蓄电池过放电记忆及均衡充电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种由整流器从交流干线为蓄电池组充电的过放电记忆及自动均衡充电装置。采用接有正反馈的运算放大器作滞后比较放大器，其反相输入端接蓄电池组取样电压，同相输入端接基准电压。当市电中断，蓄电池组发生过放电后，该放大器自动记忆过放电状态，当市电恢复后，又自动控制整流器以比整定的浮充电压高的电压对蓄电池组均衡充电，达预定值后，再通过定时器定时延长均衡充电时间，而后转入浮充充电。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种对电池组充电或控制的电能转换设备，更确切地说是一种用于由整流器从交流干线为蓄电池组充电的装置。在卫星通信系统、自动转报系统、数据传输系统、程控电子交换系统、微波接力等系统中，为确保电源不中断，一般采用浮充供电方式，即整流器与蓄电池组并联对用电设备供电。整流器具有自动稳压性能，在给用电设备供电的同时，还给蓄电池组补充充电。当发生市电中断时，蓄电池将单独对用电设备供电，即蓄电池放电。市电恢复后，整流器以稳压限流方式再对蓄电池组均衡充电，然后转入补充充电。如果市电中断时间较长，蓄电池组端电压放电至某个特定值即发生过放电时，在均衡充电中，整流器应提供比已整定的浮充电压高的电压对蓄电池组充电，至预定值后，还要适当延长均衡充电时间，以保证电池组中所有的电池均匀充电、上述电池组浮充充电方式、过放电记忆、均衡充电及延时均衡充电的控制、可由人工监测倒换，也可由计算机特别是微处理器及软件来实现。本技术的目的是采用简易、低成本的硬件电路实现对蓄电池组的过放电记忆、浮充充电及自动均衡充电转换，并附加定时延时均衡充电，实现无人值守，与整流器、蓄电池组结合，构成电源设备。附附图说明图1蓄电池组过放电记忆、自动均衡充电电路及其在电源设备中的实施连接。附图2.附图1中滞后比较放大器A1的输出特性。以下结合附图详细说明本技术的技术。见附图1，K1－1和K1－2为双刀三掷工作方式选择开关，可选择初充电、浮充充电、自动均衡充电三种工作方式。当K1－1和K1－2置于自动均衡充电方式时，蓄电池过放电记忆及自动均衡充电电路100通过熔断器RD与蓄电池组300连接。晶体管T2以射极跟随方式在发射极输出－24V电压，作运算放大器A1的工作电源，并经三端集成稳压电路7912生成－12V电源，供本电路使用，并接至运算放大器A1的同相输入端作基准电压。电阻R1R2，微调电阻RW1组成的分压器，给运算放大器A1的反相输入端提供蓄电池组取样电压。A1的输出通过微调电阻RW2电阻R7对A1的同相输入端提供适当的正反馈，使A1成为滞后比较放大器。其工作原理参见附图2(a)和(b)说明如下设运算放大器A1同相输入端的基准电压与反相输入端的蓄电池组取样电压之差为Vi，A1输出电压为V0。如果A1开环工作，则其输出特性应如附图2(a)所示，即当V1从正向负或从负向正变化刚过零时，输出发生跳变由＋Vomax→－Vomax或由－Vomax→＋Vomax。由于正反馈的存在，运算放大器A1的输出特性如附图2(b)所示。当Vi由负(A点)向正变化至Vi＝0，V0均为－Vomax并保持该值直至Vi＝＋Viy(C点)，输出电压发生跳变由－Vomax→＋Vomax(D点)，此后Vi继续向正的方向变化，V0维持＋Vomax不变(E点)。当Vi由正(E点)向负变化时，输出V0不仅不在D点作负向跳变，而且当Vi＝0直至Vi＝－Viy前，输出均保持为＋Vomax。当Vi＝－Viy时(F点)，输出发生负向跳变(B点)，由＋Vomax→－Vomax。此后Vi继续向负的方向变化(A点)，V0维持－Vomax不变。这种具有类似于磁滞回线特性的电压比较放大器称作滞后比较放大器。本技术采用这种具有滞后特性的比较放大器实现蓄电池过放电记忆及自动均衡充电、延时定时均衡充电转换等。当交流供电中断，蓄电池组300单独对用电设备供电，蓄电池组300放电至某一预定值(本实施例定为－45.6V)，即为过放电。这时运算放大器同相输入端的基准电压与反相输入端的蓄电池组取样电压之差将处于如附图2(b)中－Viy点以左，输出电压为－Vomax(本实施例中为－24V)，发光二极管D4经电阻R8、二极管D2导通，指示并记忆过放电发生。交流供电恢复后，整流器200恢复直流输出U0。由于开关K1－2也置于自动均衡充电工作状态，整流输出U0通过由微调电阻R15、电阻R16、电阻R50、电阻R52组成的分压器向整流器200内部的稳压限流电路提供整流输出电压的取样电压，由于比在浮充工作方式时由电阻R15、R16、R52组成的电阻分压器增加了自动均衡充电增量取样电阻R50，因此该取样电压大于浮充工作方式时的取样电压。通过整流器200内的稳压限流电路的自动调正，使整流输出U0比浮充工作方式时的U0大，本实施例中该增量为3.6V。即实现当发生过放电后要以比整定的浮充电压高的电压对蓄电池充电的自动均衡充电。随着均衡充电的进行，蓄电池组300端电压升高，运算放大器A1的反相输入端的蓄电池取样电压也随之升高，Vi由负向正变化达到某一预定值＋Viy时(本实施例蓄电池组端电压为－54V)，A1输出发生正跳变，V0＝＋Vomax(本实施例为OV)，过放电指示(D4)熄灭，该正跳变经二极管D3输入至集成定时器4541，开始计时。定时时间可通过定时预置开关K4的8个选择档在1－8小时范围内人工选择，该定时时间即为蓄电池组过放电后的均衡充电的延时定时充电时间。定时结束后，定时器4541输出高电平通过电阻R14使晶体管T1导通，驱动串接在发射极回路中的继电器J1动作。其静合接点J1－1放开使发光二极管D8因失去电源而熄灭，表示定时均充结束。其动合接点J1－2将短接均衡充电增量取样电阻R50，相当于自动转入浮充工作状态，而不必人工将开关返选到浮充工作状态。上述由电阻R15、R16、R52组成的分压器，使整流器输出U0的取样电压低于均衡充电工作方式时的取样电压，通过整流器200中的稳压限流电路的自动调整，使整流输出U0恢复整定值，与蓄电池组保持为浮充充电。上述状态一直保持到又一次过放电发生，A1输出的负跳变对定时器4541清零，继电器J1恢复静止状态，再重复前述过程。当K1－1和K1－2置于初充工作方式位置时，提供给整流器稳压限流电路的整流器输出电压取样值将由微调电阻R17、电阻R18、电阻R52组成分压器提供，由于R17的阻值变化范围较大，可以提供较高的基准电压，因此整流器的输出电压U0的变化范围也较大，本实施例中可达到36～65V，完全可以满足由24节铅蓄电池串接的蓄电池组进行初充电的要求。而此时的过放电记忆及自动均衡充电电路100脱离蓄电池组300，继电器J1的状态不影响初充电方式的工作。本技术在实施时，A1的反相输入端还连有由开关K2、电阻R3、电容C1、组成的强制均充电路。当长时间不发生市电中断时，为保养蓄电池，可以人工触动开关K2，蓄电池取样电压因电阻R1R2微调电阻RW1与电阻R3瞬时并联而下降，模拟过放电，A1输出负跳变，强迫进入一定时间的均衡充电及延时定时均衡充电。开关K3的作用是停止定时，即在过放电指示(D4)已熄灭，而定时均衡充电指示(D8)还末熄灭的定时延时均衡充电工作状态中，希望停止充电而转入浮充充电工作方式，只要人工触动K3即可实现。本技术在实施时，也可在滞后比较放大器A1的输出连接一个可逆定时计数器，利用过放电发生及自动均衡充电的负向、正向跳变，启动可逆定时计数器正、反计数，则可根据过放电深度自动设定定时延时时间，而不必人工设定开关K4。本技术的优点是电路简单、成本低廉，仅利用一块具有正反馈的运算放大器作滞后比较放大器，即可实现过放电记忆及自动均衡充电，延时定时均衡充电的自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由整流器从交流干线为蓄电池组充电的过放电记忆及自动均衡充电装置，包括产生蓄电池组端电压取样电压的电阻分压器，以三端集成稳压器、稳压二极管为核心生成装置内部电路工作电源、基准电压的稳压电源，控制自动延时均衡充电的定时器和预置延时时间的开关、电阻选择电路，定时结束驱动继电器动作的晶体管电路，选择初充电、浮充充电、自动均衡充电工作状态的选择开关、其特征在于：还包括采用输出端至同相输入端有正反馈电阻的运算放大器作滞后比较放大器，其同相输入端接蓄电池组取样电压，反相输入端接基准电压，市电中断蓄电池组过放电至预定值，滞后比较放大器输出负跳变，记忆过放电，市电恢复，整流器对蓄电池均衡充电至另一特定值后，滞后比较放大器输出正跳变，驱动定时延时均衡充电。

【技术特征摘要】
1.一种用于由整流器从交流干线为蓄电池组充电的过放电记忆及自动均衡充电装置，包括产生蓄电池组端电压取样电压的电阻分压器，以三端集成稳压器、稳压二极管为核心生成装置内部电路工作电源、基准电压的稳压电源，控制自动延时均衡充电的定时器和预置延时时间的开关、电阻选择电路，定时结束驱动继电器动作的晶体管电路，选择初充电、浮充充电、自动均衡充电工作状态的选择开关、其特征在于还包括采用输出端至同相输入端有正反馈电阻的运算放大器作滞后比较放大器，其同相输入端接蓄电池组取样电压，反相输入端接基准电压，市电中断蓄电池组过放电至预定值，滞后比较放大器输出负跳变，记忆过放电，市电恢复，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张承佐，
申请(专利权)人：北京海淀区玉渊潭华玉电子技术公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]