一种正脉冲充电器电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种正脉冲充电器电路，包括AC?DC转换器、正弦波信号发生器、第一、二信号隔离传送并放大驱动模块、外电源接入口、故障保护继电器、直流变脉冲功率单元、输出接口、电池反接保护检测处理模块、超压保护功能模块、可控硅、电流检测单元、主控单元、数字电压显示器和LED光柱条电流显示器。本实用新型通过产生200Hz以下的正弦波来控制脉冲充电器充电，能减缓蓄电池失水速度，不发生硫化并均衡电池格与格间、节与节间电压的不平衡现象,不会热失控,杜绝电池硫化和降低其它方面导致的损坏，能356天挂电池上,免维护的充电方式使电池随时处于饱电量状态，以备急用，提高了电池的使用寿命，减少更换电池的频率和费用支出，减少对环境的污染，十分环保。
【专利说明】
一种正脉冲充电器电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种正脉冲充电器电路。
【背景技术】
[0002]目前，市场上存有如下几种脉冲充电器:一种是高频正脉冲或高频正负脉冲充电器，其频率一般在1KHz以上，高频正脉冲冲电器其就相当于一个纹波比较大的直流，效果并不理想；而所谓的高频正负脉冲充电器，其负脉冲就是将蓄电池对一只小电阻进行瞬间放电，如此重复做一段时间，根本就没任何效果可言，其纯属编出一个概念来炒做而己，反而浪费电能。另一种是工频变压器脉冲充电器，其是将市电用工频变压器直接变成低压交流，然后用可控硅控制整流给蓄电池充电，频率就是市电的50Hz，其脉冲充电效果比较理想，但电源的利用率和功率因数都极低，达不到60%，而且随着充电功率的增大，变压器也变得非常大，非常笨重，移动和运输都不方便，且成本随之变得越来越高，难以广泛推广使用。因此，针对目前的脉冲充电器存在上述问题的不足，本
【申请人】研发一种把开关电源的纯直流变成低频脉冲来控制正脉冲充电器，既能把电源的利用效率提高到85%以上，又能达到工频变压器的充电效果，成本和体积都能更有优势，其不但能减缓电池失水速度，能改善、均衡电压不平衡现象，不会热失控，杜绝电池的硫化和减少其它方面导致的损坏，其还能365天不间断挂在电池上免维护，始终能让电池处于充饱电量的状态，随时待用，极大地延长了电池的使用寿命，减少用户更换电池的频率和费用支出，减少对环境的污染，适合广泛推广使用，效果好的正脉冲充电器电路确属必要。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种把开关电源的纯直流变成低频脉冲来控制正脉冲充电器，既能把电源的利用效率提高到85%以上，又能达到工频变压器的充电效果，成本和体积都能更有优势，其不但能减缓电池失水速度，能改善、均衡电压不平衡现象，不会热失控，杜绝电池的硫化和减少其它方面导致的损坏，其还能365天不间断挂在电池上免维护，始终能让电池处于充饱电量的状态，随时待用，极大地延长了电池的使用寿命，减少用户更换电池的频率和费用支出，减少对环境的污染，适合广泛推广使用，效果好的一种正脉冲充电器电路。本实用新型是通过以下技术方案来实现的:
[0004]—种正脉冲充电器电路，包括AC-DC转换器、正弦波信号发生器、第一信号隔离传送并放大驱动模块、第二信号隔离传送并放大驱动模块、外电源接入口、故障保护继电器、直流变脉冲功率单元、输出接口、电池反接保护检测处理模块、超压保护功能模块、可控硅、电流检测单元、主控单元、数字电压显示器和LED光柱条电流显示器。
[0005]所述正弦波信号发生器分别与AC-DC转换器、第一信号隔离传送并放大驱动模块、第二信号隔离传送并放大驱动模块和电池反接保护检测处理模块连接设置;所述主控单元分别与AC-DC转换器、第二信号隔离传送并放大驱动模块、可控硅、电流检测单元、输出接口、数字电压显示器和LED光柱条电流显示器连接设置;所述超压保护功能模块分别与AC-DC转换器、故障保护继电器和输出接口连接设置;所述故障保护继电器又分别与外电源接入口和直流变脉冲功率单元连接设置;所述直流变脉冲功率单元又分别与第一信号隔离传送并放大驱动模块、输出接口、电池反接保护检测处理模块、数字电压显示器、主控单元和超压保护功能模块连接设置。
[0006]作为优选，所述输出接口设置在直流变脉冲功率单元与电池反接保护检测处理模块的连接电路上，所述输出接口还与可控硅连接设置。
[0007]作为优选，所述电池反接保护检测处理模块与直流变脉冲功率单元的连接设置有电池反接驱动信号会保护性关闭控制信号线。
[0008]作为优选，所述第一信号隔离传送并放大驱动模块分别与AC-DC转换器和电池反接保护检测处理模块连接设置。
[0009]作为优选，所述第二信号隔离传送并放大驱动模块分别与AC-DC转换器和可控硅连接设置。
[0010]本实用新型的一种正脉冲充电器电路，包括AC-DC转换器、正弦波信号发生器、第一信号隔离传送并放大驱动模块、第二信号隔离传送并放大驱动模块、外电源接入口、故障保护继电器、直流变脉冲功率单元、输出接口、电池反接保护检测处理模块、超压保护功能模块、可控硅、电流检测单元、主控单元、数字电压显示器和LED光柱条电流显示器。所述正弦波信号发生器分别与AC-DC转换器、第一信号隔离传送并放大驱动模块、第二信号隔离传送并放大驱动模块和电池反接保护检测处理模块连接设置;所述主控单元分别与AC-DC转换器、第二信号隔离传送并放大驱动模块、可控硅、电流检测单元、输出接口、数字电压显示器和LED光柱条电流显示器连接设置;所述超压保护功能模块分别与AC-DC转换器、故障保护继电器和输出接口连接设置;所述故障保护继电器又分别与外电源接入口和直流变脉冲功率单元连接设置;所述直流变脉冲功率单元又分别与第一信号隔离传送并放大驱动模块、输出接口、电池反接保护检测处理模块、数字电压显示器、主控单元和超压保护功能模块连接设置。本实用新型把开关电源的纯直流变成低频脉冲来控制正脉冲充电器，既能把电源的利用效率提高到85%以上，又能达到工频变压器的充电效果，成本和体积都能更有优势，其不但能减缓电池失水速度，让蓄电池不发生硫化，并能改善、均衡电池格与格间，节与节间电压的不平衡现象，不会热失控，杜绝电池的硫化和减少其它方面导致的损坏，其还能365天不间断挂在电池上免维护，始终能让电池处于充饱电量的状态，随时待用，极大地延长了电池的使用寿命，减少用户更换电池的频率和费用支出，减少对环境的污染，适合广泛推广使用，效果好。
【附图说明】
[0011]为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
[0012]图1为本实用新型的一种正脉冲充电器电路的电路图。
【具体实施方式】
[0013]为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
[0014]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
[0015]本实施例中，参照图1所示，本实用新型的一种正脉冲充电器电路，包括AC-DC转换器、正弦波信号发生器、第一信号隔离传送并放大驱动模块、第二信号隔离传送并放大驱动模块、外电源接入口、故障保护继电器、直流变脉冲功率单元、输出接口、电池反接保护检测处理模块、超压保护功能模块、可控硅、电流检测单元、主控单元、数字电压显示器和LED光柱条电流显示器。
[0016]所述正弦波信号发生器分别与AC-DC转换器、第一信号隔离传送并放大驱动模块、第二信号隔离传送并放大驱动模块和电池反接保护检测处理模块连接设置;所述主控单元分别与AC-DC转换器、第二信号隔离传送并放大驱动模块、可控硅、电流检测单元、输出接口、数字电压显示器和LED光柱条电流显示器连接设置;所述超压保护功能模块分别与AC-DC转换器、故障保护继电器和输出接口连接设置;所述故障保护继电器又分别与外电源接入口和直流变脉冲功率单元连接设置;所述直流变脉冲功率单元又分别与第一信号隔离传送并放大驱动模块、输出接口、电池反接保护检测处理模块、数字电压显示器、主控单元和超压保护功能模块连接设置。
[0017]在其中一实施例中，所述输出接口设置在直流变脉冲功率单元与电池反接保护检测处理模块的连接电路上，所述输出接口还与可控硅连接设置。
[0018]在其中一实施例中，所述电池反接保护检测处理模块与直流变脉冲功率单元的连接设置有电池反接驱动信号会保护性关闭控制信号线。
[0019]在其中一实施例中，所述第一信号隔离传送并放大驱动模块分别与AC-DC转换器和电池反接保护检测处理模块连接设置。
[0020]在其中一实施例中，所述第二信号隔离传送并放大驱动模块分别与AC-DC转换器和可控硅连接设置。
[0021]所述AC-DC转换器可把接入的电源转换成全隔离的三组直流电压后给正弦波信号发生器、第一信号隔离传送并放大驱动模块、第二信号隔离传送并放大驱动模块、电池反接保护检测模块、超压保护功能模块、故障保护继电器、主控单元、数字电压显示器和LED光柱条电流显示器供电。所述AC-DC转换器并不限定具体的芯片型号和类型(甚至市场上直接购买的能直接替代此整个AC-DC的开关电源或模块电源)，所述AC-DC转换器包括相互组装连接的开关电源主芯片、高频变压器、保险丝、X电容、Y电容、压敏电阻、NTC负温电阻、电阻、电容、整流二极管、滤波电感、共模电感和光耦，其准电压取样芯片或运放取样控制芯片、输入电源插座和输出电源插座等。
[0022]所述正弦波信号发生器为:ICL8308函数信号波形发生器、或其它类似功能的集成块或单片机。
[0023]所述第一信号隔离传送并放大驱动模块和第二信号隔离传送并放大驱动模块均包括PC817或其它可替代性光耦，及分别与PC817或其它可替代性光耦连接安装的NPN三极管、耐压大于20V的低压MOSFET-N型管、电阻、二极管和脉冲指示用的发光二极管。从正弦波信号发生器产生的正弦波分二路隔离传送到后级，其中一路经第一信号隔离传送并放大驱动模块隔离传送给直流变脉冲功率单元做驱动用，另一路经第一信号隔离传送并放大驱动模块隔离传送给可控硅做触发用。
[0024]所述外电源接入口为电源插座，由外部电源提供。
[0025]所述直流变脉冲功充单元包括根据实际电压和电流来选择的大功率MOSFET-N管，及与大功率MOSFET-N管连接安装的电阻。
[0026]所述输出接口为根据实际电压和电流来选择的电源插座，其为给外接蓄电池充电的接口。
[0027]所述电池反接保护检测处理模块包括一一连接的普通整流二极管、稳压管、NPN三极管、大于20V的MOSFET-N管和具有电池反接指示的发光二极管，及安装在普通整流二极管、稳压管、NPN三极管、大于20V的MOSFET-N管和和具有电池反接指示作用的发光二极管的连接电路上的电阻和PC817或可替代的光耦。当蓄电池反接后，电池反接保护检测处理模块会发出切断直流变脉冲功率单元的驱动信号，让其完全关闭。
[0028]所述可控硅为SCR单向可控硅，用于改变导通角的通断，控制电压和电流。
[0029]所述电流检测单元:在20A以下的充电器中采用锰铜丝或康铜丝或霍尔电流传感器;在大于20A电流时一般采用霍尔电流传感器或其它类型的电流传感器，其用于检测充电电流，输入给主控单元，通过计算作为判定和控制的依据。
[0030]所述主控单元包括四运放集成块和可调电位器，及与四运放集成块安装设置的NPN三极管、电阻、电容、稳压二极管、TL431或其它功能类似的基准电压芯片、普通整流二极管(不指定型号)、开关二极管不指定具体型号(如1N4148)、可调电位器、大于20V的MOSFET-N管、PC817或可替代的光耦、低压电池组充电模式指示的发光二极管和高压电池组充电模式指示的发光二极管；四运放集成块有LM324、LM2902和TL084等;所述主控单元还设置有充电模式选择轻触按键。所述主控单元接收来自输出接口的电压和电流检测单元的电流，并与设定的数值进行计算、比较后再来控制可控硅的工作状态。
[0031]所述超压保护功能模块用于采集电池二端的电压，与设置的数值进行计算、比较，如果超出设定值，则控制故障保护继电器动作并锁住；只有解除过压状态后再进行断电或按复位按键方可恢复到动作前的状态。超压保护功能模块包括LM393或性能接近的可替代品、SCR单向可控硅和可调电位器，及与LM393或性能接近的可替代品、SCR单向可控硅和可调电位器组装在一起设置的TL431或其它功能类似的基准电压芯片、轻触开关、电阻、电容、NPN三极管、故障保护指示二极管。
[0032]所述数字电压显示器用于显示被充电池二端的电压，其是让用户作为判断电池是否充足，与厂家生产时设定的充电值作为参考用;数字电压显示器电路并不拘限于固定的某几个具体型号的元器件，可以用各类型的数字电压显示芯片(如ICL7107)来搭建或单片机来搭建，以及会用到的其它类型的DC降压芯片、电感、电阻、电容、二极管、电位器和数码等;也可以直接选用市场上现成的数字电压表头来作电压显示，在此并不指定具体的内容。
[0033]电流由于是脉冲式的，其用数字显示会乱跳，而采用本实用新型的LED光柱条电流显示器用来显示充电电流，其采用LED发光条来做电流的实时动态显示，醒目而清晰，解决了用数字显示会乱跳的问题。所述LED光柱条电流显示器包括各类型可用于光柱条显示的专用芯片或单片机来搭建(如LM3914-N)、电阻、电容、可调电位器和LED光柱条。
[0034]本实用新型的一种正脉冲充电器电路，包括AC-DC转换器、正弦波信号发生器、第一信号隔离传送并放大驱动模块、第二信号隔离传送并放大驱动模块、外电源接入口、故障保护继电器、直流变脉冲功率单元、输出接口、电池反接保护检测处理模块、超压保护功能模块、可控硅、电流检测单元、主控单元、数字电压显示器和LED光柱条电流显示器。所述正弦波信号发生器分别与AC-DC转换器、第一信号隔离传送并放大驱动模块、第二信号隔离传送并放大驱动模块和电池反接保护检测处理模块连接设置;所述主控单元分别与AC-DC转换器、第二信号隔离传送并放大驱动模块、可控硅、电流检测单元、输出接口、数字电压显示器和LED光柱条电流显示器连接设置;所述超压保护功能模块分别与AC-DC转换器、故障保护继电器和输出接口连接设置;所述故障保护继电器又分别与外电源接入口和直流变脉冲功率单元连接设置;所述直流变脉冲功率单元又分别与第一信号隔离传送并放大驱动模块、输出接口、电池反接保护检测处理模块、数字电压显示器、主控单元和超压保护功能模块连接设置。本实用新型把开关电源的纯直流变成低频脉冲来控制正脉冲充电器，既能把电源的利用效率提高到85%以上，又能达到工频变压器的充电效果，成本和体积都能更有优势，其不但能减缓电池失水速度，让蓄电池不发生硫化，并能改善、均衡电池格与格间，节与节间电压的不平衡现象，不会热失控，杜绝电池的硫化和减少其它方面导致的损坏，其还能365天不间断挂在电池上免维护，始终能让电池处于充饱电量的状态，随时待用，极大地延长了电池的使用寿命，减少用户更换电池的频率和费用支出，减少对环境的污染，适合广泛推广使用，效果好。
[0035]上述实施例，只是本实用新型的一个实例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利范围，凡与本实用新型权利要求所述原理和基本结构相同或等同的，均在本实用新型保护范围内。
【主权项】
1.一种正脉冲充电器电路，其特征在于:包括AC-DC转换器、正弦波信号发生器、第一信号隔离传送并放大驱动模块、第二信号隔离传送并放大驱动模块、外电源接入口、故障保护继电器、直流变脉冲功率单元、输出接口、电池反接保护检测处理模块、超压保护功能模块、可控硅、电流检测单元、主控单元、数字电压显示器和LED光柱条电流显示器;所述正弦波信号发生器分别与AC-DC转换器、第一信号隔离传送并放大驱动模块、第二信号隔离传送并放大驱动模块和电池反接保护检测处理模块连接设置;所述主控单元分别与AC-DC转换器、第二信号隔离传送并放大驱动模块、可控硅、电流检测单元、输出接口、数字电压显示器和LED光柱条电流显示器连接设置;所述超压保护功能模块分别与AC-DC转换器、故障保护继电器和输出接口连接设置;所述故障保护继电器又分别与外电源接入口和直流变脉冲功率单元连接设置;所述直流变脉冲功率单元又分别与第一信号隔离传送并放大驱动模块、输出接口、电池反接保护检测处理模块、数字电压显示器、主控单元和超压保护功能模块连接设置。2.根据权利要求1所述的一种正脉冲充电器电路，其特征在于:所述输出接口设置在直流变脉冲功率单元与电池反接保护检测处理模块的连接电路上，所述输出接口还与可控硅连接设置。3.根据权利要求1所述的一种正脉冲充电器电路，其特征在于:所述电池反接保护检测处理模块与直流变脉冲功率单元的连接设置有电池反接驱动信号会保护性关闭控制信号线。4.根据权利要求1所述的一种正脉冲充电器电路，其特征在于:所述第一信号隔离传送并放大驱动模块分别与AC-DC转换器和电池反接保护检测处理模块连接设置。5.根据权利要求1所述的一种正脉冲充电器电路，其特征在于:所述第二信号隔离传送并放大驱动模块分别与AC-DC转换器和可控硅连接设置。
【文档编号】H02J7/02GK205583798SQ201620337249
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】胡建华
【申请人】胡建华