无人值守充电机制造技术

本实用新型专利技术属于蓄电池自动充电装置．是在已有技术基础上，发明专利技术了对各种不同性能状况的蓄电池都能自动充足又能分别适应大小不同的电网的两种充电机．一种是由接通电网的继电器开关，经过倍流整流电路和控制触发电路等组成的充电机．它能使电网输入电流减小数倍，因而适合小电网供电．另一种直接经电容降压整流电路，两种充电机都有自动充电方式与由大小电流充电定时电路所控制的定时充电方式及手动工作方式．由于自动方式时，小电流充电末期经延时电路延时后才关机，故能无人值守自动充足蓄电池．（*该技术在1995年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于蓄电池自动充电装置。传统的蓄电池充电方法，在充电过程中要有值班人员不断调节充电机的电流和电压。还要测量蓄电池的电解液比重，观察电解液的反应。据此进行变换充电电流大小直至最后关机。目前国内外充电机大致可分为两类一类是采用变压器——整流器方式的传统充电机；另一类是直接自电网供电的可控硅整流充电机，它们绝大多数都是人工手动控制，所谓自动充电机，也都是充到一定单格端电压就停止充电，不能保证各种不同使用状况下的蓄电池都能基本充足，特别是极板有一定程度硫化的蓄电池，单格端电压上升快而过早停充，而某些有连格故障或电解液比重过低的蓄电池则难于关机，在实际使用中的蓄电池，由于维护使用情况不同，其性能状况差别较大，很难用检测单格端电压的变化这一统一方式去处理性能状况各不相同的蓄电池，这也就是国内外至今绝大多数仍用人工手动控制充电机的原因。国外也有一些自动充电机的专利文献和论文美国专利USP3278823自身控制、固态两步蓄电池充电机(Self－con－trolled、solid－state、two－step Battery charger)德国专利DTP1233934蓄电池自动充电方法；英国专利GBP1449610铅酸蓄电池自动充电机；日本特许昭50－5209自动充电装置；苏联“无线电”杂志1976年6月所载“自动充电装置”等，所有这些充电机都是采用变压器的恒压源充电。第一机械工业部技术情报研究所编印的“技术革新简报”总266期，1979年3月15日第一版刊载的“采用常规法充电的新颖自动充电机”是本专利技术人研制设计的。该机由电网直接供电，经电容降压镇流后，再经二极管桥式整流，接两阶段充电法以恒流方式对蓄电池充电。其两阶段充电是以被充蓄电池的平均单格端电压作为电压检测电路的反馈信号，分别送入换流与关机控制电路，控制两阶段充电的时间长短。开机时将全部降压电容接入，用大电流充电。当单格端电压达到2.45伏时，电压检测电路将换流信号送入换流控制电路自动切除部分电容，从而改变为小电流充电，其电流大小在开机前根据蓄电池容量大小予置。当单格端电压达2.7伏时，电压检测电路将关机信号送入关机控制电路而使继电器开关自动关机。几年来使用中发现，上述充电机仍存在某些问题，主要是不适应某些特殊场合与不能完全充满。如在某些自行发电的小电网上使用，认为视在功率太大；对极板硫化的蓄电池或性能好坏不明的蓄电池无法使用自动充电方式；对维护正常的蓄电池只能充到额定容量的88％～92％；有时容易受电网干扰而提前关机。本专利技术是在上述自动充电机的基础上而设计的功能更完善的充电机，既能充足维护正常性能良好的蓄电池，也能适应极板部分硫化性能较差的蓄电池，以及新蓄电池初充电。充电过程中均可无人值守，使充电过程自动化。本专利技术是在公知技术由接通电网电压的继电器开关(1)、电容降压整流电路(2)、单格端电压检测电路(3)、换流控制电路(4)、关机控制电路(6)、开路保护电路(9)和控制电路电源(10)组成的自动充电机的基础上，增加了延时电路(5)、大电流充电定时电路(7)、小电流充电定时电路(8)、经修改的开路保护电路(9)、经修改的控制电路电源(10)和用于小电网下由倍流整流电路(11)、控制触发电路(13)分别代替电容降压整流电路(2)、换流控制电路(4)而构成两种无人值守充电机，如图1所示。该充电机具有自动、定时、手动三种换流及关机方式。自动方式工作时，换流与关机由被充蓄电池平均单格端电压的增长来控制，适用于正常维护性能良好的蓄电池。前述公知的自动充电机，当平均单格端电压达2.7伏时，立即关机，其实只表明进入充电末期，端电压一般已不再升高，但电液比重与充入容量还不足。本专利技术通过延时电路(5)再继续充电，延时3～5小时结束后才关机停充，故对比重正常性能较好的蓄电池能基本充足。定时方式工作时，不检测蓄电池端电压，按开机前根据蓄电池比重及性能状况分别由两组开关设定的大小电流充电时间来控制换流及关机。适应性能较差和可能有某些故障不能用自动方式充电的蓄电池。极板部分硫化的蓄电池也可用此法进行适量的过充电来恢复。大电流充电定时电路(7)和小电流充电定时电路(8)由集成电路式时间继电器组成。如由DC系列PMOS专用集成电路DC－21、DC－22、DC－23及波段开关等组成的数字式时间继电器。其定时过程如下大电流充电定时电路(7)从接通电源起开始计时，达到予置时间时，除控制换流电路外，还启动小电流充电定时电路(8)开始计时，到小电流充电定时时间结束，控制关机。另外，自动方式工作时的延时电路(5)，可由单独的模拟电路实现定时3～5小时，也可用小电流充电定时电路(8)来执行延时任务，如图1中电压检测电路(3)至小电流充电定时电路(8)的虚线所示。手动方式工作时，由手动按钮与切换电容数量的开关来换流与关机。因为手动工作方式同样是恒流充电，可以很方便地根据需要安时数计算出变换电流和关机时间，由于这种方式也不需在充电过程中调节电流和电压，故其实质上是半自动工作方式，它适应新蓄电池初充电和修复故障电池。原有控制电路电源(10)系直接利用被充蓄电池电压经稳压管稳压后提供，有两个缺点1)容易因此受电网干扰而提前换流与关机；2)难于充6伏蓄电池。现改为由供电继电器(12)及供电变压整流稳压器所组成的新的控制电路电源(10)。自动工作方式时，被充蓄电池电压经降压后启动供电继电器(12)，其接点接通控制电路供电变压器；定时工作方式时，直接接通供电变压器。原有开路保护电路(9)系利用开路时输出电压突增触发保护可控硅，现改为适应自动、定时、手动三种方式的由输出电压突增，动作保护继电器，由其触点切断继电器开关(1)供电回路的新的开路保护电路(9)。大电网供电时，补偿容性无功分量是节能的，电容降压整流电路(2)不改变，但在小电网供电时，要求自电网输入电流要小，输出充电电流要大。本专利技术人提出用电容二极管可控硅组成“倍流整流电路”(11)(参照倍压整流电路而命名)。如附图2所示，电容串联自电网充电，并联向蓄电池放电。原则上可组成任意倍数倍流电路，但实际上以3至5倍流有实际意义。以图2四倍流电路为例，电网正半周时，当电网电压瞬时值高于4倍蓄电池电压起，电网经二极管D1D2D3D4D5对电容C1C2C3C4串联充电，当充至正半周电压峰值时停充。随后D1D5处于反偏而使电容与电网隔离，当负半周时触发可控硅SCR1SCR2，电容并联经二极管D11D12D13D14、可控硅SCR1、被充蓄电池、可控硅SCR2、二极管D18D17D16D15放电，当放至电容电压等于蓄电池电压时，放电电流小于可控硅维持电流而关断，电容与蓄电池又隔离。下一个正半周时电网对电容又充电，同理，负半周时，电网经二极管D10D9D8D7D6对电容C8C7C6C5串联充电，正半周时触发可控硅SCR3、SCR4，电容经二极管D23D24D25D26、可控硅SCR3、被充蓄电池、可控硅SCR4、二极管D22D21D20D19并联放电。如不每一电源周期都触发可控硅，而是隔一个二个或三个四个周期触发一次，则输出充电电流为原有电流的1／2、1／3或1／4、1／5，这样不必去改变接入电容数量而使换流控制简单。用控制触发电路(13)代替本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由接通电网电压的继电器开关（１），电容降压整流电路（２），单格端电压检测电路（３），从大电流转换成小电流实现两阶段充电的换流控制电路（４），关机控制电路（６），开路保护电路（９）控制电路电源（１０）和供电继电器（１２）组成的充电机，其特征在于自动方式工作时，关机控制电路动作前有实现延时的延时电路（５）；定时方式工作时，有大电流充电定时电路（７）和小电流充电定时电路（８）。

【技术特征摘要】
1.一种由接通电网电压的继电器开关(1)，电容降压整流电路(2)，单格端电压检测电路(3)，从大电流转换成小电流实现两阶段充电的换流控制电路(4)，关机控制电路(6)，开路保护电路(9)控制电路电源(10)和供电继电器(12)组成的充电机，其特征在于自动方式工作时，关机控制电路动作前有实现延时的延时电路(5)；定时方式工作时，有大电流充电定时电路(7)和小电流充电定时电路(8)。2.按照权利1所述的充电机，其特征在于所说的检测被充蓄电池单格端电压的电压检测电路(3)与小电流充电延时的延时电路(5)组成的检测延时环节电路。3.按照权利1所述的充电机，其特征在于所说的决定大小电流充电时间的大电流充电定时电路(7)和小电流充电定时电路(8)组成的定时环节电路。...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭映斌，
申请(专利权)人：彭映斌，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]