本實用新型涉及一種溫度控制器,具體是一種蓄電池溫度控制器,屬于蓄電池保護技術領域。
背景技術:
蓄電池作為一種方便適用的直流電源廣泛用于發(fā)電廠,工礦企業(yè)變配電所和各類機動車。蓄電池對溫度比較敏感,當環(huán)境溫度較高時,電解液的流動性提高,化合反應加劇使得電池內(nèi)部溫度升高,使相當一部分充電電流轉(zhuǎn)化為熱能,從而使電池內(nèi)部溫度急升,此外,由于蓄電池本身散熱條件比較差,熱量積累的增加引起惡性循環(huán)易造成熱失控,例如當環(huán)境溫度超過25度時,溫度每升高10度,蓄電池的使用壽命減少一半,長期如此惡性循壞,則會造成電池損壞。另外,蓄電池在充電過程中產(chǎn)生的熱量無法及時擴散到空氣中去,也加速了電解液的損失,同時由于蓄電池殼體的致密度等原因,蓄電池長時間處于高溫、干燥的環(huán)境中也容易通過殼體損失水分,從而大大縮短了蓄電池的使用壽命。
技術實現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點,本實用新型提供一種蓄電池溫度控制器,能夠有效地降低蓄電池的過高充放電溫度,延長蓄電池的使用壽命。
為實現(xiàn)上述目的,本蓄電池溫度控制器,包括交流電源,電容降壓整流電路、溫度比較電路和移相電路,所述電容降壓整流電路分別與溫度比較電路、移相電路和交流電源連接。
優(yōu)選地,所述電容降壓整流電路包括電源開關SA,熔斷器FU,電阻R22,電容C6、C7,二極管D12,穩(wěn)壓管D13;
其中交流電源電壓經(jīng)電源開關SA和熔斷器FU接電容C6,所述電阻R22和電容C6并聯(lián)后與二極管D12的正極相連,所述二極管D12的負極分別與穩(wěn)壓管D13的負極和電容C7的正極相連,所述穩(wěn)壓管D13的正極和電容C7的負極接交流電源的零線。
優(yōu)選地,溫度比較電路包括電阻R1、R2、R3、R4、R5,熱敏電阻Rt,電位器RP1、RP2、RP3、RP4,三極管Q1、Q2、Q3、Q4,比較放大器IC1、IC2、IC3、IC4,繼電器J1,繼電器J2及其常閉開關J2-2,繼電器J3及其常閉開關J3-2、J3-3,繼電器J4及其常閉開關J4-2、J4-3、J4-4;
其中電阻R1、R2、R3、R4、R5分別與熱敏電阻Rt、電位器RP1、電位器RP2、電位器RP3、電位器RP4串聯(lián),所述串聯(lián)電路一端接地,另一端與二極管D12負極連接;
比較放大器IC1的反相輸入端與比較放大器IC2、IC3、IC4的同相輸入端相連后接于電阻R1和熱敏電阻Rt之間,比較放大器IC1的同相輸入端接于電阻R2和電位器RP1之間,比較放大器IC1的輸出端接接三極管Q1的基極;
比較放大器IC2的反相輸入端接于電阻R3和電位器RP2之間,比較放大器IC2的輸出端接三極管Q2的基極;
比較放大器IC3的反相輸入端接于電阻R4和電位器RP3之間,IC3的輸出端接三極管Q3的輸出端;
比較放大器IC4的反相輸入端接于電阻R5和電位器RP4之間,比較放大器IC4的輸出端接三極管Q4的基極;
繼電器J2、J3、J4的常閉開關J2-2、J3-2、J4-2相串聯(lián)后接到三極管Q1的集電極和繼電器J1的線圈之間的電路上,繼電器J2的常閉開關J2-2與繼電器J1的線圈相連,繼電器J4的常閉開關J4-2與三極管Q1的集電極相連;繼電器J3、J4的常閉開關J3-3、J4-3相串聯(lián)后接到三極管Q2的集電極和繼電器J2的線圈之間,繼電器J3的常閉開關J3-3與繼電器J2的線圈相連,繼電器J4的常閉開關4-3與三極管Q2的集電極相連;繼電器J4的常閉開關J4-4接到三極管Q3的集電極和繼電器J3的線圈之間;繼電器J4的線圈與三極管Q4相連;
三極管Q1、Q2、Q3、Q4發(fā)射極分別接地。
進一步,溫度比較電路還包括電阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13,二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8;
其中電阻R6接在二極管D1的負極和三極管Q1的基極之間,電阻R7接在三極管Q1的發(fā)射極和地之間,電阻R8接在二極管D2的負極和三極管Q2的基極之間,電阻R9接在三極管Q2的發(fā)射極和地之間,電阻R10接在二極管D3的負極和三極管Q3的基極之間,電阻R11接在三極管Q3的發(fā)射極和地之間,電阻R12接在二極管D4的負極和三極管Q4的基極之間,電阻R13接在三極管Q4的發(fā)射極和地之間;
二極管D1的正極接比較放大器IC1的輸出端,二極管D2的正極接比較放大器IC2的輸出端,二極管D3的正極接比較放大器IC3的輸出端,二極管D4的正極接比較放大器IC4的輸出端,二極管D5并接在繼電器J1的兩端,二極管D5的正極接繼電器J2的常閉開關J2-2,二極管D5的負極接電容C7的正極,二極管D6并接在繼電器J2的兩端,二極管D6的正極接繼電器J3的常閉開關J3-3,二極管D6的負極接電容C7的正極,二極管D7并接在繼電器J3的兩端,二極管D7的正極接繼電器J4的常閉開關J4-4,二極管D7的負極接電容C7的正極,二極管D8并接在繼電器J4的兩端,二極管D8的正極接繼三極管Q4的集電極,二極管D8的負極接電容C7的正極。
優(yōu)選地,移相電路包括電阻R21,電容C1、C2、C3、C4、C5,二極管D9、D10、D11,三極管Q5、Q6、Q7,發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3、LED4,繼電器J1、J2、J3、J4的常開開關J1-1、J2-1、J3-1、J4-1,雙向可控硅SCR,電扇電動機M;
其中三極管Q5的基極接發(fā)光二極管LED3的正極,三極管Q6的基極接發(fā)光二極管LED2的正極,三極管Q7的基極接發(fā)光二極管LED1的正極,繼電器J4的常開開關J4-1接發(fā)光二極管LED4的正極;
電阻R21接在雙向可控硅SCR的T1極和G極之間的電路上;
電容C1接在三極管Q5的集電極和地之間的電路上,電容C2接在三極管Q5的集電極和三極管Q6的集電極之間的電路上,電容C3接在三極管Q6的集電極和三極管Q7的集電極之間的電路上,電容C4接在三極管Q7的集電極和雙向可控硅SCR的G極之間的電路上,電容C5并接在雙向可控硅SCR的T1極和T2極的兩端;
二極管D9的正極接三極管Q5的發(fā)射極,二極管D9的負極接三極管Q5的基極,二極管D10的正極接三極管Q6的發(fā)射極,二極管D10的負極接三極管Q6的基極,二極管D11的正極接三極管Q7的發(fā)射極,二極管D11的負極接三極管Q7的基極;
繼電器J1的常開開關J1-1接在二極管D12的負極和發(fā)光二極管LED1的正極之間的電路上,繼電器J2的常開開關J2-1接在二極管D12的負極和發(fā)光二極管LED2的正極之間的電路上,繼電器J3的常開開關J3-1接在二極管D12的負極和發(fā)光二極管LED3的正極之間的電路上,繼電器J4的常開開關J4-1接在二極管D12的負極和發(fā)光二極管LED4的正極之間電路上,電扇電動機M接在交流電源的火線和雙向可控硅SCR的T1極之間的電路上。
進一步,移相電路還包括電阻R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20;
其中電阻R14和電阻R19串聯(lián)后接在三極管Q5的基極和發(fā)光二極管LED3的正極之間,電阻R15和電阻R18串聯(lián)后接在三極管Q6的基極和發(fā)光二極管LED2的正極之間,電阻R16和電阻R17串聯(lián)后接在三極管Q7的基極和發(fā)光二極管LED1的正極之間,電阻R20接在繼電器J4的常開開關J4-1和發(fā)光二極管LED4的正極之間。
優(yōu)選地,電源為220V交流電。
本實用新型的工作原理是:當環(huán)境溫度低于設定值時,等效移相電容最大,可控硅SCR關斷,電扇電動機M不工作;而當環(huán)境溫度高于設定值時,溫度比較電路中的Q1~Q4會隨著環(huán)境溫度的升高依次導通,從而控制繼電器J1~J4的導通,移相電路中的三極管Q5~Q7也會隨著環(huán)境溫度的升高依次截止,從而等效移相電容依次減小,可控硅SCR導通角依次增大,風扇電動機M的轉(zhuǎn)速逐漸變大。
與現(xiàn)有技術相比,本實用新型能夠根據(jù)環(huán)境溫度的變化自動調(diào)整電扇的轉(zhuǎn)速,從而降低了蓄電池的環(huán)境溫度,有效地延長了蓄電池使用壽命。本實用新型結(jié)構簡單,制造成本低。
附圖說明
圖1是本實用新型電原理框圖;
圖2是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。
如圖1和圖2所示,一種蓄電池溫度控制器,包括交流電源,電容降壓整流電路、溫度比較電路和移相電路,所述電容降壓整流電路分別與溫度比較電路、移相電路和交流電源連接。本實施例交流電源采用220V交流電。
作為本實用新型對上述技術方案的優(yōu)選方案,所述電容降壓整流電路包括電源開關SA,熔斷器FU,電阻R22,電容C6、C7,二極管D12,穩(wěn)壓管D13;
其中220V交流電電壓經(jīng)電源開關SA和熔斷器FU接電容C6,所述電阻R22和電容C6并聯(lián)后與二極管D12的正極相連,所述二極管D12的負極與穩(wěn)壓管D13的負極和電容C7的正極相連,所述穩(wěn)壓管D13的正極和電容C7的負極接220V交流電的零線;
所述二極管D12的負極與電容C7的正極的連接處為A點。
作為本實用新型對上述技術方案的優(yōu)選方案,所述溫度比較電路包括電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13,熱敏電阻Rt,電位器RP1、RP2、RP3、RP4,二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8,三極管Q1、Q2、Q3、Q4,比較放大器IC1、IC2、IC3、IC4,繼電器J1,繼電器J2及其常閉開關J2-2,繼電器J3及其常閉開關J3-2、J3-3,繼電器J4及其常閉開關J4-2、J4-3、J4-4;
其中電阻R1和熱敏電阻Rt串聯(lián)后接在A點和地之間的電路上,電阻R2和電位器RP1串聯(lián)后接在A點和地之間的電路上,電阻R3和電位器RP2串聯(lián)后接在A點和地之間的電路上,電阻R4和電位器RP3串聯(lián)后接在A點和地之間的電路上,電阻R5和電位器RP4串聯(lián)后接在A點和地之間的電路上;
電阻R6接在二極管D1的負極和三極管Q1的基極之間的電路上,電阻R7接在三極管Q1的發(fā)射極和地之間的電路上,電阻R8接在二極管D2的負極和三極管Q2的基極之間的電路上,電阻R9接在三極管Q2的發(fā)射極和地之間的電路上,電阻R10接在二極管D3的負極和三極管Q3的基極之間的電路上,電阻R11接在三極管Q3的發(fā)射極和地之間的電路上,電阻R12接在二極管D4的負極和三極管Q4的基極之間的電路上,電阻R13接在三極管Q4的發(fā)射極和地之間的電路上;
二極管D1的正極接比較放大器IC1的輸出端,二極管D2的正極接比較放大器IC2的輸出端,二極管D3的正極接比較放大器IC3的輸出端,二極管D4的正極接比較放大器IC4的輸出端;
二極管D5并接在繼電器J1的兩端,其中二極管D5的正極接繼電器J2的常閉開關J2-2,二極管D5的負極接A點,二極管D6并接在繼電器J2的兩端,其中二極管D6的正極接繼電器J3的常閉開關J3-3,二極管D6的負極接A點,二極管D7并接在繼電器J3的兩端,其中二極管D7的正極接繼電器J4的常閉開關J4-4,二極管D7的負極接A點,二極管D8并接在繼電器J4的兩端,其中二極管D8的正極接繼三極管Q4的集電極,二極管D8的負極接A點,三極管Q1的集電極與繼電器J4的常閉開關J4-2相連,三極管Q2的集電極與繼電器J4的常閉開關J4-3相連,三極管Q3的集電極與繼電器J4的常閉開關J4-4相連。
比較放大器IC1的反相輸入端與比較放大器IC2、IC3、IC4的同相輸入端相連后接于電阻R1和熱敏電阻Rt之間的電路上,比較放大器IC1的同相輸入端接于電阻R2和電位器RP1之間的電路上,比較放大器IC2的反相輸入端接到電阻R3和電位器RP2之間的電路上,比較放大器IC3的反相輸入端接到電阻R4和電位器RP3之間的電路上,比較放大器IC4的反相輸入端接到電阻R5和電位器RP4之間的電路上;
繼電器J2、J3、J4的常閉開關J2-2、J3-2、J4-2相串聯(lián)后接到三極管Q1的集電極和繼電器J1的線圈之間的電路上,繼電器J3、J4的常閉開關J3-3、J4-3相串聯(lián)后接到三極管Q2的集電極和繼電器J2的線圈之間的電路上,繼電器J4的常閉開關J4-4接到三極管Q3的集電極和繼電器J3的線圈之間的電路上,三極管Q4的集電極接繼電器J4的線圈;
所述三極管Q1、Q2、Q3、Q4的型號為9013。
作為本實用新型對上述技術方案的優(yōu)選方案,所述移相電路包括電阻R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21,電容C1、C2、C3、C4、C5,二極管D9、D10、D11,三極管Q5、Q6、Q7,發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3、LED4,繼電器J1、J2、J3、J4的常開開關J1-1、J2-1、J3-1、J4-1,雙向可控硅SCR,電扇電動機M;
其中電阻R14和電阻R19串聯(lián)后接在三極管Q5的基極和發(fā)光二極管LED3的正極之間的電路上,電阻R15和電阻R18串聯(lián)后接在三極管Q6的基極和發(fā)光二極管LED2的正極之間的電路上,電阻R16和電阻R17串聯(lián)后接在三極管Q7的基極和發(fā)光二極管LED1的正極之間的電路上,電阻R20接在繼電器J4的常開開關J4-1和發(fā)光二極管LED4的正極之間的電路上,電阻R21接在雙向可控硅SCR的T1極和G極之間的電路上,電容C1接在三極管Q5的集電極和地之間的電路上,電容C2接在三極管Q5的集電極和三極管Q6的集電極之間的電路上,電容C3接在三極管Q6的集電極和三極管Q7的集電極之間的電路上,電容C4接在三極管Q7的集電極和雙向可控硅SCR的G極之間的電路上,電容C5并接在雙向可控硅SCR的T1極和T2極的兩端,二極管D9的正極接三極管Q5的發(fā)射極,二極管D9的負極接三極管Q5的基極,二極管D10的正極接三極管Q6的發(fā)射極,二極管D10的負極接三極管Q6的基極,二極管D11的正極接三極管Q7的發(fā)射極,二極管D11的負極接三極管Q7的基極,繼電器J1的常開開關J1-1接在A點和電阻R17之間的電路上,繼電器J2的常開開關J2-1接在A點和電阻R18之間的電路上,繼電器J3的常開開關J3-1接在A點和電阻R19之間的電路上,繼電器J4的常開開關J4-1接在A點和電阻R20之間的電路上,電扇電動機M接在220V交流電的火線和雙向可控硅SCR的T1極之間的電路上。
220V交流電經(jīng)電源開關SA、熔斷器FU,電阻R22和電容C6組成的電容降壓電路后,經(jīng)二極管D12進行整流,穩(wěn)壓管D13進行穩(wěn)壓,電容C7進行濾波,輸出12V直流電壓。
在常溫下,調(diào)節(jié)電位器RP1使比較放大器IC1的同相輸入端(“+”輸入端)的電壓高于反相輸入端(“-”輸入端)的電壓,比較放大器IC1的輸出端輸出高電平,三極管Q1導通,繼電器J1線圈得電,其常開開關J1-1閉合,三極管Q7導通,等效移相電容為C4,其值較大,可控硅SCR關斷,電扇電動機M不工作。
隨著環(huán)境溫度的升高,負溫度系數(shù)熱敏電阻Rt的阻值會降低,從而導致比較放大器IC1的反相輸入端(“-”輸入端)的電壓升高,當比較放大器IC1的同相輸入端(“+”輸入端)的電壓低于反向輸入端(“-”輸入端)的電壓時,比較放大器IC1的輸出端輸出為低電平,三極管Q1截止,繼電器J1線圈失電。與此同時比較放大器IC2的同相輸入端(“+”輸入端)的電壓會高于反相輸入端(“-”輸入端)的電壓,比較放大器IC2的輸出端輸出為高電平,三極管Q2導通,繼電器J2線圈得電。
當繼電器J2線圈得電,其常開開關J2-1閉合,常閉開關J2-2斷開,繼電器J1線圈失電,三極管Q7截止,三極管Q6導通,等效移相電容為C4與C3串聯(lián),其容值減小,可控硅SCR導通角增大,電扇電動機M轉(zhuǎn)速變大,電扇風力增大。
同理,當環(huán)境溫度繼續(xù)升高時,比較放大器IC3的輸出端輸出為高電平,三極管Q3導通,繼電器J3線圈得電,其常開開關J3-1閉合,其常閉開關J3-2、J3-3斷開,繼電器J1、J2線圈失電,三極管Q6、Q7截止,三極管Q5導通,等效移相電容為C4、C3和C2串聯(lián),其容值進一步減小,可控硅SCR導通角增大,電扇電動機M轉(zhuǎn)速繼續(xù)變大,電扇風力繼續(xù)增大。
最后,當環(huán)境溫度達到最高值時,比較放大器IC4的輸出端輸出為高電平,三極管Q4導通,繼電器J4線圈得電,其常開開關J4-1閉合,常閉開關J4-2、J4-3、J4-4斷開,繼電器J1、J2、J3線圈失電,三極管Q5、Q6、Q7截止,等效移相電容為C4、C3、C2和C1串聯(lián),其容值為最小,可控硅SCR導通角為最大,電扇電動機M轉(zhuǎn)速達到最大值,電扇風力達到最大值。
由上述可知,本實用新型溫度越高,電扇電動機M的轉(zhuǎn)速越大,電扇的風力越大,從而有效地對蓄電池進行降溫。