專利名稱：太陽能三段式智能充電器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電池充電器，具體為一種太陽能三段式智能充電器。
背景技術：
現(xiàn)有鉛酸電池的充電方式，是由市電220V經過轉換后給鉛酸電池充電?，F(xiàn)有太陽能的充電裝置大多為手機、掌上電腦等鋰電池充電，因為充電后的使用對象固定，鋰電池容量小，所以具有很大的局限性和針對性。由于太陽能不是一種穩(wěn)定的能源，其具有不確定性，完全依據(jù)天氣狀況來產生電能，所以，要將這些不穩(wěn)定的能量儲存起來，一般的充電器是不能夠滿足的。

實用新型內容針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種太陽能三段式智能充電器的技術方案。所述的太陽能三段式智能充電器，其特征在于三段式智能充電器輸入端連接太陽能板，輸出端與蓄電池相連，所述的太陽能板將太陽光轉換為電能，經三段式智能充電器后將電能充入蓄電池，所述的三段式智能充電器由虛電壓檢測控制部分、低壓高頻PWM工作控制部分、充電檢測控制部分配合而成。所述的太陽能三段式智能充電器，其特征在于所述的虛電壓檢測控制部分輸入電壓經過C14濾波后，再經過由電阻R27、穩(wěn)壓管DZ1、電阻R28、電阻似9和運放U6組成的虛電壓檢測控制電路；當輸入電壓高于1IV時，運放U6的1腳輸出高電平，三極管Q2導通， 繼電器KLl得電觸點閉合，電源指示燈DL3亮起；當輸入電壓低于IlV時，運放TO的1腳輸出低電平，二極管D7、電容C15延時4一6秒后三極管Q2截止，繼電器KLl斷開，電源指示燈DL3熄滅。所述的太陽能三段式智能充電器，其特征在于所述的低壓高頻PWM工作控制部分該電路為反激式脈寬調制電路，VCC得電后的工作電路共分兩路一路經過電阻R11、二極管D3、電容C6后到運放Ul的7腳，使運放Ul強制啟動，運放Ul的6腳輸出矩形脈沖電壓；一路經過變壓器Tl的線圈m后到MOS管U2的D極，運放Ul的6腳的脈沖電壓到MOS 管U2的G極，使MOS管U2導通或截止；此時，變壓器Tl的線圈N2、線圈N3均產生感應電壓，定時電阻R8、定時電容C3決定電路工作的振蕩頻率，二極管D2、電容C7、電阻RlO組成變壓器緩沖網絡吸收電路，線圈N3的電壓經電阻R9、二極管D1、電容C6整流濾波后給運放 Ul正常供電，線圈N2的電壓經二極管D4、電容C12整流濾波后給蓄電池充電。所述的太陽能三段式智能充電器，其特征在于所述的充電檢測控制部分線圈N2 的電壓經二極管D4、電容C12整流濾波后，輸出電壓為14V、電流為1. 5—1. 7A的電能，電阻 R16、電阻R17、電阻R18構成分壓取樣電路，與三端基準穩(wěn)壓源U5構成電壓誤差放大器，運放U3A、運放TOB構成浮充電流轉換比較器，電阻R13、電阻R14、三極管Ql組成最大電流控制電路，電阻R23、電阻RTl為轉換電流取樣電路。[0008]所述的太陽能三段式智能充電器，其特征在于所述的蓄電池為鉛酸蓄電池。本實用新型克服了現(xiàn)有充電器對能源的消耗，杜絕了現(xiàn)有開關電源充電器對電網的高頻干擾和污染；充電對象為大容量鉛酸電池，其充電電池容量范圍寬，充電后使用范圍廣，克服了現(xiàn)有太陽能充電器的針對性和局限性，其能源為隨處可即的太陽光，是一款零消耗.零污染的綠色、環(huán)保充電器。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為虛電壓檢測控制部分原理圖；圖3為低壓高頻PWM工作控制部分原理圖；圖4為充電檢測控制部分原理圖；圖5為三段式充電曲線圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型做進一步說明太陽能三段式智能充電器，所述的三段式智能充電器2輸入端連接太陽能板1，輸出端與蓄電池3相連，所述的太陽能板1將太陽光轉換為電能，經三段式智能充電器2將電能充入蓄電池3，所述的三段式智能充電器2由虛電壓檢測控制部分、低壓高頻PWM工作控制部分、充電檢測控制部分配合而成，可以對蓄電池進行恒流、恒壓、浮充三段式充電。該實用新型的充電對象為鉛酸電池，充電完畢后可直接用在車載DVD、車載導航儀、車載洗車器、 車載氣泵、電動噴霧器等各類12V電器上；單節(jié)接上逆變器后，可用于手機、掌上電腦、手電筒、電動剃須刀等220V小功率家用電器，多節(jié)電池在串聯(lián)后接上逆變器，可用于電視機、電風扇、背投電視等中功率家用電器。充電后其使用范圍寬，彌補了現(xiàn)有太陽能充電器的針對性和局限性，使環(huán)保綠色產品得到了進一步的開發(fā)和普及。虛電壓檢測控制部分輸入電壓經過C14濾波后，再經過由電阻R27、穩(wěn)壓管DZ1、 電阻R28、電阻似9和運放U6組成的虛電壓檢測控制電路；當輸入電壓高于1IV時，運放U6 的1腳輸出高電平，其信號經過二極管D7、電阻R32、電阻R30后，三極管Q2導通，繼電器 KLl得電觸點閉合，此電壓經電阻R31限流后電源指示燈DL3亮起，后續(xù)電路工作；當輸入電壓低于IlV時，運放U6的1腳輸出低電平，電容C15在放電4一6秒后三極管Q2截止，繼電器KLl斷開，電源指示燈DL3熄滅，后續(xù)電路停止；電阻R33為反饋電阻，用于減小回差電壓，二極管D7、電阻R32、電容C15組成欠壓延時電路，避免繼電器連續(xù)動作而損壞，因為當光線不足時輸出虛電壓，此電壓容易使PWM誤動作，因而設計虛電壓檢測控制部分。低壓高頻PWM工作控制部分該電路為反激式脈寬調制電路，VCC得電后的工作電路共分兩路一路經過電阻R11、二極管D3、電容C6后到運放Ul的7腳，使運放Ul強制啟動，運放Ul的6腳輸出矩形脈沖電壓；一路經過變壓器Tl的線圈附后到MOS管U2的D極， 運放Ul的6腳的脈沖電壓到MOS管U2的G極，使MOS管U2導通或截止；此時，變壓器Tl 的線圈N2、線圈N3均產生感應電壓，定時電阻R8、定時電容C3決定電路工作的振蕩頻率， 二極管D2、電容C7、電阻RlO組成變壓器緩沖網絡吸收電路，線圈N3的電壓經電阻R9、二極管Dl、電容C6整流濾波后給運放Ul正常供電，線圈N2的電壓經二極管D4、電容C12整流濾波后給蓄電池充電。運放Ul的1腳外接阻容元件電阻R1、電容Cl，運放Ul的2腳是反饋電壓輸入端， 基準電壓經光耦受光器、電阻R2后輸入；運放Ul的3腳是電流檢測輸入端，與水泥電阻R7 配合經電阻R4電流檢測后構成過流保護器；運放Ul的4腳是外接定時元件端，定時電阻R8 和定時電容C3為電路各種頻率的重要元件；運放Ul的5腳是公共地，運放Ul的6腳是脈寬調制信號輸出，運放Ul的7腳是工作電源電壓，運放Ul的8腳是5V基準電壓輸出。元器件中，變壓器Tl是反激式高頻變壓器，二極管D3是防止電源電壓回灌，電阻R7是電壓反饋電阻，電阻R6是防止MOS管誤動作，電容C5、電容C9是消噪電容，電容C4、電容C8是耦合電容，電容ClO是抑制共模干擾，二極管D2、電容C7電阻RlO組成變壓器緩沖網絡吸收回路，用于保護MOS管。充電檢測控制部分線圈N2的電壓經二極管D4、電容C12整流濾波后，輸出電壓為14V、電流為1. 5—1. 7A的電能，電阻R16、電阻R17、電阻R18構成分壓取樣電路，與三端基準穩(wěn)壓源U5構成電壓誤差放大器，運放U3A、運放TOB構成浮充電流轉換比較器，電阻 R13、電阻R14、三極管Ql組成最大電流控制電路，電阻R23、電阻RTl為轉化電流取樣電路。 初充電流很大，電阻R13兩端的壓降很高，運放U3的2腳信號遠高于3腳的信號，1腳輸出低電平，7腳輸出高電平，充電指示燈DLl亮起，電阻R13兩端的壓降經電阻R14后到三極管Ql的基極使三極管Ql導通，此時光耦內部的發(fā)光亮度增加。圖5中，曲線a代表電壓曲線，曲線b代表電流曲線，受光器的光控電流加大，運放Ul的6腳的脈充電壓變窄，使輸出電流恒定在1. 5-1. 7A，此階段為恒流充電；隨著充電時間的增加，充電電流將逐漸減小， 輸出電壓逐漸升高，當電壓接近15V時，電阻R16、電阻R17、電阻R18為分壓，取樣值增加， 三端基準穩(wěn)壓源U5的VREF基準信號增加，光耦內部的發(fā)光管亮度增加，受光器產生大的光控電流，從而是輸出占空比變窄，使輸出電壓恒定在14. 5-14. 9V，此階段為恒壓充電；隨著充電時間的繼續(xù)，電流將繼續(xù)減小，電阻R13兩端的壓降也繼續(xù)減小，當運放U3A的2腳電壓低于3腳電壓時，1腳輸出高電平，7腳輸出低電平，此時，浮充指示燈DL2亮起，充電指示燈DLl熄滅。同時運放U3A引出1腳信號經過電阻R20、二極管D5后，接入三端基準穩(wěn)壓源U5的VREF，使VREF的基準信號增加，光耦內部的發(fā)光管亮度增加，受光器產生大的光控電流，從而是輸出占空比變窄，使輸出電壓下降到13. 5-13. 9V，進入浮充充電，也為涓流充電。此時，充電器可長期與蓄電池連接，也可取出使用。電阻R19、電阻R12用于減少轉換時的回差電壓，電阻R25、電容C13為抑制浪涌沖擊。具體使用時，根據(jù)蓄電池的標稱容量(蓄電池在使用放電后)，用螺絲刀對線路板上的電位器進行設定調節(jié)(操作時應斷開電源)，使轉換電流和容量相對應，轉換電流設定調節(jié)的參數(shù)如下表。
權利要求1.太陽能三段式智能充電器，其特征在于三段式智能充電器輸入端連接太陽能板，輸出端與蓄電池相連，所述的太陽能板將太陽光轉換為電能，經三段式智能充電器后將電能充入蓄電池，所述的三段式智能充電器由虛電壓檢測控制部分、低壓高頻PWM工作控制部分、充電檢測控制部分配合而成。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能三段式智能充電器，其特征在于所述的虛電壓檢測控制部分輸入電壓經過C14濾波后，再經過由電阻R27、穩(wěn)壓管DZl、電阻R28、電阻似9和運放U6組成的虛電壓檢測控制電路；當輸入電壓高于IlV時，運放U6的1腳輸出高電平，三極管Q2導通，繼電器KLl得電觸點閉合，電源指示燈DL3亮起；當輸入電壓低于IlV時，運放U6的1腳輸出低電平，二極管D7、電容C15延時4一6秒后三極管Q2截止，繼電器KLl斷開，電源指示燈DL3熄滅。
3.根據(jù)權利要求1所述的太陽能三段式智能充電器，其特征在于所述的低壓高頻PWM 工作控制部分該電路為反激式脈寬調制電路，VCC得電后的工作電路共分兩路一路經過電阻R11、二極管D3、電容C6后到運放Ul的7腳，使運放Ul強制啟動，運放Ul的6腳輸出矩形脈沖電壓；一路經過變壓器Tl的線圈附后到MOS管U2的D極，運放Ul的6腳的脈沖電壓到MOS管U2的G極，使MOS管U2導通或截止；此時，變壓器Tl的線圈N2、線圈N3均產生感應電壓，定時電阻R8、定時電容C3決定電路工作的振蕩頻率，二極管D2、電容C7、電阻RlO組成變壓器緩沖網絡吸收電路，線圈N3的電壓經電阻R9、二極管D1、電容C6整流濾波后給運放Ul正常供電，線圈N2的電壓經二極管D4、電容C12整流濾波后給蓄電池充電。
4.根據(jù)權利要求1所述的太陽能三段式智能充電器，其特征在于所述的充電檢測控制部分線圈N2的電壓經二極管D4、電容C12整流濾波后，輸出電壓為14V、電流為1. 5—1. 7A 的電能，電阻R16、電阻R17、電阻R18構成分壓取樣電路，與三端基準穩(wěn)壓源U5構成電壓誤差放大器，運放U3A、運放TOB構成浮充電流轉換比較器，電阻R13、電阻R14、三極管Ql組成最大電流控制電路，電阻R23、電阻RTl為轉換電流取樣電路。
5.根據(jù)權利要求1所述的太陽能三段式智能充電器，其特征在于所述的蓄電池為鉛酸蓄電池。
專利摘要本實用新型涉及一種電池充電器，具體為一種太陽能三段式智能充電器。其特征在于三段式智能充電器輸入端連接太陽能板，輸出端與蓄電池相連，所述的太陽能板將太陽光轉換為電能，經三段式智能充電器后將電能充入蓄電池，所述的三段式智能充電器由虛電壓檢測控制部分、低壓高頻PWM工作控制部分、充電檢測控制部分配合而成。本實用新型克服了現(xiàn)有充電器對能源的消耗，杜絕了現(xiàn)有開關電源充電器對電網的高頻干擾和污染；充電對象為大容量鉛酸電池，其充電電池容量范圍寬，充電后使用范圍廣，克服了現(xiàn)有太陽能充電器的針對性和局限性，其能源為隨處可即的太陽光，是一款零消耗、零污染的綠色、環(huán)保充電器。
文檔編號H02J7/00GK201985591SQ20112013607
公開日2011年9月21日 申請日期2011年5月3日 優(yōu)先權日2011年5月3日
發(fā)明者劉海龍 申請人:劉海龍