高速充电器制造技术

一种高速充电器，提供了使用工频脉动大电流充电，脉冲电流放电去极化的高速充电技术。它利用整流后的工频脉动电压同相触发可控硅进行充电，在脉动电压过零时负脉冲发生器产生一负脉冲，对蓄电池放电去极化，达到对蓄电池高速充电之目的，与现有技术相比有较大的区别。采用该技术可使充电器成本便宜，充电终止后蓄电池的温升较低，１５分钟内可完成对同类蓄电池的充电。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术属于电源电器，它涉及到一种在电源电器内的高速充电技术。目前，市场上虽然有各种与本技术同类的产品销售，但是其线路较复杂，成本较高，且快速充电时蓄电池温升偏高，充足额定容量所需时间较长。如英国期刊《Wireless world november 1983》刊登的《Fast NiCd charger》，线路复杂，而且调试麻烦，采用此装置充电时间达1小时之多。曾荣获国家专利技术三等奖的西安庆华机器厂生产的TTP－410型快速充电机除成本高外，其充电时间亦需50分钟。本技术的目的是旨在提供一种使用工频脉动大电流充电、脉冲电流放电去极化的高速充电技术，使其成本便宜，而且15分钟内完成对同类蓄电池的充电，籍以改进现有技术的不足。本技术是利用整流后的工频脉动电压同相触发可控硅进行充电，同样以此脉动电压过零时(可控硅此时已关断)负脉冲发生器产生一负脉冲，对蓄电池放电去极化，达到对蓄电池高速充电之目的。本技术是由变压器〔1〕，整流全桥〔2〕，同相触发电路〔3〕，充电回路〔4〕，负脉冲发生器〔6〕，充足自停充电路〔7〕，直流电源〔8〕，交流电输入级〔9〕构成。见附图1(图中编号5为被充电的蓄电池)。本技术主要特征是1.充电回路可控硅的触发导通是采用同相触发原理设计的、与现有技术的触发方式相比有较大的区别。它是把经整流后的脉动电压作为触发电路的电源和移相信号源，把此脉动电压输入到触发电路三极管的基极，以射极跟随器的形式输出至可控硅的控制极上，使得触发电压与充电回路电压一块出现，一块过零。在脉动电压到来时可控硅被触发导通，对蓄电池进行充电。欲使充电电流调到预定的值，除在射极跟随器的输入端串接一个固定电阻外，再串接一个调节电位器。2.负脉冲发生器由一个正脉冲发生器和一个倒相、整形级组成。同样以整流后的脉动电压作为负脉冲发生器的信号源，输入到三极管的基极上。为了得到一个前后沿较陡的矩形负脉冲，三极管BG2、BG3(见图2，下同)的电源分别采用纹波较小的直流电源和蓄电池供给。在脉动电压过零点时，三极管BG2处于截止状态，三极管BG3处于深度饱和。当脉动电压过零点的信号输入到三极管BG2的基极时，三极管BG3的输入端得到一矩形正脉冲，经三极管BG3倒相整形后输出前后沿较陡的矩形负脉冲，以此实现对蓄电池的放电去极化。采用上述方案后，改变了在现有技术中采用一套程序控制器及供给程序控制器的稳压电源，以实现对蓄电池的充电、放电去极化的快速充电。因此使用元件少，造价低。同相触发可靠性好，适应性强；负脉冲发生器实现对蓄电池的放电去极化效果好，使得充电终止后蓄电池的温升比现有技术低5℃左右。本技术实现的最好方式如图2所示。在图2中，交流电输入级由电源插头CT、开关K、保险BX组成。D1－D4组成的整流全桥输出之脉动电压，一方面作为充电回路可控硅SCR1向蓄电池E充电的电源；另一方面作为充电回路可控硅SCR1的同相触发电路的电源与移相信号源。同相触发电路由R1、R2、W1、BG1组成射极跟随器，把触发信号直接输送到可控硅SCR1的控制极上。R1、R3、R4分别为BG1、BG2、BG3的偏置电阻。W1是为了调节可控硅SCR1的导通角大小，亦就是调节充电电流的大小而设置的。充电电流的选取值为5C(C指蓄电池容量，下同)R3、R4阻值的大小应使BG2、BG3刚好饱和为限度。R5为限流电阻，其值为在BG3饱和导通时，蓄电池E有0.2C的电流流过为好。当脉动电压到来时，同相触发器触发可控硅SCR1导通，开始对蓄电池E充电。在充电回路电压过零时，此过零信号送至负脉冲发生器BG2的基极上，使BG2截止，输出正矩形脉冲送至BG3的基极，使BG3雪崩式的导通，输出一矩形负脉冲，对蓄电池E进行放电去极化1－1.5ms的时间。在充足自停充电电路中，R6、R7、W2、D5、D6组成取样电路，D5、D6、R10、BG5起温度补偿作用。R8、R9、BG4是射极跟随器，组成检测电路，R6为限流电阻。BG4在触发SCR2导通时，BG5则应刚好截止。D7是充足显示发光二极管，D8是保护二极管，J是舌簧继电器，执行停止充电的指令。调节充足自停充电路时，用一直流电压源加在R6与蓄电池E的连接处，调节W2，使D7发亮。直流电压的选取应为1.70－1.80伏乘以蓄电池的个数。当蓄电池的设定电压充到时，取样电压送到检测三极管BG4的基极，经射极输出送到可控硅SCR3的控制极上，使之触发导通，舌簧继电器J吸合后迅速短路BG1的输入信号与BG3的输入正向脉冲信号，充电、放电去极化随之停止。D7同时显示告知。这里可控硅SCR1选用塑封可控硅，其它晶体管选用小功率硅管。D8－D12是整流桥，经C1、C2、R11组成的滤波器电路，输出纹波较小的直流电压，供给负脉冲发生器与充足自停充电路的电源。附图1为FC－Ⅰ型高速充电器的结构方框图。框标1是变压器，2是整流全桥，3是同相触发电路，4是充电回路，5是被充电蓄电池，6是负脉冲发生器，7是充足自停充电路，8是直容电源，9是交流电输入级。附图2为FC－Ⅰ型高速充电器的原理图。交流电220V的电压由变压器B降压后，经D1－D4组成的整流桥将交流电整流为脉动直流，该脉动电压一方面作为充电回路可控硅SCR1向蓄电池E充电的电源；另一方面作为充电回路可控硅SCR1的同相触发电路的电源和移相信号源；同时又作为负脉冲发生器的信号。当脉动电压到来时，同相触发器便触发可控硅SCR1导通，开始对蓄电池E充电。在充电回路电压过零时，充电回路可控硅SCR1便过零截止，该过零信号送至负脉冲发生器三极管BG2的基极上，使三极管BG2截止，三极管BG3雪崩式导通，输出一矩形负脉冲，对蓄电池E进行放电去极化。如此反复循环，对蓄电池E进行高速充电、放电去极化。如果被充蓄电池的设定电压充到时，取样电压送到检测三极管BG4的基极，经射极输出送到可控硅SCR2的控制极上，使可控硅SCR2触发导通，继电器J被吸合后迅速短路掉同相触发器BG1的输入信号与负脉冲发生器BG2的输入正向脉冲信号，充电、放电去极化就随之停止，发光管D1同时发光显示告知。整个充电即告结束。图2中二极管D5、D6和三极管BG5是起温度补偿的。由于温度升高后，三极管BG4的发射结电压将下降，二极管D5、D6不可能达到正好能补偿掉，所以三极管BG5将进一步补偿，不致由温度的变化引起可控硅SCR2的提前导通，而造成蓄电池E欠充的状况，D9－D12组成的整流桥，经C1、R11、C2组成的π型滤波，将输出波很小的直流电压，作为负脉冲发生器及充足自停充电路的电源。本技术不仅对镉，镍蓄电池进行高速充电，而且把部分元件扩展后，还能对铅酸蓄电池进行快速充电。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速充电器，是由变压器［１］、整流全桥［２］、同相触发电路［３］、充电回路［４］、负脉冲发生器［６］、充足自停充电路［７］、直流电源［８］、交流电输入级［９］组成，其特征是该充电器充电回路中可控硅的触发导通是采用同相触发方式，负脉冲发生器是由正脉冲发生器和倒相、整形级组成。

【技术特征摘要】
1.一种高速充电器，是由变压器[1]、整流全桥[2]、同相触发电路[3]、充电回路[4]、负脉冲发生器[6]、充足自停充电路[7]、直流电源[8]、交流电输入级[9]组成，其特征是该充电器充电回路中可控硅的触发导通是采用同相触发方式，负脉冲发生器是由正脉冲发生器和倒相、整形级组成。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔显璋，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：实用新型
国别省市：61[中国|陕西]