專利名稱：鉛酸蓄電池智能快速充電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蓄電池充電裝置，特別是一種鉛酸蓄電池智能快速充電機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的各種鉛酸蓄電池快速充電裝置，如中國專利號公告的《快速充電裝置》(91230198.8)、《鉛蓄電池快速充電機(jī)》(9221 4993.3)，大多數(shù)是采用脈沖充電放電去極化快速充電技術(shù)提高蓄電池可接受的充電電流，縮短充電時間，但是這類快速充電機(jī)都是采用固定周期放電去極化，充電電流和去極化參數(shù)只能預(yù)先調(diào)定，難以適應(yīng)不同類型蓄電池，蓄電池不同使用狀況，蓄電池充電過程中不同階段的去極化要求。
本實(shí)用新型的目的是為了克服上述不足之處，而提供一種可自動控制蓄電池充電全過程，對不同類型、不同使用狀況的蓄電池均能自動進(jìn)行高效率快速充電的鉛酸蓄電池智能快速充電機(jī)。
本實(shí)用新型的鉛酸蓄電池智能快速充電機(jī)包括機(jī)殼、整流變壓器、整流濾波電路、檢測電路、放電電路、參數(shù)輸入電路、顯示器，其特征是它的充電控制電路中還有充電斬波開關(guān)、續(xù)流電路和單片機(jī)控制電路。輸入交流電源經(jīng)整流變壓器降壓，整流濾波電路整流濾波后，輸出穩(wěn)定的直流電壓至充電斬波開關(guān)，充電蓄電池的極性、端電壓，充電電流參數(shù)由檢測電路取樣后輸出檢測信號至單片機(jī)控制電路，單片機(jī)控制電路接收檢測電路的檢測信號和參數(shù)輸入電路的控制信號，經(jīng)單片機(jī)軟件處理后分別輸出充電控制信號至充電斬波開關(guān)、去極化控制信號至放電電路，單片機(jī)控制電路還輸出充電平均電流、充電蓄電池端電壓，用戶輸入的數(shù)據(jù)至顯示器顯示。充電斬波開關(guān)在單片機(jī)控制電路充電控制信號的作用下，控制整流濾波電路輸出的直流電壓經(jīng)續(xù)流電路向充電蓄電池輸出充電電壓脈沖，放電電路為充電蓄電池提供去極化放電通路。


圖1為本實(shí)用新型外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型電路方框圖；圖3為本實(shí)用新型電路原理圖；圖4為蓄電池充電、去極化放電電流波形示意圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本實(shí)用新型作出詳細(xì)說明。
鉛酸蓄電池智能快速充電機(jī)包括機(jī)殼1，其充電控制電路由整流變壓器2、整流濾波電路3、充電斬波開關(guān)4、續(xù)流電路5、檢測電路6、單片機(jī)控制電路7、放電電路8、參數(shù)輸入電路9和顯示器10組成。
整流變壓器2為降壓變壓器T1，初級串接熔斷器RD、開關(guān)K后連接220V交流電源。
整流濾波電路3包括二極管整流?？霳2、濾波電容器C1，變壓器T1次級的交流輸出電壓經(jīng)整流、濾波后獲得穩(wěn)定的直流充電電壓。
充電斬波開關(guān)4由V-MOS功率管V15構(gòu)成，V15漏極連接整流濾波電路輸出端，源極輸出至續(xù)流電路5，柵極連接單片機(jī)控制電路7，在單片機(jī)控制電路控制下調(diào)節(jié)充電平均電流。
續(xù)流電路5由電感L1和二極管V25組成，L1一端、V25負(fù)極并接整流濾波電路3輸出端，L1另一端、V25正極分別連接充電輸出“+”“-”端，為充電脈沖電流提供續(xù)流通路。
檢測電路6包括極性檢測電路、電壓檢測電路和電流檢測電路。極性檢測電路由光電耦合器N12和電阻R35、R36構(gòu)成，N122腳連接充電輸出“+”端，1腳串接電阻R36后與3腳并接地，N124腳將充電蓄電池極性信號輸出到單片微型計(jì)算機(jī)D1的P1.5端；電壓檢測電路由電阻R41和電位器R42串聯(lián)構(gòu)成，并與充電輸出端并聯(lián)，電壓取樣信號由R42中間觸點(diǎn)輸出到D1的ADC1端；電流檢測電路由電阻R38構(gòu)成，R38串接在N2的負(fù)極和充電輸出“-”端之間，R38上獲得的電流取樣信號輸出到取樣電流放大電路。
單片機(jī)控制電路7包括單片微型計(jì)算機(jī)D1、充電斬波開關(guān)驅(qū)動電路、放電電子開關(guān)驅(qū)動電路、取樣電流放大電路和顯示器驅(qū)動電路。
D1采用CMOS低功耗單片機(jī)87C752，充電控制程序固化在單片機(jī)內(nèi)部PROM中；充電斬波開關(guān)驅(qū)動電路由脈沖變壓器MT，三極管V11、V12，V13，電阻R11、R12、R13組成，由D1的PWM端輸出的充電控制信號經(jīng)V11、V12放大后，由接在V12集電極的脈沖變壓器MT耦合驅(qū)動V15，放電電子開關(guān)驅(qū)動電路由三極管V21、V22，電阻R21、R22組成，由D1的P0.3端輸出的去極化控制信號經(jīng)V21、V22放大后驅(qū)動V24；取樣電流放大電路由運(yùn)算放大器N1和電阻R31、R32、R33、R34組成，由電流檢測電路輸入的電流取樣信號經(jīng)R31輸入至N1的輸入端2，放大后由N11腳輸出至D1的ADC0端；顯示器驅(qū)動電路由緩沖器D3(74LS245)、譯碼器D2(74LS145)組成，由D1的P3.0-P3.7端輸出的顯示器段碼信號經(jīng)D3驅(qū)動輸出至顯示器10，由D1的P0.0-P0.2端輸出的顯示器位碼信號經(jīng)D2譯碼驅(qū)動輸出至顯示器10。
放電電路8由電阻R43和V-MOS功率管串聯(lián)構(gòu)成，并與充電輸出端并聯(lián)，提供充電蓄電池去極化放電通路。
參數(shù)輸入電路9由電位器R51、R52、R53并聯(lián)組成，并聯(lián)的二端分別連接+5V電源和接地，它們的中間觸點(diǎn)分別輸出至D1的ADC4、ADC2、ADC3端。
顯示器10由8只LED數(shù)碼管組成。
變壓器T2，整流模塊N4，三端穩(wěn)壓塊N5、N6和濾波電容器C3、C4為控制系統(tǒng)工作電源。
各電子元件焊接好后，將顯示器和電位器R51、R52、R53安裝固定在機(jī)殼1前面板上，充電輸入端和充電輸出端固定在機(jī)殼1后面板上。
本鉛酸蓄電池智能快速充電機(jī)的工作原理如下接通電源，輸入交流電源經(jīng)整流變壓器2降壓和整流濾波電路3整流、濾波后，通過充電斬波開關(guān)4和續(xù)流電路5向充電蓄電池提供充電電壓脈沖，放電電路8則為充電蓄電池提供去極化放電通路。檢測電路6將充電蓄電池極性信號、端電壓，充電電流等充電參數(shù)的檢測信號輸入單片機(jī)控制電路7，單片機(jī)運(yùn)行預(yù)先編制的閉環(huán)控制程序，對檢測信號進(jìn)行判斷處理，調(diào)節(jié)充電斬波開關(guān)4的導(dǎo)通比控制充電平均電流大小，調(diào)節(jié)去極化頻率和每次去極化放電次數(shù)而控制去極化放電程度使充電電流和去極化參數(shù)自動適應(yīng)充電全過程，自動控制充電過程的正常進(jìn)行。充電蓄電池充電、去極化放電電流波形示意圖如圖4所示。用戶可通過參數(shù)輸入電路9輸入充電蓄電池容量、充電最高端電壓和最大允許充電電流等參數(shù)干預(yù)充電過程，單片機(jī)按照用戶輸入的數(shù)據(jù)自動調(diào)整充電和去極化參數(shù)，同時將充電平均電流、端電壓和用戶輸入的數(shù)據(jù)輸出至顯示器10顯示。如充電蓄電池極性接錯，單片機(jī)則拒絕運(yùn)行充電控制程序，并輸出故障代碼至顯示器10顯示；如充電電流過流，則立即停止運(yùn)行充電控制程序，使充電斬波開關(guān)4和放電電路8關(guān)斷，并輸出故障代碼至顯示器10顯示。單片機(jī)控制電路7根據(jù)充電蓄電池端電壓大小、變化情況和對充入電量的計(jì)算等信息綜合判斷蓄電池的充電程度，蓄電池充足電即自動停機(jī)，輸出停機(jī)代碼至顯示器10顯示。
本實(shí)用新型由于采用以上設(shè)計(jì)，使用單片微型計(jì)算機(jī)將檢測電路對充電參數(shù)的檢測信號和用戶通過參數(shù)輸入電路輸入的充電蓄電池容量、充電最高端電壓和最大允許充電電流等參數(shù)進(jìn)行處理后自動控制蓄電池充電全過程，并由顯示器以數(shù)字或代碼形式直觀顯示各種參數(shù)和充電過程中的狀況。單片機(jī)準(zhǔn)確控制在停充時對蓄電池端電壓進(jìn)行無流檢測，可準(zhǔn)確判斷蓄電池充電程度和去極化效果。本身功耗小，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作簡便，適應(yīng)于不同類型、不同使用狀況的蓄電池充電使用。
權(quán)利要求1.一種鉛酸蓄電池智能快速充電機(jī)，包括機(jī)殼(1)、整流變壓器(2)、整流濾波電路(3)、檢測電路(6)、放電電路(8)、參數(shù)輸入電路(9)、顯示器(10)，其特征是它的充電控制電路中還有充電斬波開關(guān)(4)、續(xù)流電路(5)和單片機(jī)控制電路(7)，輸入交流電源經(jīng)整流變壓器(2)降壓，整流濾波電路(3)整流、濾波后，輸出穩(wěn)定的直流電壓至充電斬波開關(guān)(4)，充電蓄電池的極性、端電壓，充電電流參數(shù)由檢測電路(6)取樣后輸出檢測信號至單片機(jī)控制電路(7)，單片機(jī)控制電路(7)接收檢測電路(6)的檢測信號和參數(shù)輸入電路(9)的控制信號，經(jīng)單片機(jī)軟件處理后分別輸出充電控制信號至充電斬波開關(guān)(4)、去極化控制信號至放電電路(8)，單片機(jī)控制電路(7)還輸出充電平均電流、充電蓄電池端電壓，用戶輸入的數(shù)據(jù)至顯示器(10)顯示，充電斬波開關(guān)(4)在單片機(jī)控制電路(7)充電控制信號的作用下，控制整流濾波電路(3)輸出的直流電壓經(jīng)續(xù)流電路(5)向充電蓄電池輸出充電電壓脈沖，放電電路(8)為充電蓄電池提供去極化放電通路。
專利摘要一種鉛酸蓄電池智能快 速充電機(jī)，它的充電控制電路由整流 變壓器、整流濾波電路、檢測電路、 放電電路、參數(shù)輸入電路、顯示器和 充電斬波開關(guān)、續(xù)流電路、單片機(jī)控制電路組成。單片機(jī)將檢 測電路的檢測信號和用戶通過參數(shù)輸入電路輸入的參數(shù)進(jìn)行 處理后自動控制蓄電池充電全過程，充電效率、質(zhì)量高，速度快， 并可直觀顯示。對蓄電池端電壓進(jìn)行無流檢測，可準(zhǔn)確判斷充電 效果。操作簡便，適應(yīng)于不同類型、不同使用狀況的蓄電池充電 使用。
文檔編號H02J7/10GK2257629SQ9523766
公開日1997年7月9日 申請日期1995年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月21日
發(fā)明者唐耀庚, 高嵩 申請人:唐耀庚, 高嵩