專利名稱：數(shù)字化電瓶充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字化電瓶充電裝置，尤指一種可保護(hù)電瓶被過度充電所造成的危險，且能對該電瓶作最高效率的充電功能的電瓶充電器。
參見

圖1，系習(xí)知電瓶充電器的方塊功能圖，其系將輸入的交流電(AC)透過一變壓器60降壓，并經(jīng)二極管65整流，以對電瓶70充電，由于濾波電容需用大型化，在考慮成本因素下，故，皆不具濾波功能。
但由于其系采定電壓充電方式，易因電瓶充電量與老化，而影響效率，以致在長時間充電下，易造成該電瓶產(chǎn)生高溫，發(fā)生氣體外泄，導(dǎo)致爆炸。
其次，該交流電電流會因電瓶與外部交流電源大小而變化，由于漣波大，致充電效率相當(dāng)差，且控制性不佳。
再者，其偵測的控制電壓為充電器和電瓶一起的工作電壓偵測值會因電瓶老化造成充電量越來越小，且交流電源的變化亦直接使充電控制功能產(chǎn)生較大的不穩(wěn)定。
此外，該類型充電器與電瓶接觸時，會有相當(dāng)大的火花，且該電瓶若發(fā)生短路狀況，充電器會耗用極大電流充電，造成危險情事；或反極性觸接時，其雖有金屬片開關(guān)作為保護(hù)，仍不能達(dá)到瞬間切斷電源。
又，該類型電瓶充電器，不能多次對汽車引擎起動作輔助大電流的工作，且要極大變壓器方能實(shí)施，如此，成本高。
本實(shí)用新型的目的在于提供一具安全性與高效率性、充電電壓、電流穩(wěn)定，體積小及重量輕、能量測出真正該電瓶的電壓、可消除充電器和電池接觸時于瞬間產(chǎn)生的火花，避免造成該電瓶發(fā)生爆炸的危險、可作引擎起動輔助電流供應(yīng)器、且可重復(fù)多次對汽車引擎起動作輔助大電流工作的智能型數(shù)字化電瓶充電器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計方案這種數(shù)字化電瓶充電裝置，它包括一數(shù)字式開關(guān)電源電路，系將輸入的交流電源轉(zhuǎn)換成直流輸出，以提供各電路組成單元工作電力；一第一控制開關(guān)，連接于數(shù)字式開關(guān)電源電路的輸入，該第一控制開關(guān)于導(dǎo)通時，會將交流電源送至數(shù)字式開關(guān)電源電路；一第一控制電路，其設(shè)有一充電控制電路，該充電控制電路系以定電流、定電壓涓流方式充電，直至充滿電荷的電壓值，充電控制電路的輸入連接于數(shù)字式開關(guān)電源電路的輸出，充電控制電路的輸出連接于一導(dǎo)通周期控制電路，該導(dǎo)通周期控制電路系在充電導(dǎo)通時段對電瓶充電，不導(dǎo)通時段對電瓶電壓作偵測；一第二控制開關(guān)，連接于導(dǎo)通周期控制電路的輸出與電瓶之間；一第二控制電路，連接于第二控制開關(guān)，該第二控制電路系作電瓶電壓偵測、控制充電器輸出電壓導(dǎo)通及電瓶反極性保護(hù)；及一第三控制電路，分別連接于第一控制開關(guān)、第一控制電路的導(dǎo)通周期控制電路及電瓶，該第三控制電路系在充電導(dǎo)通周期的不導(dǎo)通時間末段，對電瓶作電壓偵測，如達(dá)到預(yù)設(shè)的滿電荷電壓，第一控制開關(guān)即不導(dǎo)通，以切斷輸入的交流電源。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
圖1為習(xí)知電瓶充電器的方塊功能圖。
圖2為本實(shí)用新型電路方塊圖。
圖3為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電路方塊圖。
圖4為本實(shí)用新型的電路圖。
如圖2、圖4所示，本實(shí)用新型系一種數(shù)字化電瓶充電裝置，包括一數(shù)字式開關(guān)電源電路1、一第一控制電路2、一第二控制電路3、一第三控制電路4兩控制開關(guān)SW1、SW2、一電瓶6及一引擎自轉(zhuǎn)馬達(dá)7等；其中數(shù)字式開關(guān)電源電路1乃由二極管D6-D9、電容C5、電阻R11……等組件連接組成，其系經(jīng)一第一控制開關(guān)SW1連接于交流電源AC，該數(shù)字式開關(guān)電源電路1系在第一控制開關(guān)SW1處于導(dǎo)通狀態(tài)時，將輸入的交流電源AC轉(zhuǎn)換成數(shù)字式直流電源輸出，以提供各電路組成單元的工作電壓。
第一控制電路2乃由選擇開關(guān)SW2A、時間控制器……等組件連接組成，其設(shè)有一充電控制電路21，該充電控制電路21的輸入連接于數(shù)字式開關(guān)電源電路1，而在充電控制電路21的輸出則連接于一導(dǎo)通時間周期控制電路22，該導(dǎo)通時間周期控制電路22的輸出系經(jīng)一第二控制開關(guān)SW2連接于電瓶6，該電瓶6的正、負(fù)極端連接于引擎自轉(zhuǎn)馬達(dá)7，且充電控制電路21連接于一電流選擇開關(guān)23，其可調(diào)整、選擇充電電流大小，如2安培、5安培、10安培、引擎起動輔助電流檔位等可調(diào)整選擇；該充電控制電路21的電流大小系受電流選擇開關(guān)23設(shè)定，俾在充電導(dǎo)通時段，對該電瓶6以定電流方式充電，當(dāng)充電器充電電壓達(dá)到設(shè)定值時，再以定電壓方式充電，漸漸成為涓流(小電流)，直至最終將充電器電源切斷。此種方式可達(dá)到最佳充電效率且能保護(hù)電瓶，延長該電瓶使用壽命。
該導(dǎo)通時間周期控制電路22系可控制選擇充電導(dǎo)通時間長短與不導(dǎo)通時間長短，其在充電導(dǎo)通時段內(nèi)，對電瓶6作定電流或涓流充電；在充電導(dǎo)通周期不導(dǎo)通時段，對電瓶6電壓作偵測，當(dāng)偵測到該電瓶6電壓達(dá)到滿電荷時的設(shè)定電壓時，就自動切斷充電器電源；若未達(dá)到設(shè)定值電壓時，則進(jìn)入下個充電導(dǎo)通周期，充電器再度對該電瓶6充電。
為避免充電導(dǎo)通時，對該電瓶6作過度充電，所以在定電流充電的同時，可藉一高電壓限制電路24作輸出高電壓限制來造成涓流(小電流)充電，該高電壓限制電路24的輸入連接于一電池種類選擇開關(guān)25，該電池種類選擇開關(guān)25系可選擇不同類型電瓶(加水電瓶、免加水電瓶的選擇)而有所不同。
以上該電瓶6充滿電荷電壓及充電器輸出最高限制電壓，會依充電電流不同而設(shè)定不同值，且可保護(hù)該電瓶6被過度充電所造成的危險，并可切實(shí)充滿電荷于該電瓶6。
第二控制電路3乃由電阻R7、R13、電容C1、C2、……等組件連接組成，其系接至第二控制開關(guān)SW2，包含電瓶電壓偵測、輸出控制電路及反極性保護(hù)電路，該第二控制電路3系在充電輸出端夾子和電瓶6正、負(fù)極兩端連接時1、如果連接極性錯誤，充電器輸出端將不會導(dǎo)通，來保護(hù)電瓶6和充電器不被破壞，避免危險。
2、如果電瓶6電壓低于5V，表示該電瓶6已損壞，充電器輸出端電壓將不會導(dǎo)通來保護(hù)電瓶6和充電器，避免發(fā)生危險。
3、當(dāng)充電器接上交流電(市電)后，如果沒有接上電瓶6，充電器輸出電壓不會導(dǎo)通，避免短路造成火花而引起爆炸的危險。
第三控制電路4乃由二極管D16、D17、電阻R17……等組件連接組成，其系分別接至第一控制開關(guān)SW1、第一控制電路2及電瓶6，其包含一電源導(dǎo)通控制線路41、一電瓶高電壓偵測電路42及一充電器輸出不導(dǎo)通時控制線路43，其中充電器輸出不導(dǎo)通時控制線路43的輸入系連接至第一控制電路2的導(dǎo)通時間周期控制電路22，充電器輸出不導(dǎo)通時控制線路43的輸出系連接至電瓶高電壓偵測電路42，電瓶高電壓偵測電路42系接至電瓶6的正、負(fù)極端，電瓶高電壓偵測電路42接至電流選擇開關(guān)23，電瓶高電壓偵測電路42的輸出接至電源導(dǎo)通控制線路41，電源導(dǎo)通控制線路41的輸出接至第一控制開關(guān)SW1；
該第三控制電路4系利在充電導(dǎo)通周期的不導(dǎo)通時間末段，對該電瓶6作電壓偵測，如果電壓達(dá)到預(yù)定的滿電荷電壓就自動切斷電源，以免該電瓶6被過度充電而造成危險，如果末達(dá)到設(shè)定電壓值，就繼續(xù)下個充電導(dǎo)通周期。
此第三控制電路4可準(zhǔn)確測定該電瓶6電壓(因該電瓶在不導(dǎo)通時期，其電壓值已恢復(fù)至正常)，而達(dá)到避免電瓶6過度充電的危險，并且在導(dǎo)通和不導(dǎo)通周期中，可避免該電瓶6因連續(xù)充電而過度發(fā)熱，產(chǎn)生氣體，造成危險。
當(dāng)充電器充電電流開關(guān)選擇23調(diào)整在引擎起動輔助電流檔位ES時，充電器將脫離第一、第三控制電路2、4的控制，而直接自開關(guān)電源電路1的輸出端加上一瞬間大電流控制線路5，如圖3，其電流大小可依電子零件的選擇而改變，如20、50或70安培，經(jīng)過該電瓶6對汽車激活引擎作輔助起動功能，且會依不同設(shè)定的電流來保護(hù)充電器。
因汽車引擎大小不一致，起動電流不同，如果充電器設(shè)定值比實(shí)際起動時所需輔助電流小時，則必須對電瓶6作短時間充電(3-5分鐘)，等該電瓶6逐漸恢復(fù)電荷時，再次激活引擎。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于(1)采用開關(guān)電源整流方式輸出，故具有充電電壓、電流穩(wěn)定、效率高、體積小及重量輕等特點(diǎn)。
(2)可選擇、調(diào)整充電電流大小。
(3)可在充電導(dǎo)通時，對電瓶作定電流或涓流充電。
(4)可消除充電器與電瓶接觸時，瞬間產(chǎn)生的火花，避免造成該電瓶發(fā)生爆炸的危險。
(5)可在充電導(dǎo)通周期不導(dǎo)通時，對電瓶電壓作偵測，故可真實(shí)量測出電瓶電壓。
(6)可作引擎起動輔助電流供應(yīng)器。
(7)可重復(fù)多次對汽車引擎起動作輔助大電流工作。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字化電瓶充電裝置，其特征在于它包括一數(shù)字式開關(guān)電源電路，系將輸入的交流電源轉(zhuǎn)換成直流輸出，以提供各電路組成單元工作電力；一第一控制開關(guān)，連接于數(shù)字式開關(guān)電源電路的輸入，該第一控制開關(guān)于導(dǎo)通時，會將交流電源送至數(shù)字式開關(guān)電源電路；一第一控制電路，其設(shè)有一充電控制電路，該充電控制電路系以定電流、定電壓涓流方式充電，直至充滿電荷的電壓值，充電控制電路的輸入連接于數(shù)字式開關(guān)電源電路的輸出，充電控制電路的輸出連接于一導(dǎo)通周期控制電路，該導(dǎo)通周期控制電路系在充電導(dǎo)通時段對電瓶充電，不導(dǎo)通時段對電瓶電壓作偵測；一第二控制開關(guān)，連接于導(dǎo)通周期控制電路的輸出與電瓶之間；一第二控制電路，連接于第二控制開關(guān)，該第二控制電路系作電瓶電壓偵測、控制充電器輸出電壓導(dǎo)通及電瓶反極性保護(hù)；及一第三控制電路，分別連接于第一控制開關(guān)、第一控制電路的導(dǎo)通周期控制電路及電瓶，該第三控制電路系在充電導(dǎo)通周期的不導(dǎo)通時間末段，對電瓶作電壓偵測，如達(dá)到預(yù)設(shè)的滿電荷電壓，第一控制開關(guān)即不導(dǎo)通，以切斷輸入的交流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電瓶充電裝置，其特征在于其中充電控制電路可連接于一電流選擇開關(guān)，以選擇、調(diào)整充電電流大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字化電瓶充電裝置，其特征在于其中電流選擇開關(guān)可包括2安培、5安培、10安培及引擎起動大電流輔助檔位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電瓶充電裝置，其特征在于其中在充電控制電路的輸入可連接于一高壓限制線路，避免充電導(dǎo)通時對電瓶作過度充電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電瓶充電裝置，其特征在于其中高壓限制線路的輸入可連接于一電池種類選擇開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電瓶充電裝置，其特征在于其中在數(shù)字式開關(guān)電源電路的輸出可連接于一瞬間大電流控制線路，該瞬間大電流控制線路系在電流選擇開關(guān)選擇在引擎起動大電流輔助檔位時作用，以達(dá)到輔助汽車引擎起動功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電瓶充電裝置，其特征在于其中第二控制電路系由電瓶電壓偵測電路、充電器輸出導(dǎo)通控制電路及反極性保護(hù)電路組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電瓶充電裝置，其特征在于其中在第二控制電路中設(shè)有一充電器不導(dǎo)通時控制線路，該充電器不導(dǎo)通時控制線路的輸入連接于導(dǎo)通時間周期控制電路，充電器不導(dǎo)通時控制線路的輸出連接于一電瓶高電壓偵測線路，該電瓶高電壓偵測線路連接于電瓶兩極性端，電瓶高電壓偵測線路的輸入連接于電流選擇開關(guān)，電瓶高電壓偵測線路的輸出連接于一電源導(dǎo)通控制線路，該電源導(dǎo)通控制線路的輸出連接于第一控制開關(guān)。
專利摘要一種數(shù)字化電瓶充電裝置,包括數(shù)字式開關(guān)電源電路、第一、第二、第三控制電路、兩控制開關(guān)、電瓶及引擎自轉(zhuǎn)馬達(dá)等,以定電流方式、定電壓涓流方式對電瓶充電,直至充滿電荷的電壓值時切斷充電器電源,同時在第一控制電路中有充電器充電導(dǎo)通時間周期控制電路,利用導(dǎo)通時段對電瓶充電;不導(dǎo)通時段末期,對電瓶電壓作偵測,如達(dá)設(shè)定值電壓,則切斷充電器電源,否則繼續(xù)下個充電導(dǎo)通周期,其安全性與效率性高,能消除充電器與電瓶接觸時產(chǎn)生火花等特點(diǎn)。
文檔編號H02J7/02GK2446710SQ0025102
公開日2001年9月5日 申請日期2000年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月30日
發(fā)明者吳天德 申請人:吳天德