專利名稱：半波脈沖溫控充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蓄電池充電器，具體涉及一種用于電動車鉛酸蓄電池使用后補(bǔ)充充電的半波脈沖溫控充電器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電動車鉛酸蓄電池充電器多為開關(guān)電源式充電器，通常采用恒流、恒壓、恒壓涓充三階段充電模式。由于場效應(yīng)管或晶體三極管導(dǎo)通時(shí)都有內(nèi)阻，又因?yàn)槌潆婋娏鬏^大，所以功率損耗大；并且由于鉛酸蓄電池的電壓具有溫度每上升1°C下降約4mv的特性， 因此，恒壓充電模式會使蓄電池在夏季時(shí)過充，冬季時(shí)欠充，過充和欠充會引起蓄電池失水和硫酸鹽化；恒流充電則不利于消除蓄電池充電時(shí)產(chǎn)生的電化學(xué)極化和濃差極化，而使析氣率和溫升升高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述背景技術(shù)中的不足，提供一種半波脈沖溫控充電器，該充電器能降低充電器本身的功率損耗，使充電電壓能根據(jù)環(huán)境溫度自動調(diào)正，并可消除蓄電池充電過程中產(chǎn)生的極化。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案半波脈沖溫控充電器，由殼體以及充電電路組成，其特征在于所述充電電路包括充電電流限定電路、整流電路、充電電壓控制電路以及觸電保護(hù)電路；所述充電電流限定電路的輸入端接交流電，輸出端接整流電路的輸入端，整流電路的輸出端對電動車鉛酸蓄電池進(jìn)行充電，所述充電電壓控制電路通過溫度傳感器檢測環(huán)境溫度，并根據(jù)檢測結(jié)果控制整流電路的電流輸出。所述充電電流限定電路的輸入端通過插頭PL接入交流電，插頭PL的兩根輸出線穿過零序電流互感器TAO后，其中一根輸出線經(jīng)熔斷器F后分二路一路經(jīng)繼電器Kl的常開觸點(diǎn)接電容器Cl的一端，另一路接電容器C2的一端，電容器C1、C2的另一端合并后接入整流電路的輸入端。所述整流電路為半波整流電路，該電路包括相互串聯(lián)的二極管Dl、D2，所述電容 Cl和C2合并后接入二極管Dl、D2之間，插頭PL的另一根輸出線接二極管D2的正極并經(jīng)繼電器K2的常開觸點(diǎn)接地，二極管Dl的負(fù)極經(jīng)繼電器K3的常開觸點(diǎn)接輸出插座SK的正端，插座SK插接蓄電池；插座SK的正端接二極管D5的正極，二極管D5的負(fù)極經(jīng)電阻R5、 穩(wěn)壓管VS接地。所述充電電壓控制電路包括電壓比較器A1、A2 ；所述電壓比較器Al的同相輸入端依序通過電阻R6、溫度傳感器接地，并且電壓比較器Al的同相輸入端還通過電阻R14、R13 與穩(wěn)壓管VS的負(fù)極連接；所述二極管D5的負(fù)極經(jīng)電阻R7、R8接地，電壓比較器Al的輸出端分為兩路，一路經(jīng)電阻R9接其同相輸入端，另一路經(jīng)電阻RlO和Rll分壓后接三極管VTl 的基極，三極管VTl的集電極依序經(jīng)繼電器Kl的線圈、電阻R12與二極管D5的負(fù)極連接，電阻R12的兩端并聯(lián)有電容C6，繼電器Kl的線圈兩端并聯(lián)有二極管D7，三極管VTl的發(fā)射極接地；所述二極管D5的負(fù)極經(jīng)電阻R15、R16接地，電壓比較器A2的輸出端分為兩路，一路經(jīng)電阻R17接電壓比較器A2的同相輸入端，另一路經(jīng)電阻R18、R19分壓后接三極管VT2 的基極，三極管VT2的集電極依序經(jīng)繼電器K2、K3的線圈、電阻R20接二極管D5的負(fù)極，所述繼電器Κ2、Κ3的線圈兩端并聯(lián)有二極管D8，電阻R20的兩端并聯(lián)有電容C8，三極管VT2 的發(fā)射極接地。所述觸電保護(hù)電路包括電壓比較器A3、放大器Α4，放大器Α4的同相輸入端分三路，一路通過電阻R21接穩(wěn)壓管VS的負(fù)極，另一路通過電阻R22接地，還有一路與電壓比較器A3的反相輸入端連接，放大器Α4的反相輸入端通過電阻R23、電容C3接零序電流互感器 TAO的一端，零序電流互感器TAO的另一端接地，放大器Α4的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻 R24接放大器Α4的反相輸入端，另一路經(jīng)二極管D9以及電阻似6接電壓比較器A3的同相輸入端；二極管D5的負(fù)極經(jīng)電阻R27接入二極管D9和電阻似6之間，電壓比較器A3的輸出端分為兩路，一路經(jīng)二極管Dll接電壓比較器Α2的反相輸入端，另一路經(jīng)二極管D10、光電耦合器PC的光電管接入二極管D9和電阻似6之間；插頭PL的一根輸出線經(jīng)熔斷器F、 繼電器Kl的常閉觸點(diǎn)、雙色發(fā)光管VL1、二極管D3、電阻R3、光電耦合器PC的發(fā)光管接插頭 PL的另一根輸出線。所述的溫度傳感器為溫敏二極管D6。本實(shí)用新型的工作原理是本實(shí)用新型為一種電動車鉛酸蓄電池充電器，以電容 C1、C2的容抗來限定充電電流的大小，以繼電器K1、K2、K3來控制充電電流的分檔及通斷， 充電電流通路功率損耗??；交流電源經(jīng)電容的容抗限流、經(jīng)二極管D1、D2半波整流、轉(zhuǎn)變?yōu)?50HZ的間斷脈動直流電流，對鉛酸蓄電池充電，在負(fù)半波時(shí)還有停充及放電過程，有利于消除充電時(shí)產(chǎn)生的極化；充電分二個(gè)階段，由電池電壓控制電路檢測電池電壓并控制繼電器， 電池電壓控制電路還受控于環(huán)境溫度，使鉛酸蓄電池?zé)崽觳贿^充、冷天不欠充。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型與現(xiàn)有的鉛酸蓄電池充電器相比，具有充電電流主電路結(jié)構(gòu)簡單、功率損耗低的特點(diǎn)，并且脈沖充電有利于消除蓄電池充電時(shí)產(chǎn)生的電化學(xué)極化和濃差極化，此外，本實(shí)用新型的充電電壓能根據(jù)環(huán)境溫度自動調(diào)正，使鉛酸蓄電池?zé)崽觳贿^充、冷天不欠充。
圖1是本實(shí)用新型的工作原理示意圖。圖2是本實(shí)用新型中充電電路的電路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型所述的半波脈沖溫控充電器，由殼體以及充電電路組成，為使圖面整潔，圖中殼體予以省略不畫；所述充電電路包括充電電流限定電路1、整流電路2、充電電壓控制電路4以及觸電保護(hù)電路，所述充電電路包括充電電流限定電路、 整流電路、充電電壓控制電路以及觸電保護(hù)電路；所述充電電流限定電路的輸入端接交流電，輸出端接整流電路的輸入端，整流電路的輸出端對電動車鉛酸蓄電池進(jìn)行充電，所述充電電壓控制電路通過溫度傳感器3檢測環(huán)境溫度，并根據(jù)檢測結(jié)果控制整流電路的電流輸出。各電路的電路結(jié)構(gòu)如下。充電電流限定電路交流電源通過插頭PL穿過零序電流互感器TAO后，其中一根輸出線經(jīng)熔斷器F分二路一路經(jīng)繼電器Kl的常開觸點(diǎn)接電容器Cl (并聯(lián)有電阻Rl)的一端，另一路接電容器C2 (并聯(lián)有電阻R2)的一端，電容C1、C2的另一端合并后接整流電路的輸入端。整流電路該整流電路為半波整流電路，包括相互串聯(lián)的二極管Dl、D2，二極管 D1、D2之間與合并后的電容C1、C2連接，插頭PL的另一根輸出線接二極管D2的正極并經(jīng)繼電器K2的常開觸點(diǎn)接地，二極管Dl的負(fù)極經(jīng)繼電器K3的常開觸點(diǎn)接輸出插座SK的正端， 繼電器K2常閉觸點(diǎn)和繼電器K3常閉觸點(diǎn)之間串聯(lián)著二極管D4、電阻R4以及發(fā)光管VL2， 插座SK經(jīng)電池盒插頭接蓄電池DC ；插座SK的正端經(jīng)二極管D5、電阻R5、穩(wěn)壓管VS接地， 插座SK的負(fù)端接地。充電電壓控制電路包括電壓比較器Al、A2 ；所述電壓比較器Al的同相輸入端依序通過電阻R6、溫度傳感器(本實(shí)用新型選用溫敏二極管D6)接地，并且電壓比較器Al的同相輸入端還通過電阻R14、R13與穩(wěn)壓管VS的負(fù)極連接(穩(wěn)壓管VS的兩端并聯(lián)有電容 C4)；所述二極管D5的負(fù)極經(jīng)電阻R7、R8接地，電阻R7、R8之間接電壓比較器Al的反相輸入端(電壓比較器Al的反相輸入端通過電容C5接地)，電壓比較器Al的輸出端分為兩路， 一路經(jīng)電阻R9接其同相輸入端，另一路經(jīng)電阻RlO和Rll分壓后接三極管VTl的基極(即三極管VTl的基極連接在電阻RlO和Rll之間)，三極管VTl的集電極依序經(jīng)繼電器Kl的線圈、電阻R12與二極管D5的負(fù)極連接，電阻R12的兩端并聯(lián)有電容C6，繼電器Kl的線圈兩端并聯(lián)有二極管D7，三極管VTl的發(fā)射極接地；所述二極管D5的負(fù)極經(jīng)電阻R15、R16接地，電阻R15、R16之間接電壓比較器A2的反相輸入端(電壓比較器A2的反相輸入端還通過電容C7接地)，所述電阻R13和R14之間接電壓比較器A2的同相輸入端，電壓比較器A2 的輸出端分為兩路，一路經(jīng)電阻R17接電壓比較器A2的同相輸入端，另一路經(jīng)電阻R18、R19 分壓后接三極管VT2的基極，三極管VT2的集電極依序經(jīng)繼電器K2、K3的線圈、電阻R20接二極管D5的負(fù)極，所述繼電器Κ2、Κ3的線圈串聯(lián)后與二極管D8并聯(lián)，電阻R20的兩端并聯(lián)有電容C8，三極管VT2的發(fā)射極接地。觸電保護(hù)電路雖然本實(shí)用新型通過電容Cl、C2的容抗來限定充電電流，功耗較小，但充電時(shí)插座SK與插頭PL之間并沒有變壓器隔離，因此本實(shí)用新型設(shè)有觸電保護(hù)電路，當(dāng)出現(xiàn)漏電或觸電時(shí)能迅速切斷電壓輸出，該觸電保護(hù)電路包括電壓比較器A3、放大器 Α4，放大器Α4的同相輸入端分三路，一路通過電阻R21接穩(wěn)壓管VS的負(fù)極，另一路通過電阻R22接地，還有一路與電壓比較器A3的反相輸入端連接，放大器Α4的反相輸入端通過電阻R23、電容C3接零序電流互感器TAO的一端，零序電流互感器TAO的另一端接地，放大器 Α4的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻RM接放大器Α4的反相輸入端，另一路經(jīng)二極管D9以及電阻似6接電壓比較器A3的同相輸入端(二極管D9和電阻似6之間通過電阻R25接地， 電阻似6與電壓比較器A3的同相輸入端之間通過電容C9接地)；二極管D5的負(fù)極經(jīng)電阻 R27接入二極管D9和電阻似6之間，電壓比較器A3的輸出端分為兩路，一路經(jīng)二極管Dll 接電壓比較器Α2的反相輸入端，另一路經(jīng)二極管D10、光電耦合器PC的光電管接入二極管 D9和電阻似6之間；所述光電耦合器PC的發(fā)光管的負(fù)極接地，正極依序通過電阻R3、二極管D3、雙色發(fā)光管VL與所述繼電器Kl的觸點(diǎn)連接。[0023]單體鉛酸蓄電池的電壓具有溫度每上升1°C下降約^iv的特性，溫敏二極管的電壓具有溫度每上升l°c下降約2mV的特性，因此，將穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓電源經(jīng)電阻R13、R14、R6以及溫敏二極管分壓后，接入電壓比較器A1、A2的同相輸入端(其中電阻R13、電阻R14之間接電壓比較器A2的同相輸入端，電阻R14和電阻R6之間接電壓比較器Al的同相輸入端)， 將蓄電池的電壓經(jīng)電阻R7、R8、R15、R16分壓后接入電壓比較器A1、A2的反相輸入端(電壓比較器Al的分壓電阻為電阻R7、R8，電壓比較器A2的分壓電阻為電阻R15、R16)。當(dāng)反相輸入端的電壓低于同相輸入端時(shí)，電壓比較器A1、A2輸出高電平，使三極管VTl和VT2導(dǎo)通，繼電器K1、K2、K3吸合，開始充電；當(dāng)蓄電池充滿時(shí)，反相輸入端的電壓高于同相輸入端的參照電壓，電壓比較器Al和Α2輸出低電平，使三極管截止，繼電器釋放，停止充電。繼電器Kl用于充電電流分檔，繼電器Κ2、Κ3用于充電電流通斷及觸電保護(hù)和防電池極性反接保護(hù)；溫敏二極管安裝在不受充電器自身溫升影響的地方。本實(shí)用新型中所述的所有元器件均可外購獲得。
權(quán)利要求1.半波脈沖溫控充電器，由殼體以及充電電路組成，其特征在于所述充電電路包括充電電流限定電路(1)、整流電路O)、充電電壓控制電路⑷以及觸電保護(hù)電路；所述充電電流限定電路的輸入端接交流電，輸出端接整流電路的輸入端，整流電路的輸出端對電動車鉛酸蓄電池進(jìn)行充電，所述充電電壓控制電路通過溫度傳感器C3)檢測環(huán)境溫度，并根據(jù)檢測結(jié)果控制整流電路的電流輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半波脈沖溫控充電器，其特征在于所述充電電流限定電路的輸入端通過插頭PL接入交流電，插頭PL的兩根輸出線穿過零序電流互感器TAO后，其中一根輸出線經(jīng)熔斷器F后分二路一路經(jīng)繼電器Kl的常開觸點(diǎn)接電容器Cl的一端，另一路接電容器C2的一端，電容器Cl、C2的另一端合并后接入整流電路的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半波脈沖溫控充電器，其特征在于所述整流電路為半波整流電路，該電路包括相互串聯(lián)的二極管D1、D2，所述電容Cl和C2合并后接入二極管D1、D2 之間，插頭PL的另一根輸出線接二極管D2的正極并經(jīng)繼電器K2的常開觸點(diǎn)接地，二極管 Dl的負(fù)極經(jīng)繼電器K3的常開觸點(diǎn)接輸出插座SK的正端，插座SK接蓄電池；插座SK的正端接二極管D5的正極，二極管D5的負(fù)極經(jīng)電阻R5、穩(wěn)壓管VS接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半波脈沖溫控充電器，其特征在于所述充電電壓控制電路包括電壓比較器A1、A2 ；所述電壓比較器Al的同相端依序通過電阻R6、溫度傳感器接地，并且電壓比較器Al的同相端還通過電阻R14、R13與穩(wěn)壓管VS的負(fù)極連接；所述二極管D5的負(fù)極經(jīng)電阻R7、R8接地，電壓比較器Al的輸出端分為兩路，一路經(jīng)電阻R9接其同相端，另一路經(jīng)電阻RlO和Rll分壓后接三極管VTl的基極，三極管VTl的集電極依序經(jīng)繼電器Kl 的線圈、電阻R12與二極管D5的負(fù)極連接，電阻R12的兩端并聯(lián)有電容C6，繼電器Kl的線圈兩端并聯(lián)有二極管D7，三極管VTl的發(fā)射極接地；所述二極管D5的負(fù)極經(jīng)電阻R15、R16 接地，電壓比較器A2的輸出端分為兩路，一路經(jīng)電阻R17接電壓比較器A2的同相端，另一路經(jīng)電阻R18、R19分壓后接三極管VT2的基極，三極管VT2的集電極依序經(jīng)繼電器K2、K3 的線圈、電阻R20接二極管D5的負(fù)極，所述繼電器K2、K3的線圈兩端并聯(lián)有二極管D8，電阻R20的兩端并聯(lián)有電容C8，三極管VT2的發(fā)射極接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半波脈沖溫控充電器，其特征在于所述觸電保護(hù)電路包括電壓比較器A3、放大器A4，放大器A4的同相端分三路，一路通過電阻R21接穩(wěn)壓管VS的負(fù)極，另一路通過電阻R22接地，還有一路與電壓比較器A3的反向端連接，放大器A4的反相端通過電阻R23、電容C3接零序電流互感器TAO的一端，零序電流互感器TAO的另一端接地，放大器A4的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻RM接放大器A4的反相端，另一路經(jīng)二極管D9 以及電阻R26接電壓比較器A3的同相端；二極管D5的負(fù)極經(jīng)電阻R27接入二極管D9和電阻似6之間，電壓比較器A3的輸出端分為兩路，一路經(jīng)二極管Dll接電壓比較器A2的反相端，另一路經(jīng)二極管D10、光電耦合器PC的光電管接入二極管D9和電阻似6之間；插頭PL 的一根輸出線經(jīng)熔斷器F、繼電器Kl的常閉觸點(diǎn)、雙色發(fā)光管VL1、二極管D3、電阻R3、光電耦合器PC的發(fā)光管接插頭PL的另一根輸出線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半波脈沖溫控充電器，其特征在于所述的溫度傳感器為溫敏二極管D6。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于電動車鉛酸蓄電池使用后補(bǔ)充充電的半波脈沖溫控充電器。所要解決的技術(shù)問題是提供的充電器能降低充電器本身的功率損耗，使充電電壓能根據(jù)環(huán)境溫度自動調(diào)正，并可消除蓄電池充電過程中產(chǎn)生的極化的特點(diǎn)。技術(shù)方案是半波脈沖溫控充電器，由殼體以及充電電路組成，其特征在于所述充電電路包括充電電流限定電路、整流電路、充電電壓控制電路以及觸電保護(hù)電路；所述充電電流限定電路的輸入端接交流電，輸出端接整流電路的輸入端，整流電路的輸出端對電動車鉛酸蓄電池進(jìn)行充電，所述充電電壓控制電路通過溫度傳感器檢測環(huán)境溫度，并根據(jù)檢測結(jié)果控制整流電路的電流輸出。
文檔編號H02H7/18GK202059203SQ20112014037
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者俞維林 申請人:俞維林