一種蓄電池安全充電器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種蓄電池安全充電器，包括：交流電輸入端、變壓模塊、電壓輸出端、取樣電阻、第一比較模塊、判斷模塊、第一三極管、第二三極管、上拉電阻、第二比較模塊和脈沖電壓調(diào)整模塊；交流電輸入端通過變壓模塊連接電壓輸出端；取樣電阻連接電壓輸出端并連接第一比較模塊的輸入端，第一比較模塊的輸出端連接判斷模塊的輸入端，判斷模塊的輸出端連接第一三極管的基極；第一三極管的集電極連接有直流電源；第二三極管的基極連接第一三極管的集電極，第二三極管的集電極通過上拉電阻連接第二比較模塊的輸入端，第二比較模塊的輸出端連接脈沖電壓調(diào)整模塊，脈沖電壓調(diào)整模塊連接變壓模塊。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)制先接蓄電池才能充電。
【專利說明】一種蓄電池安全充電器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及充電器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種蓄電池安全充電器。

【背景技術(shù)】
[0002]在目前市場上流行的電動(dòng)車鉛酸蓄電池充電器(以下簡稱“充電器”)中，大多數(shù)都是在說明書上強(qiáng)調(diào):充電時(shí)應(yīng)該先接蓄電池，后插上交流220V插頭，充電完成后，應(yīng)先拔掉交流220V插頭，后斷開蓄電池。
[0003]但事實(shí)上，很多的用戶根本不按照這個(gè)安全規(guī)范來操作，甚至有一部分用戶，常年把充電器接在交流220V上不拔下插頭，每天充電時(shí)就直接把蓄電池接到帶電的充電器上，這樣做的后果就是既不安全，而且每次充電，強(qiáng)大的浪涌電流直接打在蓄電池上，對蓄電池的壽命及安全也存在著嚴(yán)重的影響！
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出了一種蓄電池安全充電器。
[0005]本實(shí)用新型提出的一種蓄電池安全充電器，包括:交流電輸入端、變壓模塊、電壓輸出端、取樣電阻、第一比較模塊、判斷模塊、第一三極管、第二三極管、上拉電阻、第二比較模塊和脈沖電壓調(diào)整模塊；
[0006]交流電輸入端通過變壓模塊連接電壓輸出端，電壓輸出端連接蓄電池；取樣電阻連接電壓輸出端并連接第一比較模塊的輸入端，第一比較模塊的輸出端連接判斷模塊的輸入端，判斷模塊的輸出端連接第一三極管的基極；
[0007]第一三極管的集電極連接有直流電源，第一三極管的發(fā)射極接地；第二三極管的基極連接第一三極管的集電極，第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的集電極通過上拉電阻連接第二比較模塊的輸入端，第二比較模塊的輸出端連接脈沖電壓調(diào)整模塊，脈沖電壓調(diào)整模塊連接變壓模塊。
[0008]優(yōu)選地，判斷模塊采用集成芯片，其輸出端通過第一電阻連接第一三極管的基極，第一三極管的集電極通過第二電阻連接有直流電源；集成芯片還連接有顯示器。
[0009]優(yōu)選地，上拉電阻的兩端并聯(lián)有微調(diào)電阻。
[0010]優(yōu)選地，第一比較模塊包括第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器；取樣電阻第一端通過第三電阻和隔離二極管連接電壓輸出端的正極，取樣電阻第二端連接至電壓輸出端的負(fù)極，且取樣電阻第二端與第一運(yùn)算放大器的正相輸入端和第二運(yùn)算放大器的正相輸入端等電平連接；第一運(yùn)算放大器的輸出端和第二運(yùn)算放大器的輸出端均連接至判斷模塊的輸入端。
[0011]優(yōu)選地，第二比較模塊包括第三運(yùn)算放大器和第四運(yùn)算放大器；第三運(yùn)算放大器的正相輸入端通過上拉電阻連接第二三極管的集電極，第三運(yùn)算放大器的輸出端連接第一二極管的正極；第四運(yùn)算放大器的正相輸入端與取樣電阻第二端等電平連接，第四運(yùn)算放大器的輸出端連接第二二極管的正極；第一二極管的負(fù)極與第二二極管的負(fù)極等電平連接。
[0012]優(yōu)選地，脈沖電壓調(diào)整模塊包括PWM芯片和光電耦合器，光電耦合器的輸入端連接第一二極管的負(fù)極，光電親合器的輸出端連接PWM芯片。
[0013]優(yōu)選地，PWM芯片采用UC3842B。
[0014]優(yōu)選地，光電耦合器采用EL817。
[0015]優(yōu)選地，變壓模塊包括變壓器TI，交流電輸入端通過抗干擾電路、整流電路和濾波電路連接變壓模塊。
[0016]優(yōu)選地，電壓輸出端的正極和負(fù)極之間連接有防反接電路。
[0017]本實(shí)用新型提供的充電器，只有先接蓄電池，后插交流220V電源，充電器才會(huì)正常充電，這樣的強(qiáng)制先接蓄電池才能充電的充電器，相當(dāng)于時(shí)時(shí)刻刻在提醒用戶，一定要先接蓄電池才能充電，避免了不必要的麻煩和危險(xiǎn)。
[0018]本實(shí)用新型提供的充電器，當(dāng)用戶先插交流220V時(shí)，充電器會(huì)拒絕充電，可避免蓄電池空接時(shí)造成的電量浪費(fèi)以及充電器損耗，有利于節(jié)約電能，并延長充電器使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型提出的一種蓄電池安全充電器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型提出的一種蓄電池安全充電器局部電路圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型提出的一種蓄電池安全充電器局部電路圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型提出的一種蓄電池安全充電器局部電路圖；
[0023]圖5為本實(shí)用新型提出的一種蓄電池安全充電器局部電路圖；
[0024]圖6為本實(shí)用新型提出的一種蓄電池安全充電器局部電路圖；
[0025]圖7為本實(shí)用新型提出的一種蓄電池安全充電器整體電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]參照圖1至圖7，本實(shí)用新型提出的一種蓄電池安全充電器，包括:交流電輸入端、變壓模塊、電壓輸出端、取樣電阻R23、第一比較模塊、判斷模塊、第一三極管Ql 1、第二三極管Q12、上拉電阻R18、第二比較模塊和脈沖電壓調(diào)整模塊。
[0027]220V交流電從交流電輸入端輸入，交流電輸入端通過變壓模塊連接電壓輸出端。本實(shí)施方式中，變壓模塊采用變壓器Tl，用于調(diào)整電壓幅值。
[0028]參照圖2、圖7，交流電輸入端與變壓模塊之間還連接有LC抗干擾電路(Electromagnetic Interference，EMI)、二極管整流電路和RC濾波電路，抗干擾電路用于降低電流傳輸過程中受到的電磁干擾，整流電路和濾波電路分別對交流電進(jìn)行整流和濾波，以便將交流電變換為直流電從而經(jīng)過變壓器Tl調(diào)整幅值后為電壓輸出端提供穩(wěn)定可靠的直流電壓，從而蓄電池正確連接電壓輸出端后可進(jìn)行充電。
[0029]取樣電阻R23連接電壓輸出端并連接第一比較模塊的輸入端，第一比較模塊的輸出端連接判斷模塊的輸入端，判斷模塊的輸出端連接第一三極管Qll的基極。第一三極管Qll的集電極連接有直流電源，第一三極管Qll的發(fā)射極接地。
[0030]取樣電阻R23對電壓輸出端連接蓄電池后獲得的電流進(jìn)行取樣，當(dāng)蓄電池連接正確，取樣電阻R23上有電流通過，反之，無電流通過。
[0031]第二三極管Q12的基極連接第一三極管Qll的集電極，第二三極管Q12的發(fā)射極接地，第二三極管Q12的集電極通過上拉電阻R18連接第二比較模塊的輸入端，第二比較模塊的輸出端連接脈沖電壓調(diào)整模塊，脈沖電壓調(diào)整模塊連接變壓模塊。
[0032]第一比較模塊的輸入取決于取樣電阻R23上是否有電流通過，判斷模塊的輸入取決于第一比較模塊的輸出，判斷模塊的輸出決定了第一三極管Qll是否導(dǎo)通。
[0033]當(dāng)判斷模塊輸出高電平拉高第一三極管Qll的基極的電壓，第一三極管Qll導(dǎo)通，第二三極管Q12的基極通過第一三極管Qll接地，從而第二三極管Q12截止，上拉電阻R18無法拉高第二比較模塊的輸入端的電壓，從而第二比較模塊輸出端無法輸出目標(biāo)信號(hào)到脈沖電壓調(diào)整模塊，脈沖電壓調(diào)整模塊無法調(diào)節(jié)變壓模塊，所以，蓄電池?zé)o法正確充電。
[0034]當(dāng)判斷模塊輸出低電平拉低第一三極管Qll的基極的電壓，第一三極管QlI截止，第二三極管Q12的基極通過直流電源獲得高電平，從而第二三極管Q12導(dǎo)通，上拉電阻R18通過第二三極管Q12接地并拉高第二比較模塊的輸入端的電壓，從而第二比較模塊輸出端輸出目標(biāo)信號(hào)到脈沖電壓調(diào)整模塊，脈沖電壓調(diào)整模塊調(diào)節(jié)變壓模塊，蓄電池正確充電。
[0035]參照圖3、圖4、圖7，本實(shí)施方式中，判斷模塊采用集成芯片IC4，其輸出端通過第一電阻RA9連接第一三極管Qll的基極，第一三極管Qll的集電極通過第二電阻RA8連接有直流電源。集成芯片IC4還可以連接有顯示器，以顯示蓄電池充電狀態(tài)。
[0036]本實(shí)施方式中，集成芯片IC4通過取樣電阻R23獲得輸入信號(hào)，并根據(jù)輸入信號(hào)判斷蓄電池是否正確連接，從而通過輸出端輸出電平控制第一三極管Qll工作，以控制電壓調(diào)整模塊，從而實(shí)現(xiàn)只有先接蓄電池才能充電的目的。
[0037]本實(shí)施方式中，上拉電阻R18的兩端并聯(lián)有微調(diào)電阻R19，以提高第二比較模塊的輸入，從而通過第二比較模塊實(shí)現(xiàn)對脈沖電壓調(diào)整模塊的精度控制。
[0038]參照圖3、圖7本實(shí)施方式中，第一比較模塊包括第一運(yùn)算放大器IC3C和第二運(yùn)算放大器IC3B。取樣電阻R23第一端通過第三電阻R21和隔離二極管D9連接電壓輸出端的正極，取樣電阻R23第二端連接至電壓輸出端的負(fù)極，且取樣電阻R23第二端與第一運(yùn)算放大器IC3C的正相輸入端和第二運(yùn)算放大器IC3B的正相輸入端等電平連接。第一運(yùn)算放大器IC3C的輸出端和第二運(yùn)算放大器IC3B的輸出端分別連接至集成芯片IC4作為輸入端的第3腳和第4腳。
[0039]從而，當(dāng)蓄電池正確連接至電壓輸出端，取樣電阻R23上有電流通過并拉高第一運(yùn)算放大器IC3C和第二運(yùn)算放大器IC3B正相輸入端的電平，使得第一運(yùn)算放大器IC3C和第二運(yùn)算放大器IC3B分別向集成芯片IC4的第3腳和第4腳輸入信號(hào)。
[0040]參照圖6、圖7，第二比較模塊包括第三運(yùn)算放大器IC3A和第四運(yùn)算放大器IC3D。第三運(yùn)算放大器IC3A的正相輸入端通過上拉電阻R18連接第二三極管Q12的集電極，第三運(yùn)算放大器IC3A的輸出端連接第一二極管DlO的正極。第四運(yùn)算放大器IC3D的正相輸入端與取樣電阻R23第二端等電平連接，第四運(yùn)算放大器IC3D的輸出端連接第二二極管Dll的正極。
[0041]本實(shí)施方式中，只有當(dāng)電阻R23第二端為高電平時(shí)，上拉電阻R18才接地從而拉高第三運(yùn)算放大器IC3A的正相輸入端電平，而第四運(yùn)算放大器IC3D的正相輸入端與取樣電阻R23第二端等電平，故而第三運(yùn)算放大器IC3A和第四運(yùn)算放大器IC3D均有輸入從而可分別輸出電壓至第一二極管DlO和第二二極管D11。
[0042]參照圖2，脈沖電壓調(diào)整模塊包括PWM (Pulse Width Modulat1n，脈沖寬度調(diào)制)芯片IC1和光電耦合器IC2，光電耦合器IC2的輸出端連接PWM芯片IC1，光電耦合器IC2的輸入端連接第一二極管D10的負(fù)極。第一二極管D10的負(fù)極與第二二極管D11的負(fù)極等電平連接。
[0043]當(dāng)?shù)谌\(yùn)算放大器IC3A和第四運(yùn)算放大器IC3D的正相輸入端獲得高電平從而輸出信號(hào)可分別通過第一二極管D10和第二二極管D11被光電親合器IC2的輸入端接收，使得光電耦合器IC2輸出信號(hào)至PWM芯片IC1，PWM芯片IC1輸出信號(hào)至變壓器T1調(diào)節(jié)脈沖電壓寬度，使得電壓輸出端輸出電壓為正確連接的蓄電池充電。
[0044]本實(shí)施方式中，PWM芯片IC1采用UC3842B，光電耦合器IC2采用EL817。
[0045]利用本實(shí)施方式提供的充電器為蓄電池充電時(shí)，有三種連接可能。
[0046]第一種，先連接220V交流電，此時(shí)，取樣電阻R23上無電流通過，集成芯片IC4的第3腳和第4腳輸入低電平，其第5腳輸出高電平，第一三極管Q11導(dǎo)通，第二三極管Q12截止，上拉電阻R18無法接地，故而充電器拒絕充電。
[0047]第二種，先接蓄電池，后接220V交流電，此時(shí)，取樣電阻R23上有電流通過，集成芯片IC4的第3腳和第4腳輸入高電平，其第5腳輸出低電平，第一三極管Q11截止，第二三極管Q12導(dǎo)通，上拉電阻R18接地，從而光電耦合器與PWM芯片有輸入信號(hào)并輸出信號(hào)工作，故而充電器充電。
[0048]第三種，先接蓄電池，后接220V交流電，但蓄電池已充滿；此時(shí)，蓄電池的進(jìn)電量等于退電量，維持浮充狀態(tài)。
[0049]參照圖5，本實(shí)施方式中，電壓輸出端的正極和負(fù)極之間連接有防反接電路，如此，可避免蓄電池反接的危險(xiǎn)。
[0050]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種蓄電池安全充電器，其特征在于，包括:交流電輸入端、變壓模塊、電壓輸出端、取樣電阻(R23)、第一比較模塊、判斷模塊、第一三極管(Qll)、第二三極管(Q12)、上拉電阻(R18)、第二比較模塊和脈沖電壓調(diào)整模塊； 交流電輸入端通過變壓模塊連接電壓輸出端，電壓輸出端連接蓄電池；取樣電阻(R23)連接電壓輸出端并連接第一比較模塊的輸入端，第一比較模塊的輸出端連接判斷模塊的輸入端，判斷模塊的輸出端連接第一三極管(Qll)的基極； 第一三極管(Qll)的集電極連接有直流電源，第一三極管(Qll)的發(fā)射極接地；第二三極管(Q12)的基極連接第一三極管(Qll)的集電極，第二三極管(Q12)的發(fā)射極接地，第二三極管(Q12)的集電極通過上拉電阻(R18)連接第二比較模塊的輸入端，第二比較模塊的輸出端連接脈沖電壓調(diào)整模塊，脈沖電壓調(diào)整模塊連接變壓模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的蓄電池安全充電器，其特征在于，判斷模塊采用集成芯片(IC4)，其輸出端通過第一電阻(RA9)連接第一三極管(Qll)的基極，第一三極管(Qll)的集電極通過第二電阻(RA8)連接有直流電源；集成芯片(IC4)還連接有顯示器。
3.如權(quán)利要求1所述的蓄電池安全充電器，其特征在于，上拉電阻(R18)的兩端并聯(lián)有微調(diào)電阻(R19) ο
4.如權(quán)利要求1所述的蓄電池安全充電器，其特征在于，第一比較模塊包括第一運(yùn)算放大器(IC3C)和第二運(yùn)算放大器(IC3B);取樣電阻(R23)第一端通過第三電阻(R21)和隔離二極管(D9)連接電壓輸出端的正極，取樣電阻(R23)第二端連接至電壓輸出端的負(fù)極，且取樣電阻(R23)第二端與第一運(yùn)算放大器(IC3C)的正相輸入端和第二運(yùn)算放大器(IC3B)的正相輸入端等電平連接；第一運(yùn)算放大器(IC3C)的輸出端和第二運(yùn)算放大器(IC3B)的輸出端均連接至判斷模塊的輸入端。
5.如權(quán)利要求1所述的蓄電池安全充電器，其特征在于，第二比較模塊包括第三運(yùn)算放大器(IC3A)和第四運(yùn)算放大器(IC3D);第三運(yùn)算放大器(IC3A)的正相輸入端通過上拉電阻(R18)連接第二三極管(Q12)的集電極，第三運(yùn)算放大器(IC3A)的輸出端連接第一二極管(DlO)的正極；第四運(yùn)算放大器(IC3D)的正相輸入端與取樣電阻(R23)第二端等電平連接，第四運(yùn)算放大器(IC3D)的輸出端連接第二二極管(Dll)的正極；第一二極管(DlO)的負(fù)極與第二二極管(Dll)的負(fù)極等電平連接。
6.如權(quán)利要求5所述的蓄電池安全充電器，其特征在于，脈沖電壓調(diào)整模塊包括PWM芯片(ICl)和光電親合器(IC2)，光電親合器(IC2)的輸入端連接第一二極管(DlO)的負(fù)極，光電耦合器(IC2)的輸出端連接PWM芯片(ICl)。
7.如權(quán)利要求6所述的蓄電池安全充電器，其特征在于，PWM芯片(ICl)采用UC3842B。
8.如權(quán)利要求6所述的蓄電池安全充電器，其特征在于，光電耦合器(IC2)采用EL817。
9.如權(quán)利要求1所述的蓄電池安全充電器，其特征在于，變壓模塊包括變壓器Tl，交流電輸入端通過抗干擾電路、整流電路和濾波電路連接變壓模塊。
10.如權(quán)利要求1所述的蓄電池安全充電器，其特征在于，電壓輸出端的正極和負(fù)極之間連接有防反接電路。
【文檔編號(hào)】H02J7/02GK204243860SQ201420764344
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】呂正山 申請人:天長市呂航電子科技有限公司