电阻组成，充电期间周期性放电回路由MOS管、三极管、二极管、电阻等组成，两部分电路都由控制部分来触发三极管及MOS管导通放电，控制部分由uT500快速充电专用单片机组成。
专利摘要一种智能超快速充电器，属电池组的充电电路领域。本充电器由电源部分，充电回路，恒流斩波器，放电回路、控制部分五部分组成。采用“正”、“负”脉冲充电，并有单片机控制，可以自动进行充电前放电，充电间脉冲放电，“+△V”“-△V”电压检测，确保快速充满并自动断电，可以进行多次深度冲放电以消除Ni-cd电池的记忆效应。
文档编号H02J7/10GK2206511SQ9424349
公开日1995年8月30日 申请日期1994年10月28日 优先权日1994年10月28日
发明者刘鹏 申请人:刘鹏