專利名稱：快速充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)車電池用快速充電器。屬于電池充電控制的電路裝置。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所述的快速充電器包括有整流濾波電路用于將交流電源信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流信號(hào)，電源逆變電路用于將前述電路輸出的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換成一定頻率的高頻信號(hào)，功放電路用于對(duì)高頻逆變信號(hào)的功率進(jìn)行放大，高頻整流電路用于將高頻交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖直流信號(hào)，前述所有電路依次串接。本實(shí)用新型的發(fā)明點(diǎn)是在高頻整流電路的輸出端還接有用于將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成鋸齒波信號(hào)的鋸齒波發(fā)生電路，鋸齒波發(fā)生電路的輸出信號(hào)通過開關(guān)控制電路到輸出端口，即蓄電池的輸入端，開關(guān)控制電路的控制端接充電控制電路，充電控制電路用于控制開關(guān)控制電路的工作。
當(dāng)交流電源信號(hào)經(jīng)過整流濾波電路、電源逆變電路、功放電路、高頻整流電路，最后經(jīng)鋸齒波發(fā)生電路產(chǎn)生一鋸齒波信號(hào)，該鋸齒波信號(hào)通過開關(guān)控制電路到輸出端口給蓄電池充電，由于開關(guān)控制電路的控制端接充電控制電路，該充電控制電路控制開關(guān)控制電路的工作狀態(tài)及工作時(shí)間，因此鋸齒波信號(hào)分階段給蓄電池充電。本實(shí)用新型充分考慮到了電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)特性，改變了以往的脈沖恒流或恒壓式充電模式，而采用鋸齒波信號(hào)的充電模式，與電池充電時(shí)化學(xué)反應(yīng)相適應(yīng)，較好地滿足了電池的充電特性，即達(dá)到了快速充電的目的，又避免了電池充電過程中產(chǎn)生高溫的現(xiàn)象，使電池極板不易極化，延長(zhǎng)了電池的循環(huán)使用壽命。
圖2是本實(shí)用新形實(shí)施例電原理圖由圖2可知所述整流濾波電路1由電感線圈和橋堆構(gòu)成，用于將交流電源信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流信號(hào)，若電源電壓為110V，可通過電容C5、C6倍壓，從而使后續(xù)電路具有通用性。所述電源逆變電路2由互感線圈T3、逆變器T4及三極管V3，V4構(gòu)成，用于將直流電壓逆變成一定頻率的交流信號(hào)，功放電路3主要由場(chǎng)效應(yīng)管V1，V2構(gòu)成，用于放大逆變電路2輸出的交流信號(hào)。所述高頻整流電路4由高頻變壓器T2和二極管D5、D6構(gòu)成，用于將高頻交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流脈沖信號(hào)。上述幾部分電路均為公知技術(shù)。本實(shí)施例中的鋸齒波發(fā)生電路5由電容C9構(gòu)成，用于將高頻整流電路4輸出的直流脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成鋸齒波輸出，鋸齒波發(fā)生電路5也可以采用由其他分立元件或集成電路構(gòu)成的鋸齒波發(fā)生電路。所述開關(guān)控制電路7由場(chǎng)效應(yīng)管V8構(gòu)成，鋸齒波信號(hào)通過場(chǎng)效應(yīng)管V8給蓄電池8充電，而場(chǎng)效應(yīng)管V8的導(dǎo)通與由截止由充電控制電路6控制。本實(shí)施例中的充電控制電路包括有集成芯片分配器U2及其外圍的脈沖發(fā)生電路61、負(fù)脈沖發(fā)生電路62和充電驅(qū)動(dòng)電路63。其中脈沖發(fā)生電路61是主要由比較器U3A及其外圍的電阻和電容構(gòu)成的振蕩電路，用于產(chǎn)生脈沖信號(hào)送給分配器U2；負(fù)脈沖發(fā)生電路62包括有由電容C20和電阻R39構(gòu)成的RC積分電路、比較器U4D和開關(guān)管V10，當(dāng)開關(guān)管V10導(dǎo)通時(shí)，蓄電池8的正負(fù)極短接，從而使蓄電池8瞬間反向放電，即相當(dāng)于在蓄電池8兩端產(chǎn)生一負(fù)脈沖，達(dá)到了使蓄電池8去極化的效果，延長(zhǎng)了蓄電池8的循環(huán)使用壽命。所述充電驅(qū)動(dòng)電路63主要由比較器U4C和三極管V7構(gòu)成，該電路的輸出接開關(guān)控制電路7的場(chǎng)效應(yīng)管V8的控制端，直接控制V8的導(dǎo)通與截止，當(dāng)充電驅(qū)動(dòng)電路63中的比較器U4C輸出高電平時(shí)，三極管V7導(dǎo)通，場(chǎng)效應(yīng)管V8也導(dǎo)通，從而使鋸齒波發(fā)生電路5輸出的鋸齒波信號(hào)給蓄電池8充電，該充電模式與電池充電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)相適應(yīng)，較好地滿足了蓄電池8的充電特性，加大鋸齒波信號(hào)的上限值可以大大縮短充電器對(duì)蓄電池8的充電時(shí)間，即可以通過數(shù)據(jù)分配器U2、負(fù)脈沖發(fā)生電路62和充電驅(qū)動(dòng)電路63和場(chǎng)效應(yīng)管V8控制蓄電池8的充電及瞬間放電。當(dāng)蓄電池8充滿時(shí)，為防止蓄電池8過充，必須關(guān)斷本實(shí)用新型，因此本實(shí)用新型還包括有與集成芯片分配器U2的輸出端口連接的電池電壓取樣電路64，所述電池電壓取樣電路64主要有比較器U3D及其外圍電阻構(gòu)成，當(dāng)電池充滿時(shí)，該電路產(chǎn)生一高電平給分配器U2的復(fù)位端，U2的3腳產(chǎn)生一高電平，充電驅(qū)動(dòng)電路63中的三極管V7截止，最后使開關(guān)控制電路7的場(chǎng)效應(yīng)管V8截止，蓄電池8停充。當(dāng)蓄電池8電壓下降，比較器U3D的輸出電平轉(zhuǎn)換為低電平，分配器U2的3腳輸出低電平，蓄電池8又重新充電，如此反復(fù)，直到蓄電池8充足為止。為防止充電器短路損壞，本實(shí)用新型的充電控制電路6還包括由與集成芯片分配器U2連接的電源短路保護(hù)電路66，所述電源短路保護(hù)電路66主要由三極管V6、V9構(gòu)成，其輸出端接分配器U2的復(fù)位端，同時(shí)也接蓄電池8的正極，當(dāng)本實(shí)用新型輸出端短路時(shí)，通過三極管V9、V6使三極管V7截止，開關(guān)控制電路7的場(chǎng)效應(yīng)管V8截止，蓄電池8停充，短路故障排除后，三極管V7又導(dǎo)通，本實(shí)用新型自動(dòng)恢復(fù)工作。為使本實(shí)用新型適用于更多品種的電池，例鎳氫電池，因鎳氫電池在低溫或低壓時(shí)不允許快充，因此本實(shí)用新型的充電控制電路6還設(shè)有與集成芯片分配器U2輸出端口連接的快慢充電轉(zhuǎn)換電路65，所述快慢充電轉(zhuǎn)換電路65主要由比較器U3B、U3C、U4A、U4B和熱敏電阻RT構(gòu)成，當(dāng)鎳氫電池在充電過程中溫度發(fā)生變化時(shí)，通過熱敏電阻RT的阻值變化使分配器U2輸出脈沖的占空比發(fā)生變化，從而來實(shí)現(xiàn)快慢充電的轉(zhuǎn)換或停充。為使本實(shí)用新型更好散熱，本實(shí)用新型還設(shè)有風(fēng)扇散熱電路9。
本實(shí)用新型實(shí)施例中的實(shí)時(shí)控制電路6還可以采用微處理器及其外圍電路構(gòu)成。通過在微處理器中設(shè)置相應(yīng)軟件，從而也可以達(dá)到上述目的。
權(quán)利要求1.一種快速充電器，具有依次連接的整流濾波電路(1)、電源逆變電路(2)、功放電路(3)和高頻整流電路(4)，其特征在于高頻整流電路(4)的輸出端接有鋸齒波發(fā)生電路(5)，鋸齒波發(fā)生電路(5)的輸出信號(hào)通過開關(guān)控制電路(7)到輸出端口，開關(guān)控制電路的控制端接充電控制電路(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速充電器，其特征在于所述鋸齒波發(fā)生電路(5)由電容C9構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速充電器，其特征在于所述充電控制電路(6)主要由集成芯片分配器U2及其外圍脈沖發(fā)生電路(61)、負(fù)脈沖發(fā)生電路(62)、充電驅(qū)動(dòng)電路(63)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速充電器，其特征在于負(fù)脈沖發(fā)生電路(63)主要由RC積分電路、比較器U4D和開關(guān)管V10構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速充電器，其特征在于所述充電控制電路(6)還包括有與集成芯片分配器U2輸出端口連接的電池電壓取樣電路(64)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速充電器，其特征在于所述充電控制電路(6)還包括有與集成芯片分配器U2輸出端口連接的快慢充電轉(zhuǎn)換電路(65)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速充電器，其特征在于；所述快慢充電轉(zhuǎn)換電路(65)主要由比較器U3B、U3C、U4A、U4B構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速充電器，其特征在于所述充電控制電路(6)還包括有與集成芯片分配器U2連接的電源短路保護(hù)電路(66)。
專利摘要一種快速充電器,具有依次連接的整流濾波電路(1)、電源逆變電路(2)、功放電路(3)和高頻整流電路(4),其特征在于:高頻整流電路(4)的輸出端接有鋸齒波發(fā)生電路(5),鋸齒波發(fā)生電路(5)的輸出信號(hào)通過開關(guān)控制電路(7)到輸出端口,開關(guān)控制電路的控制端接充電控制電路(6)。它通過改變充電模式來延長(zhǎng)電池的循環(huán)使用壽命,且充電時(shí)間短。
文檔編號(hào)H02J7/00GK2502442SQ01245000
公開日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2001年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月21日
發(fā)明者王志強(qiáng), 戚劍雄, 戚劍敏 申請(qǐng)人:常州市拓時(shí)電器有限公司