專利名稱：延長蓄電池放電時間的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種延長蓄電池放電時間的裝置，特別適合電動車船使用。
以蓄電池為動力的電動車船，由于其操作方便、維護(hù)簡單、使用成本低，特別是無污染，正日益受到人們的關(guān)注。電動車船的蓄電池大多是用電源一次充電后備用。但是，由于單個蓄電池的容量有限，一次充電后的放電時間也就有限，因此，蓄電池放電時間的長短直接影響著電動車船的續(xù)行能力。由于單個蓄電池的容量增加是有限的，而增加蓄電池個數(shù)又會占據(jù)太多的空間，因而，延長蓄電池放電時間，對電動車船推廣應(yīng)用十分重要。
本實用新型的目的是提供一種組成部件少、電路簡單、使用方便、延長蓄電池放電時間的裝置。
實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案是一種延長蓄電池放電時間的裝置，其特征在于，由至少兩組容量相等的蓄電池、振蕩控制裝置和1臺發(fā)電機(jī)組成，振蕩控制裝置串接在兩組蓄電池與負(fù)載和發(fā)電機(jī)之間，其振蕩控制裝置包括產(chǎn)生一組對稱時間控制信號的時間控制電路和控制兩只并聯(lián)的容量相同且互相鎖定的開關(guān)元件的執(zhí)行控制電路，與振蕩控制裝置相連的蓄電池受其控制，交替地周期性向負(fù)載放電和接受發(fā)電機(jī)的充電；發(fā)電機(jī)接受來自負(fù)載的能量，為蓄電池輪流提供充電電流。
上述裝置的振蕩控制裝置的時間控制電路是占空比為1的方波振蕩電路；執(zhí)行控制電路是繼電器開關(guān)電路。
本實用新型的技術(shù)效果是只需要為兩組容量相等的蓄電池配備振蕩控制電路和1臺發(fā)電機(jī)，即可裝配成本實用新型延長蓄電池放電時間的裝置，組成部件少；振蕩控制電路中只有時間控制電路和執(zhí)行控制電路，電路簡單；使用時，振蕩控制裝置串接在兩組蓄電池與負(fù)載和發(fā)電機(jī)之間即可，十分方便；本實用新型的裝置，其中的振蕩控制裝置是由時間控制電路和執(zhí)行控制電路組成，時間控制電路產(chǎn)生的是一組對稱的信號，執(zhí)行控制電路的兩只并聯(lián)的開關(guān)元件容量是相同的，這樣，兩組容量相同的蓄電池受上述振蕩控制裝置的控制，可以交替地周期性對負(fù)載放電和接受發(fā)電機(jī)充電。由于每組蓄電池都是間隙放電，而且在間隙時間，每組蓄電池又都可以利用去極化充電原理，對電池極板進(jìn)行去極化處理，因此，本實用新型的裝置減緩了因蓄電池連續(xù)放電造成的電池極板單向極化，從而有效地延長了蓄電池的放電時間。
以下結(jié)合附圖給出的實施例，對本實用新型的充電裝置作進(jìn)一步具體描述。


圖1為表示本實用新型延長蓄電池放電時間的裝置的主要部件之間關(guān)系的方框圖，虛線表示充電，實線表示放電圖2為圖1的電路原理圖圖3為本實用新型裝置的振蕩控制裝置的一種電路原理圖，虛線左側(cè)是占空比為1的方波振蕩電路，虛線右側(cè)為繼電器開關(guān)電路。
如圖1～3所示，一種延長蓄電池放電時間的裝置，其特征在于，由至少兩組容量相等的蓄電池(1-1)和(1-2)、振蕩控制裝置(2)和1臺發(fā)電機(jī)(3)組成，振蕩控制裝置(2)串接在兩組蓄電池(1-1)、(1-2)與負(fù)載和發(fā)電機(jī)(3)之間，其振蕩控制裝置(2)包括產(chǎn)生一組對稱時間控制信號的時間控制電路和控制兩只并聯(lián)的容量相同且互相鎖定的開關(guān)元件的執(zhí)行控制電路，與振蕩控制裝置(2)相連的蓄電池(1-1)和(1-2)受其控制，交替地周期性向負(fù)載放電和接受發(fā)電機(jī)(3)的充電；發(fā)電機(jī)(3)接受來自負(fù)載的能量，為蓄電池(1-1)和(1-2)輪流提供充電電流。這種裝置實現(xiàn)了兩組容量相等的蓄電池輪流間歇充電和放電，從而減緩了蓄電池一次充電后連續(xù)放電造成的電池極板單向板化，從而有效延長了蓄電池放電時間。
本實用新型裝置中的振蕩控制裝置(2)，其中的時間控制電路是占空比為1的方波振蕩電路(見圖3虛線左側(cè))，也可以是雙時基電路或繼電器時間電路等，但最好是占空比為1的方波振蕩電路；其中的執(zhí)行控制電路是繼電器開關(guān)電路(見圖3虛線右側(cè))，也可以是功率三極管開關(guān)電路，或可控硅開關(guān)電路等，但最好是繼電器開關(guān)電路。
本實用新型的裝置中的振蕩控制裝置(2)的一種電路圖(見圖3)是由占空比為1的方波振蕩電路作為時間控制電路，繼電器開關(guān)電路作為執(zhí)行控制電路組成的，其中占空比為1的方波振蕩電路由555時基集成電路、電阻R3、三極管BG2、二極管D2、電位器W、電容器C 2等組成，555時基集成電路的4腳和8腳接電源正極，1腳接電源負(fù)極，5腳通過電容器C1接地，三極管BG2的集電極接電源正極，其發(fā)射極與電位器W串聯(lián)后，通過電容器C2接地，2腳和6腳接在電位器W和電容器C2之間的連線上，7腳分兩路，一路經(jīng)二極管D2，接到三極管BG2的發(fā)射極和電位器W之間的連線上，另一路與三極管BG2的基極連接后，通過電阻R3接電源正極，3腳與執(zhí)行控制電路相連；繼電器開關(guān)電路由繼電器J、J1和J2、三極管BG1、二極管D1等組成，繼電器J通過三極管BG1的集電極和發(fā)射極跨接在電源正負(fù)極上，三極管BG1的基極通過電阻R2與555時基集成電路的3腳相連，二極管D1與繼電器J的線圈并聯(lián)，繼電器J的一組常開觸點與繼電器J1的線圈串聯(lián)后跨接在電源正負(fù)極上，另一組常閉觸點與繼電器J2串聯(lián)后，跨接在電源正負(fù)極上，繼電器J1和J2并聯(lián)且互相鎖定。
圖3所示的振蕩控制裝置(2)的工作過程如下在接通電源后，如果555時基集成電路(以下簡稱555電路)的2腳和6腳為低電平時，電阻R3為三極管BG2提供基極電流，使其飽和導(dǎo)通，電容器C2通過三極管BG2、電位器W充電，當(dāng)電容器C2上的電壓充到2/3Ucc時，555電路翻轉(zhuǎn)，即3腳輸出低電平。這時電容器C2通過電位器W、二極管D2向7腳放電，而三極管BG2因二極管D2的正向壓降而截止，當(dāng)電容器C2上的電壓放到1/3Ucc時，555電路又翻轉(zhuǎn)，3腳輸出高電平，從而電容器C2又通過三極管BG2和電位器W充電。這樣周期地循環(huán)工作下去。該電路的振蕩周期可用電位器W調(diào)節(jié)，但電容器C2的充電和放電的時間常數(shù)始終相同，所以555電路3腳輸出的高電平和低電平的寬度始終相等即保持占空比為1。
繼電器開關(guān)電路受555電路3腳的控制，當(dāng)3腳輸出為低電平時，三極管BG1截止，繼電器J不動作從而繼電器J2吸合。當(dāng)3腳輸出為高電平時，三極管BG1飽和導(dǎo)通，繼電器J吸合，從而J2釋放，J1吸合。由于振蕩電路占空比為1，所以繼電器J1和J2的吸合時間和釋放時間相同，因此，與之相連的蓄電池(1-1)和(1-2)的充電時間和放電時間也相等。
以下介紹蓄電池放電時間的對比試驗，結(jié)果如下選用4只電壓為12V，容量為17Ah的鉛酸蓄電池，平分為兩組，其中一組蓄電池采用本實用新型裝置，按圖1和2將振蕩控制裝置(2)串接在蓄電池與負(fù)載和發(fā)電機(jī)之間；另一組蓄電池則直接并聯(lián)，分別進(jìn)行放電時間試驗。采用本實用新型裝置時，時間控制電路的工作周期為10分鐘，發(fā)電機(jī)(3)的電流為3A，以10A電流向負(fù)載(例如，直流電動機(jī))放電，當(dāng)蓄電池電壓降至11V時，實測兩個蓄電池的總放電時間約為440分鐘；另一組直接并聯(lián)的蓄電池，同樣也以10A電流向負(fù)載(例如直流電動機(jī))放電，當(dāng)蓄電池電壓降至11V時，實測其放電總時間約為230分鐘。由此可見，采用本實用新型的裝置有效地延長了蓄電池的放電時間。
本實用新型的裝置適用于需要以蓄電池為電源的多種負(fù)載，尤其適用于電動車船的直流電動機(jī)，由于本實用新型的裝置延長了蓄電池的放電時間，因此，大大提高了電動車船的續(xù)行能力，對電動車船的推廣應(yīng)用十分有益。
權(quán)利要求1.一種延長蓄電池放電時間的裝置，其特征在于，由至少兩組容量相等的蓄電池(1-1)和(1-2)、振蕩控制裝置(2)和1臺發(fā)電機(jī)(3)組成，振蕩控制裝置(2)串接在兩組蓄電池(1-1)、(1-2)與負(fù)載和發(fā)電機(jī)(3)之間，其振蕩控制裝置(2)包括產(chǎn)生一組對稱時間控制信號的時間控制電路和控制兩只并聯(lián)的容量相同且互相鎖定的開關(guān)元件的執(zhí)行控制電路，與振蕩控制裝置(2)相連的蓄電池(1-1)和(1-2)受其控制，交替地周期性向負(fù)載放電和接受發(fā)電機(jī)(3)的充電；發(fā)電機(jī)(3)接受來自負(fù)載的能量，為蓄電池(1-1)和(1-2)輪流提供充電電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，振蕩控制裝置(2)中的時間控制電路是占空比為1的方波振蕩電路；執(zhí)行控制電路是繼電器開關(guān)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的裝置，其特征在于，占空比為1的方波振蕩電路由555時基集成電路、電阻R3、三極管BG2、二極管D2、電位器W、電容器C2等組成，555時基集成電路的4腳和8腳接電源正極，1腳接電源負(fù)極，5腳通過電容器C1接地，三極管BG2的集電極接電源正極，其發(fā)射極與電位器W串聯(lián)后，通過電容器C2接地，2腳和6腳接在電位器W和電容器C2之間的連線上，7腳分兩路，一路經(jīng)二極管D2，接到三極管BG2的發(fā)射極和電位器W之間的連線上，另一路與三極管BG2的基極連接后，通過電阻R3接電源正極，3腳與執(zhí)行控制電路相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的裝置，其特征在于，繼電器開關(guān)電路由繼電器J、J1和J2、三極管BG1、二極管D1等組成，繼電器J通過三極管BG1的集電極和發(fā)射極跨接在電源正負(fù)極上，三極管BG1的基極通過電阻R2與555時基集成電路的3腳相連，二極管D1與繼電器J的線圈并聯(lián)，繼電器J的一組常開觸點與繼電器J1的線圈串聯(lián)后跨接在電源正負(fù)極上，另一組常閉觸點與繼電器J2串聯(lián)后，跨接在電源正負(fù)極上，繼電器J1和J2并聯(lián)且互相鎖定。
專利摘要本實用新型涉及一種延長蓄電池放電時間的裝置,由至少兩組容量相等的蓄電池、振蕩控制裝置和1臺發(fā)電機(jī)等組成,其振蕩控制裝置包括時間控制電路和繼電器執(zhí)行控制電路,該振蕩控制裝置控制兩組容量相同的蓄電池周期地交替向負(fù)載放電和接受發(fā)電機(jī)的充電,減緩了因蓄電池連續(xù)放電造成電池極板單向極化,從而有效地延長了蓄電池放電時間。本實用新型的裝置,尤其適用于電動車船,可大大提高其續(xù)行能力,對電動車船的發(fā)展和推廣十分有益。
文檔編號H01M10/44GK2319926SQ97243329
公開日1999年5月19日 申請日期1997年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月29日
發(fā)明者宋基來 申請人:宋基來