專利名稱：蓄電池伺服機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蓄電池充電的電路裝置。
目前對(duì)蓄電池充電的電路裝置種類很多，但總需要人工控制與管理，無法自動(dòng)保養(yǎng)蓄電池的有效使用期及延長其使用壽命。尤其是備有以蓄電池為動(dòng)力源的消防機(jī)單位，對(duì)蓄電池保養(yǎng)的好壞，是能否在消防應(yīng)急中及時(shí)發(fā)動(dòng)消防機(jī)的關(guān)鍵，雖有專人負(fù)責(zé)管理，但很難做到對(duì)蓄電池規(guī)范化的定期、定時(shí)管理，對(duì)突然其來的火災(zāi)而發(fā)動(dòng)不起消防機(jī)，對(duì)國家對(duì)人民將會(huì)造成很大損失。
本實(shí)用新型的目的是提供一種自動(dòng)對(duì)蓄電池進(jìn)行周期性充電與間隔放電循環(huán)作業(yè)的維護(hù)裝置。
本實(shí)用新型包括一個(gè)穩(wěn)壓電路、一個(gè)充電電路、一個(gè)放電電路、一個(gè)報(bào)警電路、一個(gè)由恒流源、電壓比較器、開關(guān)電路、定時(shí)電路組成的控制電路及機(jī)殼。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了這個(gè)控制電路，控制充、放電電路自動(dòng)開啟和自動(dòng)關(guān)閉，對(duì)蓄電池進(jìn)行周期性充電與間隔放電。
本實(shí)用新型的蓄電池伺服機(jī)完全無需人工管理，全自動(dòng)對(duì)蓄電池進(jìn)行周期性循環(huán)充、放電，保養(yǎng)蓄電池的有效使用期及延長其使用壽命。本伺服機(jī)能自動(dòng)識(shí)別蓄電池電壓；自動(dòng)在規(guī)定值開啟充電電路對(duì)蓄電池進(jìn)行充電；自動(dòng)在規(guī)定值時(shí)關(guān)閉充電電路；在蓄電池電壓為12.3V時(shí)，為了保養(yǎng)及延長壽命而進(jìn)行對(duì)蓄電池定量放電；當(dāng)輸入交流電壓在160V～280V內(nèi)波動(dòng)時(shí)能自動(dòng)調(diào)壓，使輸出電壓保持恒定值；在充電時(shí)設(shè)有自動(dòng)限流電路，保持定流充電；一旦線路發(fā)生故障，會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；電路全采用集成電路及晶體管，性能可靠；不使用單向整流可控硅直接串聯(lián)在220V交流電源中，而使用低電壓晶體管充電，這對(duì)一年四季無人管理的自動(dòng)化伺服機(jī)帶來了安全感。尤其對(duì)消防應(yīng)急中能隨時(shí)隨地正常使用蓄電池。本機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、使用安全可靠。
附圖
為本實(shí)用新型的電路原理圖結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。如圖所示，由B1、B2、I5～I(xiàn)7、W1～W8、W12、J5～J10、T15～T20、D9～D16、D1、D18、D21、D22、R32～R50、C1～C3、C12～C20構(gòu)成穩(wěn)壓電路，由D17、D23、D24、W14～W17、R21～R26、T9～T13構(gòu)成充電電路，由R20、y1、y2、J4構(gòu)成放電電路，由B3、M、D24、W13、W18、W19、R27～R31、C7～C11、I4、T7、T8構(gòu)成報(bào)警電路，由I1～I(xiàn)3、T1～T6、D2～D8、D19、D20、W9～W11、R1～R19、R51～R53、J1～J4、C4～C6、C19構(gòu)成控制電路，K1為電源開關(guān)、K2、K3、K4為微動(dòng)按鈕檢測(cè)開關(guān)。在穩(wěn)壓電路中自動(dòng)調(diào)壓裝置采用兩塊LM339集成電路，組成八級(jí)(采用六級(jí))電壓比較器，它具有交流電壓自動(dòng)調(diào)壓的功能，能在160V～280V內(nèi)的電壓輸入，輸出電壓保持不變。設(shè)置電阻使每級(jí)的電壓差為20V～當(dāng)輸入電壓為220V～時(shí)，電壓比較器都不動(dòng)作，如低于220V～時(shí)，(如200V～、180V～、160V～)，各級(jí)比較器進(jìn)行差的運(yùn)算，比較器相應(yīng)級(jí)的開關(guān)管導(dǎo)通，繼電器閉合；當(dāng)輸入電壓高于220V～(如240V～、260V～、280V～)時(shí)，各級(jí)比較器進(jìn)行加的運(yùn)算，得出“正”值，比較器相應(yīng)級(jí)的開關(guān)管導(dǎo)通、繼電器閉合，使B1的輸出端始終輸出定值電壓，從而使充電電路對(duì)蓄電池定壓充電，也不使B1過負(fù)。I5為LM317三端可調(diào)穩(wěn)壓電源，供整機(jī)直流工作電壓12V，交流穩(wěn)壓電路工作電源24V作為充電電路的工作電壓。充電電路是一個(gè)限流的充電電路，對(duì)蓄電池進(jìn)行定流充電，從而提高蓄電池的壽命和充電效果。當(dāng)蓄電池需要充電時(shí)，(一般設(shè)定充電電流蓄電池容量×10％)在R21取樣電阻上的壓降增大，T14的導(dǎo)通程度增大，并隨電流增大而增大，則在W14、W15上的壓降也增高，使T9、T10也相應(yīng)增大了導(dǎo)通程度，使T11的偏置電壓電位下降，此電路分二級(jí)控制，如電流增大到一定程度T10飽和，那末T11的偏置電壓被T10對(duì)地短路，充電電流得到控制。對(duì)于不同容量的蓄電池，充電電路設(shè)置不同的充電電流，按蓄電池充電率10％～14％而定，如對(duì)于容量為20安時(shí)的蓄電池，設(shè)置充電電流為2A。報(bào)警電路是一個(gè)由時(shí)基電路集成塊I4組成的音頻振蕩器，在本裝置正常運(yùn)行時(shí)，振蕩器由T7 位，使I4的2、6腳處于低電位，而T7的導(dǎo)通由穩(wěn)壓12V電源控制，如穩(wěn)壓12V電源斷路，使T7截止、I4工作，如充電電路故障，T7偏壓下降而截止、I4工作發(fā)出報(bào)警信號(hào)。報(bào)警電路用一個(gè)獨(dú)立電源供電，若用前頭變壓器供電，如因線路故障、熔斷絲斷路，報(bào)警電路無法報(bào)警?？刂齐娐酚伤碾妷罕容^器LM339、恒流源D2、T1、開關(guān)三極管T2～T6、NE555時(shí)基集成塊組成，自動(dòng)控制充放電電路的開啟與關(guān)閉。在控制電路中采用LM339四電壓比較器，其內(nèi)部有四個(gè)獨(dú)立的精密電壓比較器，(本機(jī)采用三個(gè))這種比較器多用作比較兩種電壓，當(dāng)我們?cè)诒容^器一端加上一個(gè)固定的參考電壓(充電起始設(shè)置電壓或充電關(guān)閉設(shè)置電壓)，另一輸入端加上另一個(gè)可變的輸入訊號(hào)電壓(蓄電池電壓)，當(dāng)訊號(hào)電壓超過參考電壓時(shí)，比較器就導(dǎo)通，由于其有增益，即便是一個(gè)非常微弱的訊號(hào)電壓都足以使輸出端處于導(dǎo)通狀態(tài)，因此能準(zhǔn)確控制充放電電路。
本機(jī)控制電路是這樣控制充放電電路對(duì)蓄電池充放電的本機(jī)接通電源及蓄電池正負(fù)端，LM339四電壓比較器I1－1的V7為充電起始設(shè)置電壓，為使設(shè)置電壓穩(wěn)定，不受市電變化而變化，控制電路設(shè)置了一個(gè)恒流源，準(zhǔn)確控制充、放電電路的開與關(guān)。蓄電池電壓經(jīng)分壓保護(hù)電阻R52、R53加在I1－1的6腳作為識(shí)別電壓(即比較器的訊號(hào)電壓)，當(dāng)V6＜V7時(shí)，經(jīng)I1－1比較計(jì)算，在輸出端得到一高電平，T2飽和導(dǎo)通、J1閉合。I1－2V5為充電關(guān)閉的設(shè)置電壓，為了不發(fā)生誤動(dòng)作，靜態(tài)時(shí)V4接12V，保證了電路穩(wěn)定。J1閉合后，使V4＝V6，所以經(jīng)I1－2比較計(jì)算，在輸出端也得到一高電平，T3飽和導(dǎo)通、J2閉合，使V7＝V5，同時(shí)為防止前后級(jí)之間干擾，I1－2輸出的高電平經(jīng)反相器I2－1、I2－2反相后，T4、T5飽和導(dǎo)通、J3閉合，使充電電路接通電源，蓄電池得到充電，T5的飽和使I3的4腳被 位，放電電路仍關(guān)閉。當(dāng)I1－2、I1－1比較器識(shí)別到蓄電池兩端電壓已上升到V4＞V5、V6＞V7時(shí)，經(jīng)I1－1、I1－2比較計(jì)算，在輸出端各得一低電平，T2、T3截止，J1、J2斷開，同時(shí)這一低電平經(jīng)反相器I2－1、I2－2反相后，T4、T5截止、J3斷開，使充電電路關(guān)閉，蓄電池充電停止。在充電電路關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，T5截止，使I3的4腳電位上升，從而恢復(fù)了I3的定時(shí)功能，另一方面，蓄電池從充至終止電壓充電電路關(guān)閉后，這個(gè)電壓就要在一定時(shí)間里自然下降到12V。如I1－3V9設(shè)定一個(gè)電壓作為放電起始電壓，這時(shí)I1－3的8腳來識(shí)別蓄電池電壓，只要V8＜V9時(shí)，I1－3就輸出一個(gè)高電平，經(jīng)I2－3、I2－4反相器反相隔離，在I3的8腳上得到一個(gè)正電源供I3工作。由于I3是一個(gè)NH555時(shí)基集成電路定時(shí)器，驅(qū)動(dòng)T6及J4作周期定時(shí)動(dòng)作，使蓄電池向負(fù)載電阻R20或12V低壓燈泡作定量放電。當(dāng)經(jīng)過一個(gè)長時(shí)期的周期放電后，蓄電池電壓降到自動(dòng)開啟充電設(shè)置值時(shí)，由I1－1的6腳識(shí)別並經(jīng)電路比較計(jì)算，恢復(fù)到充電狀態(tài)，從而就周而復(fù)之對(duì)蓄電池進(jìn)行保養(yǎng)、維護(hù)。
放電電路設(shè)有開關(guān)，對(duì)于不作為保養(yǎng)而急需用的蓄電池，可以關(guān)閉放電電路，不讓放電。在機(jī)殼的面板上裝有檢測(cè)充電電流的電流表及蓄電池電壓的電壓表。為了擴(kuò)大本伺服機(jī)的使用范圍，對(duì)于不同用途與不同容量的蓄電池，需要設(shè)置不同的開啟、關(guān)閉電壓與充電電流，在機(jī)殼面板上裝有充電、終止、放電設(shè)置電壓可任意調(diào)節(jié)的波段開關(guān)與之對(duì)應(yīng)的電位器W10、W11、W9和任意設(shè)置充電電流的電位器旋鈕。還設(shè)有電源開關(guān)按鈕、指示燈，自動(dòng)放電開關(guān)按鈕、指示燈，檢測(cè)充電、放電、終止按鈕及指示燈，喇叭孔。為了便于線路故障報(bào)警后需要更換熔斷絲，在機(jī)殼背面板上設(shè)有五個(gè)熔斷絲座，安插熔斷絲、外接蓄電池接線柱、外接放電負(fù)載——12V燈泡或電阻、交流電源輸入線及插頭。為了便于攜帶，在機(jī)殼面板兩側(cè)還設(shè)置了提手。本機(jī)電路所有接地端均與機(jī)殼共地。
權(quán)利要求1.一種蓄電池伺服機(jī)，特別是消防車用蓄電池充電的自動(dòng)維護(hù)裝置，它包括一個(gè)穩(wěn)壓電路、一個(gè)充電電路、一個(gè)放電電路、一個(gè)報(bào)警電路及機(jī)殼，其特征在于它還包括一個(gè)由恒流源、電壓比較器、開關(guān)電路、定時(shí)電路組成的充放電控制電路，穩(wěn)壓電路的輸出端分別與充電電路、控制電路的輸入端相接，所述的電壓比較電路的6腳通過分壓保護(hù)電阻與蓄電池的正端相接，所述的開關(guān)電路通過繼電器J3與穩(wěn)壓電路中的充電電源變壓器B1的輸入端相接，所述的定時(shí)電路中的繼電器J4與放電電路中的放電負(fù)載相接，所述的報(bào)警電路振蕩控制端通過開關(guān)管、變阻器一端與充電電路整流負(fù)輸出端相接，變阻器另一端與穩(wěn)壓電路輸出端相接。
2.按權(quán)利要求1所述的蓄電池伺服機(jī)，其特征在于所述的電壓比較器 是一個(gè)電壓比較集成電路。
3.按權(quán)利要求1所述的蓄電池伺服機(jī)，其特征在于所述的定時(shí)電路是一個(gè)時(shí)基集成電路。
4.按權(quán)利要求1所述的蓄電池伺服機(jī)，其特征在于所述的報(bào)警電路是一個(gè)時(shí)基集成電路組成的音頻振蕩電路。
專利摘要一種蓄電池伺服機(jī)，特別是消防車用的自動(dòng)控制充放電的維護(hù)裝置。它由穩(wěn)壓電路、充電電路、放電電路、控制電路、報(bào)警電路及機(jī)殼組成。具有自動(dòng)開啟、關(guān)閉、恒流低壓對(duì)蓄電池進(jìn)行周期性充電與間隔放電循環(huán)作業(yè)及電路故障自動(dòng)報(bào)警的功能。本裝置結(jié)構(gòu)緊湊、使用安全可靠、一年四季無需人工管理、自動(dòng)保養(yǎng)蓄電池的有效使用期及延長其使用壽命，適用于各種容量蓄電池的充電及維修，以及以蓄電池為電源的各類設(shè)備配套使用。
文檔編號(hào)H02J7/10GK2093457SQ9121539
公開日1992年1月15日 申請(qǐng)日期1991年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月30日
發(fā)明者沈志達(dá) 申請(qǐng)人:沈志達(dá), 浙江省桐鄉(xiāng)縣寶石燈具廠