镍氢电池高速充电器制造技术

一种镍氢电池高速充电器，由电源电路、充电电路和报警电路组成，其特征在于充电电路是由充电控制电路、电压／频率转换电路和充电饱合判断电路组成，其电路构造是：电源电路提供９Ｖ直流充电电源；控制电路由或非门驱动三极管电路构成；电压／频率转换电路是由减法器、积分器和同相输入迟滞比较器构成；充电饱合判断电路由微分电路和比较器组成。本实用新型专利技术的特点是根据电池在充电过程中的不同电化学过程，在整个充电过程中采用自动变平均电流和自动变脉冲周期的方法对镍氢电池充电。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术属于电池充电器，特别是镍氢电池高速充电器电路。目前使用的电池充电器以镍镉电池充电器为主。用于镍氢电池的充电器大多电是对镍镉电池充电器的简单改进，属于镍镉/镍氢电池充电器，并不能很好地适合对镍氢电池充电。存在充电速度慢和易损害电池等缺点。本技术的目的是提出一种镍氢电池高速充电器电路技术方案，实现对镍氢电池高速充电，且不损害电池。本技术的镍氢电池高速充电器，由电源电路、充电电路和报警电路组成，其特征在于充电电路由充电控制电路、电压/频率转换电路和充电饱合判断电路组成，其电路构造是电源电路提供9V直流充电电源。电流控制电路由电阻2、11，NPN三极管Q2、Q3和或非门数字集成电路CC4001B组成；其中的电源正极与电阻2相连，电阻2另一端与Q2、Q3的集电极相连，Q2的发射极通过电阻11与Q3基极相连，Q2的基极与CC4001B的输出3端相连，Q3的发射极与电池的正极相连，电池的负极与电源地连。电压/频率转换电路是由减法器、积分器和同相输入迟滞比较器构成；减法器由电阻R1、R3、R4、R5和741运算放大器U1组成，其中R1、R4与控制电路中的R2两端相连，R1、R4的另一端分别与U1的正极3端和负极2端相接，U1的3端通过电阻3接地，U1的2、6端通过电阻5相连；积分器由电阻R6、R7、电容C3和741运算放大器U2构成，其中R6接减法器输出端、即U1的6端，R6的另一端接U2的负极输入2端，U2的正极输入端通过电阻7接地，U2的2、6端通过C3相连，U2的6端与CC4001B的输入1端相连；同相输入迟滞比较器由741运算放大器U3、稳压二极管D3、D4和二极管D5、电阻R8、R9、R10组成，其中D5的阳极与积分器的R6相连，D5的阴极与D4、R9、R10相连，D3、D4反向串联接地，R10的另一端接U3的输出口6端，U3的负输入端2接地，U3的正输入端3与R9另一端及R8相连，R8另一端接在U2的输出6端与CC4001B的1端相连的通路上。充电饱合判断电路由微分电路和比较器组成；微分电路由741运算放大器U4、电容C5、电阻R12、R13、R14组成，其中C5一端与电池正极相连、另一端通过R12接U4的3端，U4的2、6端通过R13相连，U4的2端通过R14接地；比较器电路由741运算放大器U5、电容C4、电阻R15组成，其中U5的3端通过并联的R15、C4到地，U5的2端与U4的输出6端相连，U5的输出6端连接CC4001B的输入2端。本技术镍氢电池高速充电器的充电电源构造可以是由220V交流电源V1，1A保险丝FUSE，变压器T1，硅桥D1、D2和电容C1、C2组成；其中T1的1、4端接电源，5、6端接D1的1、3输入端，6、8端接D2的1、3输入端；D1的2、4输出端与C1的两端相连；D2的2、4输出端与C2的两端相连；C1的负端与C2的正端相接，C1、C2的接点是整个电路的地。本技术的镍氢电池高速充电器报警电路的构造是由三极管Q1和蜂鸣器组成，其中Q1基极与充电饱合判断电路中U5输出6端相接，Q1的集电极与充电+9V电源相接，Q1发射极与蜂鸣器端1相接，蜂鸣器2端接地。本技术的特点是根据电池在充电过程中的不同电化学过程，在整个充电过程中采用自动变平均电流和自动变脉冲周期的方法对镍氢电池充电。具体而言，本技术根据镍氢电池的电压可判断电池所具有的电量，从而可以确定充电的平均电流I，脉冲周期T。在电池电压低时，电池所具有的电量小，这时可对电池进行大电流充电，在电池电压高时，电池所具有的电量大，则须减小对电池的充电电流。大电流充电时采用高频率脉冲充电可使电池不受损害；当电池电压变高时，小电流充电采用低频率脉冲充电，可以使电池充入更多的电量。本技术的实施例如附图所示附附图说明图1本技术电路框图；附图2本技术电路图；附图3充电平均电流与电池电压的关系座标图；附图4充电电流的脉冲频率与电池电压的关系座标图。图中标号表示1、电源电路，2、电流控制电路，3、电压/频率转换电路，4、充电饱合判断电路，5、报警电路。图3中横座标是电池电压， 单位伏特(V)；纵座标是平均充电电流单位安培(I)；图4中横座标是电池电压， 单位伏特(V)；纵座标是充电电流脉冲频率单位赫兹(Hz)。7 结合附图1、2对本技术加以具体说明1、电源电路由220V交流电源V1，1A保险丝FUSE，变压器T1，硅桥D1、D2和电容C1、C2组成；其中T1的1、4端接电源，5、6端接D1的1、3输入端，6、8端接D2的1、3输入端；D1的2、4输出端与C1的两端相连；D2的2、4输出端与C2的两端相连；C1的负端与C2的正端相接，C1、C2的接点是整个电路的地。2、电流控制电路由电阻R2、R11，NPN三极管Q2、Q3，数字集成电路CC4001B组成；其中的C1正极与电阻R2相连，电阻R2另一端与Q2、Q3的集电极相连，Q2的发射极通过电阻R11与Q3基极相连，Q2的基极与CC4001B的输出3端相连，Q3的发射极与电池的正极相连，电池的负极与电源地连。3、电压/频率转换电路是由减法器、积分器和同相输入迟滞比较器构成。减法器由电阻R1、R3、R4、R5和741运算放大器U1组成，其中R1、R4与控制电路中的R2两端相连，R1、R4的另一端分别与U1的正极3端和负极2端相接，U1的3端通过电阻3接地，U1的2、6端通过电阻5相连；积分器由电阻R6、R7、电容C3和741运算放大器U2构成，其中R6接减法器输出端、即U1的6端，R6的另一端接U2的负极输入2端，U2的正极输入端通过电阻7接地，U2的2、6端通过C3相连，U2的6端与CC4001B的输入1端相连；同相输入迟滞比较器由741运算放大器U3、稳压二极管D3、D4和二极管D5、电阻R8、R9、R10组成，其中D5的阳极与积分器的R6相连，D5的阴极与D4、R9、R10相连，D3、D4反向串联接地，R10的另一端接U3的输出口6端，U3的负输入端2接地，U3的正输入端3与R9另一端、R8相连，R8另一端接在U2的输出6端与CC4001B的1端相连的通路上。4、充电饱合判断电路由微分电路和比较器组成。微分电路由741运算放大器U4、电容C5、电阻R12、R13、R14组成，其中C5一端与电池正极相连、另一端通过R12接U4的3端，U4的2、6端通过R13相连，U4的2端通过R14接地。比较器电路由741运算放大器U5、电容C4、电阻R15组成，其中U5的3端通过并联的R15、C4到地，U5的2端与U4的输出6端相连，U5的输出6端连接CC4001B的输入2端。5、报警电路由三极管Q1和蜂鸣器组成，其中Q1基极与充电饱合判断电路中U5输出6端相接，Q1的集电极与充电+9V电源相接，Q1发射极与蜂鸣器端1相接，蜂鸣器2端接地。本技术的工作过程大体是采用220V交流电源，经变压整流给出9V充电电压。CC4001B经Q2对Q3进行控制，实现充电电路的通断。由减法器、积分器和同相输入迟滞比较器构成了差动输入的电压频率转换器，其输出频率随R2两端电压的下降而降低，其输出脉冲经过CC4001B控制Q3完成对电池的脉冲充电；实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍氢电池高速充电器，由电源电路、充电电路和报警电路组成，其特征在于充电电路由充电控制电路、电压／频率转换电路和充电饱合判断电路组成，其电路构造是：电源电路提供９Ｖ直流充电电源；电流控制电路由电阻２、１１，ＮＰＮ三极管Ｑ２、Ｑ３， 或非门数字集成电路ＣＣ４００１Ｂ组成；其中的电源正极与电阻２相连，电阻２另一端与Ｑ２、Ｑ３的集电极相连，Ｑ２的发射极通过电阻１１与Ｑ３基极相连，Ｑ２的基极与ＣＣ４００１Ｂ的输出３端相连，Ｑ３的发射极与电池的正极相连，电池的负极与电源地连； 电压／频率转换电路是由减法器、积分器和同相输入迟滞比较器构成；减法器由电阻Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５和７４１运算放大器Ｕ１组成，其中Ｒ１、Ｒ４与控制电路中的Ｒ２两端相连，Ｒ１、Ｒ４的另一端分别与Ｕ１的正极３端和负极２端相接，Ｕ１的３端通过电阻３接地，Ｕ１的２、６端通过电阻５相连；积分器由电阻Ｒ６、Ｒ７、电容３和７４１运算放大器Ｕ２构成，其中Ｒ６接减法器输出端、即Ｕ１的６端，Ｒ６的另一端接Ｕ２的负极输入２端，Ｕ２的正极输入端通过电阻Ｒ７接地，Ｕ２的２、６端通过Ｃ３相连，Ｕ２的６端与ＣＣ４００１Ｂ的输入１端相连；同相输入迟滞比较器由７４１运算放大器Ｕ３、稳压二极管Ｄ３、Ｄ４和二极管Ｄ５、电阻Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０组成，其中Ｄ５的阳极与积分器的Ｒ６相连，Ｄ５的阴极与Ｄ４、Ｒ９、Ｒ１０相连，Ｄ３、Ｄ４反向串联接地，Ｒ１０的另一端接Ｕ３的输出口６端，Ｕ３的负输入端２接地，Ｕ３的正输入端３与Ｒ９另一端及Ｒ８相连，Ｒ８另一端接在Ｕ２的输出６端与ＣＣ４００１Ｂ的１端相连的通路上；充电饱合判断电路由微分电路和比较器组成；微分电路由７４１运算放大器Ｕ４、电容Ｃ５、电阻 Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４组成，其中Ｃ５一端与电池正极相连、另一端通过Ｒ１２接Ｕ４的３端，Ｕ４的２、６端通过Ｒ１３相连，Ｕ４的２端通过Ｒ１４接地；比较器电路由７４１运算放大器Ｕ５、电容Ｃ４、电阻Ｒ１５组成，其中Ｕ５的３端通过并联的Ｒ１５、Ｃ４到地，Ｕ５的２端与Ｕ４的输出６端相连，Ｕ５的输出６端连接ＣＣ４００１Ｂ的输入２端。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种镍氢电池高速充电器，由电源电路、充电电路和报警电路组成，其特征在于充电电路由充电控制电路、电压/频率转换电路和充电饱合判断电路组成，其电路构造是电源电路提供9V直流充电电源；电流控制电路由电阻2、11，NPN三极管Q2、Q3，或非门数字集成电路CC4001B组成；其中的电源正极与电阻2相连，电阻2另一端与Q2、Q3的集电极相连，Q2的发射极通过电阻11与Q3基极相连，Q2的基极与CC4001B的输出3端相连，Q3的发射极与电池的正极相连，电池的负极与电源地连；电压/频率转换电路是由减法器、积分器和同相输入迟滞比较器构成；减法器由电阻R1、R3、R4、R5和741运算放大器U1组成，其中R1、R4与控制电路中的R2两端相连，R1、R4的另一端分别与U1的正极3端和负极2端相接，U1的3端通过电阻3接地，U1的2、6端通过电阻5相连；积分器由电阻R6、R7、电容3和741运算放大器U2构成，其中R6接减法器输出端、即U1的6端，R6的另一端接U2的负极输入2端，U2的正极输入端通过电阻R7接地，U2的2、6端通过C3相连，U2的6端与CC4001B的输入1端相连；同相输入迟滞比较器由741运算放大器U3、稳压二极管D3、D4和二极管D5、电阻R8、R9、R10组成，其中D5的阳极与积分器的R6相连，D5的阴极与D4、R9、R10相连，D3、D4反向串...

【专利技术属性】
技术研发人员：李加，刘昭林，姚棣，李杰，黄进清，毛义，
申请(专利权)人：天津莫比士电池有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]