專利名稱：一種鉛酸電池浮充電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鉛酸電池充電電路。尤其是涉及一種電壓調節、電流過流保護、電壓過壓保護電路的鉛酸電池浮充電路。
背景技術：
現有的鉛酸電池充電技術中，存在著電壓波動時電流變化比較大，電壓高時電流過大，電壓低時充電電流減小，效果變差，極板滲透能力下降的問題。如果鉛酸蓄電池放電 后得不到及時的補充充電，特別是過放電，會對電池造成致命之傷。目前市面上普遍使用的各種鉛酸蓄電池充電器，以恒壓或恒流方式對電池進行的充電，是無法達到鉛酸蓄電池補充充電所需要滿足的嚴格的技術要求。縱觀過去所采用的這些對鉛酸蓄電池充電的方法，以及根據這些方法開發的鉛酸蓄電池充電器，我們不難看出，其技術是不夠完善的，用這些產品給鉛酸蓄電池充電，勢必直接影響鉛酸蓄電池的使用壽命，同時這些充電器還存在著工作電壓適應范圍窄、體積大、效率低、安全系數差等問題。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有鉛酸電池充電技術中存在的不足，提供一種能實現電壓調節、電流過流保護、電壓過壓保護電路的鉛酸電池浮充電路。本實用新型是通過以下技術方案實現的一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于包括一充電電源調節裝置，一充電控制模塊，一電壓檢測模塊，一電流檢測模塊和一輸出開關控制器；所述充電電源調節裝置，將交流電功率轉換成直流電功率；所述電壓檢測模塊檢測充電電壓，當電池電壓高于設定值，所述充電控制模塊切斷充電回路；所述電流檢測模塊檢測充電電流，當電池電流大于預設值，所述充電控制模塊切斷充電回路；所述輸出開關控制器對充電的輸出端口進行開關控制，當電池電壓低于設定值時開始充電，當電池電壓達到設定值時自動關閉輸出開關，當電池電壓低于所設定值時，電路再次翻轉為充電狀態；所述充電電源調節裝置接電源后于充電控制模塊通過邏輯電路連接，所述充電控制模塊與電流檢測模塊通過邏輯電路連接，電流檢測模塊將檢測結果反饋給充電控制模塊；所述電流檢測模塊與輸出開關控制器連接，檢測后的電流由電流檢測模塊經輸出開關輸出；所述充電控制模塊與電流檢測模塊直接還連接有電壓檢測模塊，對輸出電流進行電壓檢測并反饋給充電控制模塊。進一步的，上述技術方案中，所述電流檢測模塊由一電流采樣電阻與一電流檢測器組成。[0012]進一步的，上述技術方案中，還包括一直流輸出模塊，所述直流輸出模塊與充電電源調節裝置、輸出開關控制器經由邏輯電路連接，提供一個穩定的直流輸出源。進一步的，上述技術方案中，所述充電電源調節裝置包括(Ul)濾波器、(U2)開關電源，所述(Ul)濾波器與(U2)開關電源共同構成了電源交直流轉換電路用以將高電壓的交流輸入電壓轉換為低電壓的直流輸出電壓，以提供一種可維持在一穩定的直流偏壓范圍的負載電壓。進一步的，上述技術方案中，所述充電控制模塊設有一開關第一電壓調節器(U3)，所述第一開關電壓調節器(U3)為LM2596，可在3. 5V 25V之間任意調節。進一步的，上述技術方案中，所述電壓檢測模塊由一穩壓電源(U7)、比較器(U8)、場效應管(U6)和三極管(Q3)組成，所述穩壓電源(U7)與充電電池電壓作比較，如果電池電壓高于設定值，則比較器(U8)輸出發生反轉，從而關斷三極管(Q3)，進而關斷場效應管(U6)，切斷充電回路。進一步的，上述技術方案中，所述電流檢測模塊由一電流采樣電阻(R6)、普通電阻(Rl)、(R2)、(R4)、(R7)與三極管(Ql)組成，所述電流采樣電阻(R6)采集充電電流，當電流大于預設值時，三極管(Ql)將導通，從而重新調節第一開關電壓調節器(U3)輸出的匹配網絡，即由原來的(R2)/ (Rl)變為(R2)與(Rl)并聯后與Rl的比值，從而降低第一開關電壓調節器(U3)的輸出電壓。進一步的，上述技術方案中，所述輸出開關控制器設有保險管(F3)，所述保險管(F3)在電池迅速大電流放電的情況下會自動切斷通路，停止給負載供電。進一步的，上述技術方案中，所述直流輸出模塊設有第二開關電壓調節器(U4)為負載供電。本實用新型主要實現的功能是充電控制過流控制、過壓控制、過放控制、檢測電瓶電壓，超過設定值后，切斷電瓶連接，并同時關閉內部電壓檢測電路，以便降低設備靜態功耗。以此來提高電池使用壽命，同時提供一路穩壓電源輸出。本實用新型的特點如下過流控制電流檢測模塊會對輸出的充電電流做檢測，如果大于預設值，本模塊內部的電流采樣電阻會將反饋信號反饋回充電控制模塊。從而降低充電電壓，來達到減小充電電流的目的。圖2中R6是電流采樣電阻，當電流大于預設值時，Ql將導通，從而重新調節U3輸出的匹配網絡(由原來的R2/R1變為R2與Rl并聯后與Rl的比值)，來降低U3的輸出電壓。以此來達到控制輸出電流的目的。過壓控制本模塊內部有一個高精度穩壓電源U7，與充電電池電壓做比較，如果電池電壓高于設定值，則比U8輸出發生反轉，從而關斷Q3，進而關斷U6，切斷了充電回路。過放控制如果在意外的情況下，由于負債電路短路或其他等原因等造成的電池迅速大電流放電，F3保險管會自動切斷通路。停止給負載供電，已達到保護電池的效果。
圖I為本實用新型的系統結構圖；圖2為本實用新型的電路圖。圖中所述各部件名稱U1:濾波器；U2 :開關電源；U3 :第一開關電壓調節器；U4 第二開關電壓調節器；U5 :繼電器；U6 :場效應管；U7 :穩壓電源；[0026]U8:比較器；Q1 一號三極管；Q3 :二號三極管；R6 :電流米樣電阻。
具體實施方式
本實用新型主要實現了在接入市電的情況下，給鋰電池充電，并同時提供一路相同的直流電源給后備設備供電。在斷開市電的情況下由鋰電池供電，若電池電壓低于門限電壓時自動切斷電瓶連接。如圖I所示，該電池充電器包括一個充電電源調節裝置，它將交流電功率轉換成直流電功率并控制電壓及電流；一個充電控制模塊；一個電池檢測器，它檢測充電電壓；一個電流采樣電阻與一個電流檢測器的組合，檢測充電電流；一個輸出開關控制器，對充電的輸出端口進行開關控制，當電池電壓低于設定值是開始充電，當電池電壓達到設定值時自動關閉輸出開關，若將電瓶放電，則當電瓶電壓再次低于所設定的下限時，電路才再次翻轉為充電狀態；一路穩壓直流輸出，能同時提供一個穩定的直流輸出源。如圖2所示Ul與U2共同構成了電源交直流轉換電路用以將高電壓的交流輸入電壓轉換為低電壓的直流輸出電壓，以提供一種可維持在一穩定的直流偏壓范圍的負載電 壓。U3是一個穩壓電源LM2596，此穩壓電源可調范圍在3. 5V 25V之間任意調節，輸出電流大，能夠得到滿意平穩的輸出電壓。繼電器U5與負載輸出口串接。在市電掉電的情況下，自動斷開充電器內部電路與電池的連接，以降低電池的功耗。Ql與Rl，R2，R4，R6，R7共同組成電流采集電路。U7，U8，U6，Q3共同組成了電池電壓檢測電路，當電池電壓低于設定值時，自動關斷U6。通過以上電路能夠讓鉛酸電池工作在一個要勤充電，隨用隨充的環境，使得電池放電深度淺，有利于電池壽命。實施例本實施例是本實用新型用在水資源測控器中做主要供電電源。如圖2所示，Jl連接市電，J3連接一個12V鉛酸電池。J2連接負載電路。工作方式為市電接入后通過Ul濾波，再通過U2將交流電轉換成直流電。再經過Cl，CS, C2濾波，經過將直流降壓，輸出恒定的充電電流。市電市電上電后自動打開U5使充電電路一蓄電池連接，給蓄電池充電。此時通過采樣R6上的電流值來控制充電電流。如果R6上電流過大，則導通Ql，改變了 U3的調節電阻值，降低輸出的充電電壓。當有市電接入時使用U4穩壓模塊給設備供電，同時通過U8檢測電池電壓的狀態，如果電池電壓低于預設值則打開U6使充電器與電池連接給電池充電，如果電池電壓高于預設值，則關斷電池與充電器的連接，停止給電池充電。如果因停電，電池自身漏電或其它等原因造成電池電壓下降到預設值，則打開U6使充電器與電池連接給電池充電及時補充電量。讓鉛酸電池工作在一個勤充電，隨用隨充的環境，使得電池放電深度淺，有利于電池壽命。在市電斷開的情況下，通過無縫連接到蓄電池供電，并自動關斷繼電器U5和電壓檢測模塊，使蓄電池與充電電路斷開來降低蓄電池的功耗。此時只有R18，R19在耗電，這兩個電阻是兆歐級別的電阻，所以其消耗的電流非常小。達到了降低功耗的目的。電流只有幾個微安。一直等到市電供電再開啟充電電路，給電池充電。這樣即保證了蓄電池保證了蓄電池能夠工作隨用隨充的工作狀態，延長了電池的使用壽命。以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步的詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范 圍之內。
權利要求1.一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于包括一充電電源調節裝置，一充電控制模塊，一電壓檢測模塊，一電流檢測模塊和一輸出開關控制器； 所述充電電源調節裝置，將交流電功率轉換成直流電功率； 所述電壓檢測模塊檢測充電電壓，當電池電壓高于設定值，所述充電控制模塊切斷充電回路； 所述電流檢測模塊檢測充電電流，當電池電流大于預設值，所述充電控制模塊切斷充電回路； 所述輸出開關控制器對充電的輸出端口進行開關控制，當電池電壓低于設定值時開始充電，當電池電壓達到設定值時自動關閉輸出開關，當電池電壓低于所設定值時，電路再次翻轉為充電狀態； 所述充電電源調節裝置接電源后于充電控制模塊通過邏輯電路連接，所述充電控制模塊與電流檢測模塊通過邏輯電路連接，電流檢測模塊將檢測結果反饋給充電控制模塊；所述電流檢測模塊與輸出開關控制器連接，檢測后的電流由電流檢測模塊經輸出開關輸出；所述充電控制模塊與電流檢測模塊直接還連接有電壓檢測模塊，對輸出電流進行電壓檢測并反饋給充電控制模塊。
2.如權利要求I所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于所述電流檢測模塊由一電流采樣電阻與一電流檢測器組成。
3.如權利要求I所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于還包括一直流輸出模塊，所述直流輸出模塊與充電電源調節裝置、輸出開關控制器經由邏輯電路連接，提供一個穩定的直流輸出源。
4.如權利要求I所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于所述充電電源調節裝置包括(Ul)濾波器、(U2)開關電源，所述(Ul)濾波器與(U2)開關電源共同構成了電源交直流轉換電路用以將高電壓的交流輸入電壓轉換為低電壓的直流輸出電壓，以提供一種可維持在一穩定的直流偏壓范圍的負載電壓。
5.如權利要求I所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于所述充電控制模塊設有一開關第一電壓調節器(U3)，所述第一開關電壓調節器(U3)為LM2596，可在3. 5V 25V之間任意調節。
6.如權利要求I所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于所述電壓檢測模塊由一穩壓電源(U7 )、比較器(U8 )、場效應管(U6 )和三極管(Q3 )組成，所述穩壓電源(U7 )與充電電池電壓作比較，如果電池電壓高于設定值，則比較器(U8)輸出發生反轉，從而關斷三極管(Q3)，進而關斷場效應管(U6)，切斷充電回路。
7.如權利要求I或5所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于所述電流檢測模塊由一電流采樣電阻(1 6)、普通電阻(1 1)、(1 2)、(1 4)、(1 7)與三極管(01)組成，所述電流采樣電阻(R6)采集充電電流，當電流大于預設值時，三極管(Ql)將導通，從而重新調節第一開關電壓調節器(U3)輸出的匹配網絡，即由原來的(R2)/ (Rl)變為(R2)與(Rl)并聯后與Rl的比值，從而降低第一開關電壓調節器(U3)的輸出電壓。
8.如權利要求I所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于所述輸出開關控制器設有保險管(F3)，所述保險管(F3)在電池迅速大電流放電的情況下會自動切斷通路，停止給負載供電。
9.如權利要求3所述一種鉛酸電池浮充電路，其特征在于所述直流輸出模塊設有第二開關電壓調節器(U4)為負載供電。
專利摘要本實用新型涉及一種鉛酸電池浮充電路，包括一個充電電源調節裝置，它將交流電功率轉換成直流電功率并控制電壓及電流；一個充電控制模塊；一個電池電壓檢測器，它檢測充電電壓；一個電流采樣電阻與一個電流檢測器的組合，檢測充電電流；一個輸出開關控制器，對充電的輸出端口進行開關控制，當電池電壓低于設定值時開始充電，當電池電壓高于設定值時自動關閉充電模塊輸出開關。若將電瓶放電，則當電瓶電壓再次低于所設定的下限時，電路才再次翻轉為充電狀態；一路穩壓直流輸出，能同時提供一個穩定的直流輸出源。本實用新型能夠讓鉛酸電池工作在一個要勤充電,隨用隨充的環境，使得電池放電深度淺，有利于電池壽命，實現充電過程中的過流、過壓和過放控制。
文檔編號H02J7/04GK202565005SQ20112050739
公開日2012年11月28日 申請日期2011年12月8日 優先權日2011年12月8日
發明者吳玉曉, 李海增, 賈美, 吳江, 楊建軍 申請人:北京奧特美克科技發展有限公司