專利名稱：電動自行車用鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池組合脈沖充電機的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于充電機，特別是關于使用正負脈沖的組合脈沖充電機。
背景技術：
以往鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池由于其性質不同，充電方法有別，因此各有專用的充電機，而設有通用的充電機。鎳鎘、鎳氫電池具有記憶性，特別是鎳鎘電池，其記憶效應最強，前次充電的電容量是后次充電所能達到的最高值，故其首次充電時，必須超過常規的充電時間，盡可能地獲得最大的電容量，否則以后的充電獲得的電容量將愈來愈小，使用時間愈來愈短。鉛酸電池雖無記憶效應，價格便宜，但其體積能量比又不如鎳鎘和鎳氫電池，所以普通的電動自行車以鉛酸電池為主，而輕巧的高檔車則趨向與使用鎳鎘、鎳氫電池。為適應這一多種蓄電池并存的局面，開發一種可對鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池通用的充電機則是電動自行車業界極需解決的一個課題。
本案設計人以其對電池充電方法的多年研究和探索，提出了以一定占空比的正、負脈沖組合的組合脈沖的充電方法，該組合脈沖的充電方法不僅適用與鉛酸電池的充電，同樣也適用對鎳鎘、鎳氫電池的充電，利用負脈沖的反向充電，使電池陰極板氧化，能有效地去除鎳鎘、鎳氫電池的記憶效應，使其每次充電均可獲得額定的電容量。但目前以正負組合脈沖為主導包含正負脈沖發生電路、時基電路、直流電源電路的充電機均是針對鉛酸電池大電流快速充電為主，對過充、欠充未有充分考慮，不能完全符合鎳鎘、鎳氫要求。此外，以正負組合脈沖為主導的充電機均未有斷電保護裝置，萬一斷電時，負脈沖會引起電池大電流放電，嚴重時會造成充電機的損壞。
發明內容
本實用新型的目的在于提供一種電動自行車用鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池組合脈沖充電機，解決用正負組合脈沖可以對鉛酸、鎳鎘、鎳氫三種不同性能的電池都可進行不過充、不欠充的技術問題，以及斷電保護的技術問題。
本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下一種電動自行車用鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池組合脈沖充電機，包含正、負脈沖發生電路、時基電路、直流電源電路，其特征在于設置有由電阻R14～R16、電位器RW2、電容C10和C11、二極管D5、穩壓二極管DW3、可控硅3CT4和直流繼電器J2組成的脈沖電量變換電路；其中直流繼電器J2的一對常閉觸點和電阻R14并聯在正負脈沖發生電路的輸出端P和充電機的正極接線端之間，直流繼電器J2的線圈、二極管D5、電容C10并聯在正極接線端和可控硅3CT4的陽極之間，電阻R15和穩壓二極管DW3串接在可控硅3CT4控制極與電位器RW2輸出端之間，電阻R16串接在可控硅3CT4陰極和充電機負極接線端之間，電容C11一端連接在電阻R15與穩壓二極管DW3間、另一端與電位器RW2一固定端一起和負極接線端相連，電位器RW2另一固定端與正極接線端相連。
所述的電動自行車用鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池組合脈沖充電機，其特征在于設置有由直流繼電器J1組成的斷電保護電路，該直流繼電器J1的線圈串接在直流電路兩輸出端之間，其一對常開觸點串接在正負脈沖發生電路輸出端P的負脈沖通路中。
所述的電動自行車用鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池組合脈沖充電機，其特征在于脈沖電量變換電路中的電阻R16可以是正溫度系數熱敏電阻。
本實用新型的優點在于1.可對三種不同性質的鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池充電，適應性大。
2.對鉛酸電池可以防止其極板生成不可逆的硫酸鉛，保持穩定的額定電量，延長電池使用壽命。
3.消除鎳鎘、鎳氫電池的記憶效應，使其充電足，使用壽命長。
4.用大脈沖電流進行主充電，再用涓流脈沖進行補充充電，既防止充電不足，又防止過度充電。
圖1是本實用新型電路結構示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示，本實用新型包含正負脈沖發生電路1、時基電路5和直流電源電路7。正負脈沖發生電路1由電源變壓器B1的次級線圈L2和L3、電容C1、電阻R10～R13、電位器RW1、二極管D1和D2、單向觸發二極管2CT、可控硅3CT1～3CT3組成，它的二個輸出端P、O分別與充電機的正極接線端2、負極接線端3對應連接。時基電路5則由3個555型集成塊IC1～IC3、電阻R1～R8、電容C3～C9、穩壓二極管DW1和DW2、高頻變壓器B2和B3組成。其中高頻變壓器B2的次級線圈L7串接在作為正脈沖時間開關的可控硅3CT1的控制極和陰極間，高頻變壓器B3的次級線圈L9串接在作為負脈沖時間開關的可控硅3CT2的控制極和陰極間；這樣時基電路5通過高頻變壓器B2和B3初級線圈L6和L8輸出的電平信號分別控制可控硅3CT1和3CT2的導通和關閉，從而控制正負脈沖發生電路1的正、負脈沖以設定的占空比對位于充電機正、負極接線端2、3之間的電池E充電。直流電源電路7由電源變壓器次級線圈L4和L5、二極管D3和D4、電容C2組成，用以向時基電路5供應恒定的直流電源。電源變壓器B1的初級線圈L1通過熔斷器BOX和開關SW與交流電源相接。
本實用新型設置有由電阻R14～R16、電位器RW2、電容C10和C11、二極管D5、穩壓二極管DW3、可控硅3CT4和直流繼電器J2組成的脈沖電量變換電路4。該直流繼電器J2的一對常閉觸點J2-1和電阻R14并聯在正負脈沖發生電路1的輸出端P和正極接線端2之間。直流繼電器J2的線圈、二極管D5、電容C10共同并聯在正極接線端2和可控硅3CT4的陽極之間。電阻R15和穩壓二極管DW3串接在可控硅3CT4控制極與電位器RW2輸出端之間。電阻R16串接在負極接線端3和可控硅3CT4陰極之間。電容C11一端連接在電阻R15與穩壓二極管DW3之間，其另一端與負極接線端3相連。電位器RW2的二個固定端分別與正、負極接線端2、3連接。該脈沖電量變換電路4通過電位器RW2對電池E端電壓取樣，當電池E經大電流正、負脈沖充足電時，其端電壓升至一標定值(對12V電流而言，該值約為14,774V)，可控硅3CT4導通，直流斷電器J2通電將其一對常閉觸點J2-1斷開，則正負脈沖電流改經高阻值的電阻R14對電池E進行涓流補充充電(涓流值約為140毫安左右)。為限制流經直流繼電器J2的電流，電阻R16可采用正溫度系數熱敏電阻。
為防止電源斷電時，負脈沖所引發的電池大電流放電可能導致充電機的損壞，本實用新型設置有斷電保護電路6。該斷電保護電路6由與直流電源電路7兩輸出端連接的直流繼電器J1組成，該直流繼電器J1的一對常開觸點J1-1設置在正負脈沖發生電路1輸出端P處的負脈沖通路中，即電阻R13至輸出端P之間。當合上開關SW后，直流電源電路7使直流繼電器J1線圈通電，吸合其一對常開觸點J1-1，使正負脈沖發生電路1中的負脈沖通路接通；一旦斷電，直流繼電器J1失電，常開觸點J1-1跳開，切斷了負脈沖的通路，從而保護了充電機不被擊穿燒毀。
權利要求1.一種電動自行車用鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池組合脈沖充電機，包含正、負脈沖發生電路、時基電路、直流電源電路，其特征在于設置有由電阻R14～R16、電位器RW2、電容C10和C11、二極管D5、穩壓二極管DW3、可控硅3CT4和直流繼電器J2組成的脈沖電量變換電路；其中直流繼電器J2的一對常閉觸點和電阻R14并聯在正負脈沖發生電路的輸出端P和充電機的正極接線端之間，直流繼電器J2的線圈、二極管D5、電容C10并聯在正極接線端和可控硅3CT4的陽極之間，電阻R15和穩壓二極管DW3串接在可控硅3CT4控制極與電位器RW2輸出端之間，電阻R16串接在可控硅3CT4陰極和充電機負極接線端之間，電容C11一端連接在電阻R15與穩壓二極管DW3間、另一端與電位器RW2一固定端一起和負極接線端相連，電位器RW2另一固定端與正極接線端相連。
2.根據權利要求1所述的電動自行車用鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池組合脈沖充電機，其特征在于設置有由直流繼電器J1組成的斷電保護電路，該直流繼電器J1的線圈串接在直流電路兩輸出端之間，其一對常開觸點串接在正負脈沖發生電路輸出端P的負脈沖通路中。
3.根據權利要求1或2所述的電動自行車用鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池組合脈沖充電機，其特征在于脈沖電量變換電路中的電阻R16可以是正溫度系數熱敏電阻。
專利摘要一種電動自行車用鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池組合脈沖充電機，包含正負脈沖發生、時基和直流電源電路。其特征在于設置有脈沖電量變換電路；其中直流繼電器J2的一對常閉觸點和電阻R14并聯在正負脈沖發生電路的輸出端P和充電機的正極接線端之間，直流繼電器J2、二極管D5、電容C10并聯在正極接線端和可控硅3CT4的陽極之間，電阻R15和穩壓二極管DW3串接在可控硅3CT4控制極與電位器RW2輸出端之間，電阻R16串接在可控硅3CT4陰極和負極接線端之間，電容C11一端連接在電阻R15與穩壓二極管DW3間、另一端與電位器RW2一固定端一起和負極接線端相連，電位器RW2另一固定端與正極接線端相連。本實用新型解決用正負組合脈沖對鉛酸、鎳鎘、鎳氫三種不同性能的電池都可進行不過充、不欠充的技術問題。
文檔編號H02J7/14GK2703353SQ20032012291
公開日2005年6月1日 申請日期2003年12月29日 優先權日2003年12月29日
發明者蘇永貴 申請人:蘇州市安珀電器有限公司