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一種電動(dòng)車(chē)蓄電池充電器的自動(dòng)斷電電路的制作方法

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一種電動(dòng)車(chē)蓄電池充電器的自動(dòng)斷電電路的制作方法與工藝

本發(fā)明屬于充電自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種電動(dòng)車(chē)蓄電池充電器的自動(dòng)斷電電路。



背景技術(shù):

近幾年電動(dòng)自行車(chē)的使用很普遍,在用的電動(dòng)自行車(chē)保有量很大。因?yàn)殂U酸蓄電池具有制造成本低、污染小等優(yōu)點(diǎn),因此電動(dòng)自行車(chē)一般采用閥控密封鉛酸蓄電池作為動(dòng)力電源,銷(xiāo)售的電動(dòng)自行車(chē)會(huì)配備相應(yīng)的充電器。因此,電動(dòng)自行車(chē)充電器市場(chǎng)需求量也很大,由于電動(dòng)自行車(chē)的廣泛使用,每年因電動(dòng)自行車(chē)充電而引起的火災(zāi)事故屢屢發(fā)生,這給家庭財(cái)產(chǎn)和人身安全造成了不可估量的損失,所以充電器的使用安全尤為重要。用傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池充電器對(duì)蓄電池充電,開(kāi)始時(shí)充電電流比較大,隨著被充電蓄電池端電壓的提高,充電電流逐漸減小,在蓄電池基本充滿(mǎn)電時(shí),充電器電路檢測(cè)到充電電流減小至某特定值,充電器自動(dòng)改以涓流對(duì)蓄電池進(jìn)行充電,正常情況下涓流充電約2小時(shí),就可以使電池組中的各電池均衡充滿(mǎn)電。如果涓流充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)對(duì)電池組中的電池造成過(guò)充電,長(zhǎng)期如此,會(huì)縮短蓄電池使用壽命。另外,如果因蓄電池質(zhì)量問(wèn)題而產(chǎn)生“熱失控”,即蓄電池因內(nèi)部過(guò)熱造成充電電流不隨被充電蓄電池端電壓的提高而減小,充電器電路始終檢測(cè)不到充電電流減小至某特定值,充電器就一直輸出大電流對(duì)蓄電池進(jìn)行充電,這樣長(zhǎng)時(shí)間大電流的充電勢(shì)必增大了蓄電池過(guò)熱的危險(xiǎn)性,增加了產(chǎn)生火災(zāi)的隱患。所以為避免涓流充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、或鉛酸蓄電池因“熱失控”造成充電器長(zhǎng)時(shí)間大電流的工作,傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池充電器一般是外接定時(shí)器進(jìn)行定時(shí)斷電,但是外接定時(shí)器不具備涓流充電2小時(shí)后自動(dòng)斷電的功能,因此在傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池充電器中加裝涓流充電2小時(shí)后自動(dòng)斷電、以及充電8小時(shí)后自動(dòng)斷電功能的電路,可以避免涓流充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、以及蓄電池產(chǎn)生“熱失控”后造成長(zhǎng)時(shí)間大電流的充電后果,有助于減少發(fā)生火災(zāi)的隱患,有較好的市場(chǎng)前景和推廣應(yīng)用價(jià)值。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題,提供了一種電動(dòng)車(chē)蓄電池充電器的自動(dòng)斷電電路,本發(fā)明能有效控制涓流充電時(shí)間,防止長(zhǎng)時(shí)間大電流的充電所產(chǎn)生的危害,為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:

一種電動(dòng)車(chē)蓄電池充電器的自動(dòng)斷電電路,包括啟動(dòng)開(kāi)關(guān)、受控開(kāi)關(guān)、斷電控制電路、充電計(jì)時(shí)電路和電壓整形電路,所述啟動(dòng)開(kāi)關(guān)和受控開(kāi)關(guān)并接在市電電源與充電器的電源輸入端之間,所述充電器的涓流充電指示輸出端與所述電壓整形電路的信號(hào)輸入端連接,該整形電路的信號(hào)輸出端與所述充電計(jì)時(shí)電路的計(jì)時(shí)信號(hào)輸入端連接,該充電計(jì)時(shí)電路的計(jì)時(shí)信號(hào)輸出端與所述斷電控制電路的控制輸入端連接,該斷電控制電路的控制輸出端與所述受控開(kāi)關(guān)的受控輸入端連接,該充電器的穩(wěn)壓輸出端與斷電控制電路、充電計(jì)時(shí)電路連接,所述充電器的穩(wěn)壓輸出為斷電控制電路和充電計(jì)時(shí)電路供電,所述充電器的充電輸出端與蓄電池連接。

優(yōu)選地,所述充電計(jì)時(shí)電路包括分頻器、電阻R2、電阻R3、電位器RP和電容C3, 所述分頻器的十二分頻輸出端與三級(jí)管T1的集電極連接,所述分頻器的十四分頻輸出端與二極管D1的陽(yáng)極連接,所述分頻器的正向信號(hào)輸入端與電容C3的一端連接,電容C3的另一端分別與電阻R2的一端、電阻R3的一端連接,電阻R2的另一端與電位器RP的一端連接,該電位器RP的另一端、電位器RP的中心抽頭都與分頻器的反向輸出端連接,電阻R3的另一端與所述分頻器的信號(hào)輸入端連接,所述分頻器的復(fù)位信號(hào)輸入端與電壓整形電路的信號(hào)輸出端連接,所述分頻器的電源輸入端還與充電器的穩(wěn)壓輸出端連接,所述分頻器的接地端與地連接;

所述受控開(kāi)關(guān)采用繼電器KA作為開(kāi)關(guān),所述繼電器KA的觸點(diǎn)J0的輸入端、啟動(dòng)開(kāi)關(guān)的一端都與市電電源連接,繼電器KA的觸點(diǎn)J0的輸出端、啟動(dòng)開(kāi)關(guān)的另一端都與充電器的電源輸入端連接;

所述斷電控制電路包括三級(jí)管T1、三極管T2、三極管T3、二極管D1、二極管D2、電阻R4、電阻R5、電阻R6,所述三級(jí)管T1的基極通過(guò)電阻R4與電壓整形電路的信號(hào)輸入端連接,所述三級(jí)管T1的集電極與所述分頻器的十二分頻輸出端連接, 所述三級(jí)管T1的發(fā)射極與所述二極管D1的陰極連接,所述三級(jí)管T1的發(fā)射極還與電阻R5的一端連接;所述三極管T2的基極與電阻R5的另一端連接,所述三極管T2的集電極通過(guò)電阻R6的與充電器的穩(wěn)壓輸出端連接,所述三極管T2的集電極還與三級(jí)管T3的基極連接,所述三極管T2的發(fā)射極與地連接;所述三級(jí)管T3的基極與三極管T2的集電極連接,所述三級(jí)管T3的集電極與繼電器KA的線圈J1的輸出端連接,所述三級(jí)管T3的集電極還與二極管D2的陽(yáng)極連接,所述繼電器KA的線圈J1的輸入端與二極管D2的陰極連接后再與充電器的穩(wěn)壓輸出端連接,所述三極管T3的發(fā)射極與地連接;

優(yōu)選地,所述電壓整形電路由兩路微分電路組成,所述兩路微分電路包括電容C1、電容C2和電阻R1,所述電容C1一端與充電器的涓流充電指示輸出端連接,電容C1的另一端分別與電容C2的一端、電阻R1的一端、分頻器的復(fù)位信號(hào)輸入端連接,所述電容C2的另一端與充電器的穩(wěn)壓輸出端連接,電阻R1的另一端與地連接。

優(yōu)選地,所述啟動(dòng)開(kāi)關(guān)采用復(fù)位按鈕開(kāi)關(guān)對(duì)輸入的市電電源進(jìn)行控制。

綜上所述,本發(fā)明的自動(dòng)斷電電路加裝在充電器里,自動(dòng)斷電電路與充電器連接簡(jiǎn)單,即所述充電器啟動(dòng)開(kāi)關(guān)和受控開(kāi)關(guān)并聯(lián)后串接在市電電源與充電器的電源輸入端之間,該充電器輸出直流電壓的正、負(fù)兩端分別與蓄電池的正極和負(fù)極連接,該充電器的涓流充電指示電路對(duì)蓄電池的涓流充電進(jìn)行指示,以及充電器的涓流充電指示信號(hào)同時(shí)通過(guò)電壓整形電路、充電計(jì)時(shí)電路接入斷電控制電路,從而控制斷電控制電路對(duì)受控開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)與閉合進(jìn)行操作,實(shí)現(xiàn)充電器與市電電源的通與斷,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)蓄電池涓流充電2小時(shí)后自動(dòng)斷電、或者是在非正常情況充電8小時(shí)后自動(dòng)斷電的功能。從而避免蓄電池基本充滿(mǎn)后仍長(zhǎng)時(shí)間涓流充電、或者是非正常情況下長(zhǎng)時(shí)間充電而帶來(lái)的危害,本發(fā)明電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理,電路元件少,安全可靠。

由于本發(fā)明采用了上述方案,本發(fā)明具有以下有益效果:

(1)本發(fā)明設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理,安全可靠,極大的方便電動(dòng)車(chē)的充電,有效避免充電電路長(zhǎng)時(shí)間的工作,減少充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)的危害。

(2)本發(fā)明能有效實(shí)現(xiàn)涓流充電2小時(shí)后自動(dòng)斷電的功能,以及非正常情況下充電8小時(shí)自動(dòng)斷電的功能,延長(zhǎng)電池使用壽命,還可以有效節(jié)約電能,防止安全隱患,有推廣應(yīng)用的價(jià)值和較好的市場(chǎng)前景。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡(jiǎn)單地介紹,顯然,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不付出創(chuàng)造性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一種電動(dòng)車(chē)充電器的自動(dòng)斷電電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一種電動(dòng)車(chē)充電器的自動(dòng)斷電電路的電路原理圖。

附圖1中,1-啟動(dòng)開(kāi)關(guān),2-受控開(kāi)關(guān),3-斷電控制電路,4-充電計(jì)時(shí)電路,5-電壓整形電路,6-穩(wěn)壓電路,7-涓流充電指示電路,8-充電控制電路,100-充電器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

結(jié)合圖1和圖2,一種電動(dòng)車(chē)蓄電池充電器的自動(dòng)斷電電路,包括啟動(dòng)開(kāi)關(guān)1、受控開(kāi)關(guān)2、斷電控制電路3、充電計(jì)時(shí)電路4和電壓整形電路,所述啟動(dòng)開(kāi)關(guān)1和受控開(kāi)關(guān)2并接在市電電源與充電器100的電源輸入端之間,所述充電器100的涓流充電指示輸出端與所述電壓整形電路5的信號(hào)輸入端連接,該整形電路5的信號(hào)輸出端與所述充電計(jì)時(shí)電路4的計(jì)時(shí)信號(hào)輸入端連接,該充電計(jì)時(shí)電路4的計(jì)時(shí)信號(hào)輸出端與所述斷電控制電路3的控制輸入端連接,該斷電控制電路3的控制輸出端與所述受控開(kāi)關(guān)2的受控輸入端連接,所述充電器100的穩(wěn)壓輸出端為斷電控制電路3、充電計(jì)時(shí)電路4供電,充電器100經(jīng)過(guò)其內(nèi)部的穩(wěn)壓電路6輸出+12V的直流電壓,該穩(wěn)壓電路6的穩(wěn)壓輸出端為斷電控制電路3、充電計(jì)時(shí)電路4提供12V直流工作電壓,所述啟動(dòng)開(kāi)關(guān)1采用復(fù)位按鈕開(kāi)關(guān)S0對(duì)輸入的市電電源進(jìn)行控制,所述充電器100的充電輸出端與蓄電池BT連接。

在本發(fā)明中,結(jié)合圖1和圖2,所述充電計(jì)時(shí)電路4包括分頻器IC、電阻R2、電阻R3、電位器RP和電容C3, 所述分頻器IC采用CD4060分頻芯片,所述斷電控制電路3包括二極管D1、二極管D2、三級(jí)管T1、三極管T2、三極管T3、電阻R4、電阻R5、電阻R6,所述受控開(kāi)關(guān)2采用繼電器KA作為開(kāi)關(guān),所述分頻器IC(CD4060分頻芯片)的十二分頻輸出端Q12與三級(jí)管T1的集電極連接,分頻器IC的十四分頻輸出端Q14與二極管D1的陽(yáng)極連接,分頻器IC的正向信號(hào)輸入端CP0與電容C3的一端連接,電容C3的另一端分別與電阻R2的一端、電阻R3的一端連接,電阻R2的另一端與電位器RP的一端連接,該電位器RP的另一端、電位器RP的中心抽頭都與分頻器IC的反向輸出端QP0連接,電阻R3的另一端與分頻器IC的信號(hào)輸入端CP1連接,分頻器IC的復(fù)位信號(hào)輸入端RD與電壓整形電路5的信號(hào)輸出端連接,所述二極管D1的陰極、三級(jí)管T1的發(fā)射極都與電阻R5的一端連接,所述三級(jí)管T1的基極通過(guò)電阻R4與電壓整形電路5的信號(hào)輸入端連接,電阻R5的另一端與三極管T2的基極連接,三極管T2的集電極分別與電阻R6的一端、三級(jí)管T3的基極連接,所述三級(jí)管T3的集電極與繼電器KA的線圈J1的輸出端、二極管D2的陽(yáng)極連接,所述繼電器KA的線圈J1的輸入端與二極管D2的陰極連接后再與穩(wěn)壓電路6的電源輸出端連接,所述分頻器IC的電源輸入端Vcc還與穩(wěn)壓電路6的電源輸出端連接,所述分頻器IC的接地端Vss、三極管T2的發(fā)射極、三極管T3的發(fā)射極都與地連接,所述繼電器KA的常開(kāi)觸點(diǎn)J0的輸入端、啟動(dòng)開(kāi)關(guān)1的一端都與市電電源連接,繼電器KA的常開(kāi)觸點(diǎn)J0的輸出端、啟動(dòng)開(kāi)關(guān)1的另一端都與充電器100的電源輸入端連接,在本發(fā)明中,所述電壓整形電路5由兩路微分電路組成,其中一路微分電路用于分頻器IC的上電自動(dòng)復(fù)位整形,即對(duì)穩(wěn)壓電路6輸出的瞬間電壓進(jìn)行整形,該部分微分電路由C2和電容R1組成, 另一路微分電路用于分頻器IC計(jì)時(shí)復(fù)位的瞬時(shí)電壓整形,該部分微分電路由電容C1和R1組成。

在本發(fā)明中,如圖2所示,所述CD4060分頻器芯片由一振蕩器和14級(jí)二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器(分頻器)組成,CD4060分頻器芯片的十二分頻輸出端Q12(第一引腳)是12分頻輸出端,其輸出頻率是輸入時(shí)鐘信號(hào)頻率的1/212;CD4060的十四分頻輸出端Q14(第二引腳)是14分頻輸出端,其輸出頻率是輸入時(shí)鐘信號(hào)頻率的1/214,分頻器CD4060的十二分頻輸出端Q12輸出信號(hào)頻率是十四分頻輸出端Q14輸出信號(hào)頻率的4倍,也即十四分頻輸出端Q14(第二引腳)輸出信號(hào)周期是十二分頻輸出端Q12輸出信號(hào)周期的4倍,當(dāng)調(diào)試好電容C3、電阻R2和電位器RP后 ,使十二分頻輸出端Q12定時(shí)2小時(shí)輸出高電平時(shí),十四分頻輸出端Q14就是定時(shí)8小時(shí)輸出高電平。在本發(fā)明中,如圖1和圖2所示,啟動(dòng)開(kāi)關(guān)1(即復(fù)位按鈕開(kāi)關(guān)S0)被按下時(shí),充電器100輸入交流市電,當(dāng)市電電源輸入充電器100后開(kāi)始工作,在充電器100中依次進(jìn)行整流濾波、開(kāi)關(guān)管高頻變換、高頻變壓器進(jìn)行電壓變換、對(duì)變換的電壓進(jìn)行高頻整流濾波,然后對(duì)蓄電池BT進(jìn)行充電,同時(shí),高頻整流濾波輸出和開(kāi)關(guān)管的變換輸出都受到充電器100內(nèi)部的充電控制電路8所控制,該充電控制電路8對(duì)蓄電池BT進(jìn)行充電檢測(cè)和充電控制。當(dāng)按下復(fù)位按鈕開(kāi)關(guān)S0時(shí),市電電源接入充電器100后,充電器100中的充電控制電路8開(kāi)始對(duì)蓄電池BT進(jìn)行充電工作,此時(shí),充電器100內(nèi)部的穩(wěn)壓電路6的穩(wěn)壓輸出端輸出+12V直流電壓,然后通過(guò)由電容C2和電阻R1組成的一路微分電路,電容C2的一端與所述穩(wěn)壓電路6的輸出端連接,電容C2的另一端分別與電阻R2的一端、分頻器IC的復(fù)位信號(hào)輸入端RD連接,電阻R1的另一端與地連接,在電阻R1上瞬間產(chǎn)生尖頂脈沖電壓時(shí),即a點(diǎn)的電壓為高電平時(shí),使分頻器IC(CD4060分頻器芯片)的復(fù)位信號(hào)輸入端RD得到瞬時(shí)高電平電壓,分頻器IC復(fù)位開(kāi)始定時(shí)工作時(shí),分頻器IC的十二分頻輸出端Q12和十四分頻輸出端Q14都是低電平,所以三極管T2管截止,則三極管T3導(dǎo)通,繼電器KA的線圈J1通電后,繼電器KA的觸點(diǎn)J0閉合,這時(shí),即使復(fù)位按鈕開(kāi)關(guān)S0松開(kāi),充電器100通過(guò)閉合的繼電器KA的觸點(diǎn)J0仍得電工作,實(shí)現(xiàn)了充電器的啟動(dòng)工作。

在本發(fā)明中,結(jié)合圖1和圖2所示,充電器100的涓流充電指示電路6對(duì)充電器的涓流充電進(jìn)行指示,所述涓流充電指示電路7包括限流電阻R0和綠色的發(fā)光二極管D0,電阻R0的一端與所述充電器100的涓流充電指示輸出端連接,電阻R0的另一端與所述發(fā)光二極管D0的陽(yáng)極連接,發(fā)光二極管D0的陰極與地連接,當(dāng)充電器100中的充電控制電路8輸出高電壓使發(fā)光二極管發(fā)亮,即發(fā)光二極管D0亮?xí)r,則說(shuō)明b點(diǎn)變?yōu)楦唠娢?,該高電位?jīng)過(guò)由電容C1和電阻R1組成的另一路微分電路,電容C1的一端分別與所述充電器100的涓流充電指示輸出端、電阻R4的另一端連接,電容C1的另一端分別與電阻R1的一端、分頻器IC的復(fù)位信號(hào)輸入端RD連接,電阻R1的另一端與地連接。通過(guò)電容C1和電阻R1組成的微分電路將高電位進(jìn)行整形,分頻器IC得到瞬間的高電位觸發(fā)后,分頻器IC復(fù)位后重新開(kāi)始定時(shí)工作,當(dāng)重新定時(shí)到達(dá)2小時(shí),分頻器IC(CD4060分頻芯片)的十二分頻輸出端Q12輸出高電平電壓,此時(shí),發(fā)光二極管D0仍然亮,b點(diǎn)高電位使三極管T1導(dǎo)通,分頻器IC的十二分頻輸出端Q12輸出高電平電壓通過(guò)導(dǎo)通的三極管T1,使三極管T2也導(dǎo)通,則三極管T3截止,繼電器KA的線圈J1失電后,其繼電器KA的常開(kāi)觸點(diǎn)J0斷開(kāi),即受控開(kāi)關(guān)2斷開(kāi),充電器100以及充電器100的充電控制電路8的電源被斷電而停止工作,這樣就實(shí)現(xiàn)了充電器100涓流充電2小時(shí)后自動(dòng)斷電的功能,避免蓄電池BT基本充滿(mǎn)后充電器100仍長(zhǎng)時(shí)間涓流充電,防止蓄電池過(guò)充電、以及長(zhǎng)時(shí)間充電所產(chǎn)生的危害。如果發(fā)光二極管D0未亮,b點(diǎn)則為低電位,三極管T1截止,當(dāng)定時(shí)到2小時(shí),分頻器IC的第十二分頻輸出端Q12輸出的高電平電壓,該高電平電壓通不過(guò)截止的三極管T1,此時(shí),分頻器IC的第十四分頻輸出端Q14輸出的是低電平電壓,所以三極管T2仍然截止,三極管T3繼續(xù)導(dǎo)通,繼續(xù)定時(shí)工作,當(dāng)定時(shí)達(dá)到8小時(shí)時(shí),分頻器IC的十四分頻輸出端Q14輸出由低電平變?yōu)楦唠娖?,該高電平使二極管D1導(dǎo)通,三極管T2也導(dǎo)通,則三極管T3截止,繼電器KA的線圈J1失電,其常開(kāi)觸點(diǎn)J0斷開(kāi),充電器100斷電,這樣就實(shí)現(xiàn)了在涓流充電指示的發(fā)光二極管D0一直不亮的情況下,充電器定時(shí)8小時(shí)自動(dòng)斷電,從而避免非正常情況下長(zhǎng)時(shí)間充電而帶來(lái)的危害。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本使用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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