蓄电池用充电器制造技术

一种蓄电池用充电器，包括整流供电电路（１），充电及取样回路（３），微机波形产生及控制电路（２），脉冲功率放大及变压电路（４），整流供电电路（１）提供脉冲形成及各集成电路所需直流电源，微机波形产生及控制电路（２）的输出端与脉冲功率放大及变压电路（４）的输入端连接，脉冲功率放大及变压电路（４）的输出端与充电及取样回路（３）的输入端连接，充电及取样回路（３）的输出端与待冲蓄电池连接，充电及取样回路（３）还与微机波形产生及控制电路（２）的另一输入端连接，并将电流大小信息送回微机波形产生及控制电路（２）处理。本实用新型专利技术由于采用具有短暂停歇功能的分组调幅波开关电源技术，避免了蓄电池电阻极化和浓差极化，延长了蓄电池的使用寿命。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及对蓄电池充电用的专用装置，具体地说，涉及一种蓄电池用充电器。
技术介绍
蓄电池充电过程是个十分复杂的电化学反应过程，由于每个厂家所生产的蓄电池其充电过程、充电电流大小及其变化规律均不尽相同，通常的恒流智能充电接近终止电压时，已超出了理想充电曲线范围，使得电解液排出大量气体和升高温度，引起蓄电池电阻极化和浓差极化，降低了蓄电池的使用寿命，显然不满足蓄电池的理想充电要求。而专利CN1016657B中提出的采用微机控制，动态跟踪式的快速充电机结构及实现最佳充电过程的方法，由于初态电流的不确定及各蓄电池个体的差异性，想要真正精确跟踪其充电曲线十分困难，因而仍然难以延长蓄电池的使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种能避免蓄电池电阻极化和浓差极化，延长蓄电池使用寿命的蓄电池用充电器。实现上述目的的技术方案是一种蓄电池用充电器，包括整流供电电路，充电及取样回路，还包括微机波形产生及控制电路，脉冲功率放大及变压电路，整流供电电路提供脉冲形成及各集成电路所需直流电源，微机波形产生及控制电路的输出端与脉冲功率放大及变压电路的输入端连接，脉冲功率放大及变压电路的输出端与充电及取样回路的输入端连接，充电及取样回路的输出端与待冲蓄电池连接，充电及取样回路还与微机波形产生及控制电路的另一输入端连接，并将电流大小信息送回微机波形产生及控制电路处理。采用上述技术方案后，整流供电电路提供脉冲形成及各集成电路所需直流电源，微机波形产生及控制电路根据从取样电阻上采集的信息，单片机并行口发出间隔大小变化的矩形波，脉冲功率放大及变压电路则将经过与门输出的小功率脉冲变为驱动开关电源脉冲变压器的大功率脉冲，而脉冲变压器将初级的高压变换成充电所需的低压，取样及充电回路负责将脉冲变压器形成的脉冲电压进行整流稳压后对蓄电池进行充电，而取样电路将电流大小信息送回单片机控制电路进行处理。由于采用了具有短暂停歇功能的微电脑分组调幅波开关电源技术，对铅酸蓄电池进行脉冲充电，加上充电接近终止电压时，开始逐渐延长停歇时间长度，从而使蓄电池有更长的恢复降温时间，使得充电的平均电流始终在理想的充电曲线范围之内，消除了一般智能充电所引起的蓄电池电阻极化和浓差极化，延长电瓶的使用寿命。同时开关电源控制器所需的较高频率脉冲和脉冲充电所需的大占空比脉冲，通过微电脑技术实现了一体化控制。附图说明图1为本技术的电路框图；图2为本技术的电路原理图；图3为矩形波脉冲产生的软件编程框图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细的说明。如图1、2所示，一种蓄电池用充电器，包括整流供电电路1，充电及取样回路3，还包括微机波形产生及控制电路2，脉冲功率放大及变压电路4，整流供电电路1提供脉冲形成及各集成电路所需直流电源，微机波形产生及控制电路2的输出端与脉冲功率放大及变压电路4的输入端连接，脉冲功率放大及变压电路4的输出端与充电及取样回路3的输入端连接，充电及取样回路3的输出端与待冲蓄电池连接，充电及取样回路3还与微机波形产生及控制电路2的另一输入端连接，并将电流大小信息送回微机波形产生及控制电路2处理。如图2所示，脉冲功率放大及变压电路4由VMOS开关管和变压器T组成，VMOS开关管源极连接整流供电电路1的地，VMOS开关管漏极连接变压器T的一端，变压器T的另一端接整流供电电路的1的电源，变压器T的次级输出连接充电及取样回路。如图2所示，微机波形产生及控制电路2由比较集成电路A1、分压电阻R2、R3、限流电阻R4、R5、光电耦合器、单片机、电阻R6、R7和与门集成电路A2组成，比较器集成电路A1的正极与充电及取样回路3的输出X1相连，比较器集成电路A1的负极连接分压电阻R2的一端，分压电阻R2另一端与电源相连，比较器集成电路A1的负极还连接另一分压电阻R3的一端，分压电阻R3的另一端与电源地相连，比较器集成电路A1的输出端与限流电阻R4的一端连接，限流电阻R4的另一端连接光电耦合器初级发光管的正极，光电耦合器初级发光管的负极连接电源输出地，光电耦合器次级接受管的一端连接限流电阻R5的一端，R5的另一端连接电源输出，光电耦合器次级接受管的另一端与电源地连接，光电耦合器次级接受管的一端还与电阻R6连接，R6的另一端连接单片机的中断输入口INT0，单片机的并行输出口线P1.0连接与门集成电路A2的一个输入引脚，单片机的并行输出口线P1.1连接与门集成电路A2的另一个输入引脚，与门集成电路的输出与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端连接VMOS开关管的棚极X5。如图2所示，充电及取样回路3由整流二极管D1、取样电阻R1和电解电容C1组成，脉冲变压器T的次级输出Q1连接整流二极管D1正极，整流二极管D1负极连接电解电容C1的正极，电解电容C1的负极连接取样电阻R1的一端，取样电阻R1的另一端则与脉冲变压器T次级输出端Q2相连，稳压电容C1的正极输出端X3和负极输出端X4将在充电时分别连接被充电蓄电池的正极和负极。整流供电电路1将220V交流电经整流二极管整流及电容、稳压管滤波稳压后，给单片机及比较器集成电路、与门集成块、VMOS开关管等供电。下面对本技术的工作原理作详细说明。本技术的核心部分是由单片机两个并行口线P1.0和P1.1发出的两组频率高低相差很大的矩形波，矩形波1的频率为30KHz～60KHz，矩形波2的频率为0.2Hz左右，矩形波1提供开关电源脉冲变压器T所需的激励脉冲频率，使充电器产生充电所需脉冲峰值电流，矩形波2的脉间提供大约5秒钟一次的充电停歇时间(下称停歇脉间)，以防被充电蓄电池产生气泡和温升。矩形波1，2的形成由软件对P1.0和P1.1口置高电平后进行循环延时，再置低电平后进行循环延时得到，其延时时间的长短决定了矩形波频率的高低，具体矩形波1形成框图如附图3所示，矩形波2的形成框图与矩形波1相同。两矩形波经过乘法器(与门)相乘后得到矩形波3，即为分组调幅波，经过R7限流后直接驱动VMOS开关管进行开关通断，从而将经过交流220V整流得到的直流高压变换为开关电源所需的脉冲电压，开关电源脉冲变压器T的次级得到经过变压过的较低的脉冲电压，经整流二极管D1整流及电解电容C1滤波后，提供蓄电池充电所需电压。随着充电过程的继续，蓄电池电压不断升高，充电电流则开始下降，为了缩短充电时间，保证两停歇之间的峰值充电电流恒定，需不停调整矩形波1的脉宽和脉间，调整引起的电流变化，由采样电阻R1两端输出，作为比较器A1的正端输入，与比较器A1负端设定电压值比较，设定电压由电源+5V经过R2、R3分压得到，超过设定值时，比较器A1输出高电平，经R4限流后使光电耦合器中的初级发光二极管导通，将发光管次级接受管导通，经限流电阻R6给单片机中断口INT0一个低电平触发脉冲，启动附图3框图给出的中断处理程序，处理程序通过调整矩形波1脉宽和脉间延时时间的长短来保持停歇脉间相邻两边峰值电流的恒定，进入中断子程序首先改变脉宽脉间延时循环次数，然后进入循环脉冲发生阶段，即调用脉间延时循环子程序、并行口P1.0置高电平、调用脉宽延时循环子程序、并行口P1.0置低电平等四个步骤。在接通电源的初始充电阶段，为了不对蓄电池产生电冲击，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电池用充电器，包括整流供电电路（１），充电及取样回路（３），其特征在于：还包括微机波形产生及控制电路（２），脉冲功率放大及变压电路（４），整流供电电路（１）提供脉冲形成及各集成电路所需直流电源，微机波形产生及控制电路（２）的输出端与脉冲功率放大及变压电路（４）的输入端连接，脉冲功率放大及变压电路（４）的输出端与充电及取样回路（３）的输入端连接，充电及取样回路（３）的输出端与待冲蓄电池连接，充电及取样回路（３）还与微机波形产生及控制电路（２）的另一输入端连接，并将电流大小信息送回微机波形产生及控制电路（２）处理。

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池用充电器，包括整流供电电路(1)，充电及取样回路(3)，其特征在于还包括微机波形产生及控制电路(2)，脉冲功率放大及变压电路(4)，整流供电电路(1)提供脉冲形成及各集成电路所需直流电源，微机波形产生及控制电路(2)的输出端与脉冲功率放大及变压电路(4)的输入端连接，脉冲功率放大及变压电路(4)的输出端与充电及取样回路(3)的输入端连接，充电及取样回路(3)的输出端与待冲蓄电池连接，充电及取样回路(3)还与微机波形产生及控制电路(2)的另一输入端连接，并将电流大小信息送回微机波形产生及控制电路(2)处理。2.根据权利要求1所述的蓄电池用充电器，其特征在于脉冲功率放大及变压电路(4)由VMOS开关管和变压器T组成，VMOS开关管源极连接整流供电电路(1)的地，VMOS开关管漏极连接变压器T的一端，变压器T的另一端接整流供电电路的(1)的电源，变压器T的次级输出连接充电及取样回路。3.根据权利要求2所述的蓄电池用充电器，其特征在于微机波形产生及控制电路(2)由比较集成电路A...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨龙兴，
申请(专利权)人：杨龙兴，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]