專利名稱：鉛酸蓄電池智能綜合儀的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實用新型涉及電池充電器，特別是鉛酸蓄電池充電器制造領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
鉛酸蓄電池具有價格低廉，攜帶方便，容量大的特點。我國鉛酸電池年產(chǎn)量據(jù)不完全統(tǒng)計近3000萬只，僅汽車和電動自行車每年就需要2500萬只，但鉛酸電池的使用壽命較短。在報廢的電池中有65％以上是因極板硫化造成的。每年給企業(yè)和個人造成了不少的經(jīng)濟損失。
目前市場上銷售的鉛酸蓄電池充電器大多數(shù)是采用變壓器降壓，二極管整流或橋式整流與控制電路所構(gòu)成的充電器。這類充電器不足之處是功能單一，都不具有保養(yǎng)維護，電池修復(fù)功能，蓄電池在充電過程中會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，氣化率高，對極板已硫化，導(dǎo)致容量降低的蓄電池?zé)o法充電。目前常用的修復(fù)方法是撬開蓄電池膠帽，倒出蓄電池中的電解液，灌入蒸餾水進行反復(fù)清洗，反復(fù)充放電，費時費力，修復(fù)時間甚長，則效果甚微。
三、實用新型內(nèi)容本新型的目的是提供一種鉛酸蓄電池智能綜合儀，以具有快速充電、保養(yǎng)維護以及修復(fù)的功能。
本新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種鉛酸蓄電池智能綜合儀，由充電電路、保養(yǎng)維護電路，電池修復(fù)電路、控制電路和電源電路構(gòu)成，其特征是充電電路為所述開關(guān)K1接b1觸頭，可控硅陰極接脈沖直流電壓，陽極接充電電池負(fù)極，門極接控制調(diào)節(jié)電路，控制調(diào)節(jié)電路接脈沖變壓器，脈沖變壓器接集成電路LZ110.15，LZ110分別接電壓檢測和輔助電源，所述開關(guān)K1接電源；修復(fù)電路為所述開關(guān)K1接a1觸頭，開關(guān)K2接d2觸頭，穩(wěn)壓濾波接集成電路CD4069振蕩電路，CD4069振蕩電路分別接周期調(diào)整與集成電路CD4017計數(shù)時序脈沖，CD4017計數(shù)時序脈沖接Q4開關(guān)管，Q4開關(guān)管接修復(fù)電池。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是1、采用脈沖充電，電路起振后，按一定順序輸出高電平，電池在充電→停充→放電→充電的不同周期內(nèi)循環(huán)工作，將硫化物逐漸分解成硫酸和二氧化鉛，從而消除硫化，恢復(fù)電池的正常容量。
2、快速充電，充滿自停。由于剛充電時，電瓶兩端電壓低，因而充電電流大。當(dāng)電瓶即將充足時(36V電瓶端電壓可達44V)。由于充電電壓越來越接近脈沖直流輸出電壓的波峰值，則充電電流也會越來越小，自動變?yōu)殇噶鞒潆?，?dāng)電瓶兩端電壓被充到整流輸出的波峰最大值時，充電過程停止。經(jīng)試驗三節(jié)電動車蓄電池(12V/12Ah三節(jié)串聯(lián))，用該充電儀只需幾個小時即可充滿。
3、采用了充電專用集成電路LZ110芯片，具有脈沖快速充電和反脈沖放電功能，放電去極化模式。能自動對電瓶進行維護、保養(yǎng)、延長電瓶壽命。
4、輸出電壓設(shè)定好后(例如36V)，若被充電池極板脫落，造成某組電池不通，或出現(xiàn)短路，則電池端電壓即降低為零，這時充電儀將無輸出電流。
5、若被充電瓶電壓偏離設(shè)定電壓，如設(shè)定為36V而誤接為24V、12V、6V等，充電儀也無輸出電流。若設(shè)定為24V而誤接為36V電池，由于充電儀輸出電壓低于電瓶電壓，因而不能向電瓶充電。
6、充電儀的輸出端若短路時，由于充電儀中可控硅SCR的觸發(fā)電路不能工作，因而可控硅不導(dǎo)通，輸出電流為零。
7、若使用時誤將電瓶正、負(fù)極接反，則可控硅觸發(fā)電路反向截止，無觸發(fā)信號，可控硅不導(dǎo)通，輸出電流為零。
8、本儀器集智能充電、保養(yǎng)維護、電池修復(fù)為一體，為使用者提供了極大的方便。
四

圖1是本新型的電原理框圖；圖2是本新型的電路圖圖1中1.電源變壓器，2.脈沖直流電源，3.控制調(diào)節(jié)電路，4.充電電池，5.穩(wěn)壓慮波，6.Q2開關(guān)管，7.Q3激勵管，8.計數(shù)時序脈沖，9.振蕩電路，10.修復(fù)電池，11.Q4開關(guān)管，12.尖峰脈沖，13.周期調(diào)整，14.輔助電源，15.集成電路LZ110.16.脈沖變壓器.17.電壓檢測.a1.修復(fù)觸點，b1.充電觸點，d2.激活觸點，c2.速激活五具體實施方式
圖1示出，本鉛酸蓄電池智能綜合儀，由充電電路、保養(yǎng)維護電路，電池修復(fù)電路、控制電路和電源電路構(gòu)成；充電電路為開關(guān)K1接b1觸頭(即“充電”位置)，可控硅陰極接脈沖直流電壓2，陽極接充電電池4負(fù)極，門極接控制調(diào)節(jié)電路3，控制調(diào)節(jié)電路接脈沖變壓器16，脈沖變壓器接集成電路LZ110.15，LZ110分別接電壓檢測17和輔助電源，開關(guān)K1接電源；修復(fù)電路為所述開關(guān)K1接a1觸頭，開關(guān)K2接d2觸頭，穩(wěn)壓濾波接集成電路CD4069振蕩電路9，CD4069振蕩電路分別接周期調(diào)整13與集成電路CD4017計數(shù)時序脈沖8，CD4017計數(shù)時序脈沖接Q4開關(guān)管11，Q4開關(guān)管接修復(fù)電池10。
所述開關(guān)K2還可接c2觸頭，c2觸頭接Q3激勵管7，Q3激勵管接Q2開關(guān)管6，Q2開關(guān)管接修復(fù)電池10
以下結(jié)合附圖2和實施例對本實用新型進一步說明1、快速充電電路AC220V市電經(jīng)變壓器T1降壓，次極電壓，經(jīng)D1-D4全波整流后，供給充電電路，維護電路，修復(fù)電路工作，當(dāng)開關(guān)K1接b1觸頭(即置于“充電”檔)時，輸出端按正確極性接入設(shè)定的充電瓶后，當(dāng)整流輸出脈沖電壓的每個半波峰值超過電瓶的輸出電壓時，可控硅SCR1暫未導(dǎo)通，只有當(dāng)可控硅SCR4被LZ110的8腳輸出的驅(qū)動信號，通過控制變壓器T2的ac引出點觸發(fā)導(dǎo)通時SCR1被觸發(fā)導(dǎo)通，電流經(jīng)可控硅SCR1給電瓶充電，脈動電壓接近電瓶電壓時，可控硅關(guān)斷，停止充電，調(diào)節(jié)W1，可調(diào)節(jié)晶體管Q1的導(dǎo)通電壓，一般可將由大到小調(diào)整到Q1導(dǎo)通能觸發(fā)可控硅(導(dǎo)通)即可，圖中的發(fā)光二極管LED1用作正常充電指示，該充電儀若用于其它電壓的蓄電池充電(如24V、12V等)，則可選取變壓器的次極輸出電壓，分別為22～26V，12～14V等類型，同時減小R1和R3的阻值，也可用波段開關(guān)分別控制次極交流電壓和阻值轉(zhuǎn)換，使該充電儀有更大的使用范圍。
2、修復(fù)電路當(dāng)開關(guān)K1接a1觸頭(即置于“修復(fù)”檔)，開關(guān)K2接d2觸頭(即置于“激活”檔)時，待修復(fù)電瓶正確接入后，電流由R4、D5、C1組成穩(wěn)壓電路后，為CD4069(IC1)和CD4017(IC2)供電，IC1及外圍元件組成的振蕩電路起振，IC2的1～11腳(不包括8腳)按一定順序輸出高電平，這樣電路以1/2的振蕩周期對電池充電，2/5的振蕩周期停充，1/10周期放電循環(huán)工作，這種充電方式可以直接對蓄電池進行激活，具體的激活時間以蓄電池的容量、大小、質(zhì)量好壞等而定，質(zhì)量不好的蓄電池，激活時間長，但不宜在過放電的情況下激活。
當(dāng)開關(guān)K1接a1觸頭(即置于“修復(fù)”檔)，K2接于c2觸頭(即置于“速激活“檔)時，電路以4/5周期的時間充電，1/10周期的時間停充，1/10周期的時間放電，這種充電方式效率較高，充電時間可以縮短1/5以上，可用于特殊情況下的快速充電，用R8與C3并接，使放電電流出現(xiàn)尖峰，有利于消除各種由充電產(chǎn)生的極化，可提高充電效果。
3、充電與維護電路該電路所用的LZ110(IC3)芯片是充電器專用集成電路具有脈沖快速充電和反脈沖放電功能，放電采用去極化模式。當(dāng)接通市電后，充電電路按快速充電正常進行，與此同時，變壓器T1副次極電壓經(jīng)D10～D13全波整流的直流電供LZ110作工作電源，控制電壓器T2的右側(cè)為初級，左側(cè)為次極，次極有2個引出點a、c分別接至SCR4可控硅的控制極和陰極，SCR2的控制極d點由LZ110的6腳經(jīng)阻容電路控制，接通電源后，維護電路電源指示燈LED3即亮，LZ110得電工作，在充電時序內(nèi)LZ110的14腳輸出高電平，使晶體管Q5、Q6導(dǎo)通，C5經(jīng)R11和Q5快速放電，電容C5放電使為清空內(nèi)存容量，以便為下次電池放電去極化做準(zhǔn)備，因為電池放電正負(fù)電荷聚集在電容兩側(cè)，由于Q5的導(dǎo)通，基極串聯(lián)的發(fā)光管LED4亮。
放電去極化LZ110的時序電路輸出低電平時，8腳無輸出，變壓器a、c端無觸發(fā)脈沖，晶閘管SCR4、SCR1處于截止?fàn)顟B(tài)，暫停充電，與此同時，LZ110的14腳輸出低電平，晶體管Q5Q6截止，電容C5放電完畢處于開路狀態(tài)，時序電路的低電平使延時電路6腳經(jīng)R16C6觸發(fā)晶閘管，SCR2導(dǎo)通，為電瓶放電打開通路，電瓶以向C5充電的方式放電，當(dāng)電容充滿到電壓與電瓶當(dāng)前電壓相同時，停止放電，SCR2關(guān)閉。
電壓檢測由電位器W3、電阻R12、LZ110的16腳組成，調(diào)整電位器W3到電池充電終止電壓值，當(dāng)電池放電，電容C5兩端電壓未到此值時，14腳繼續(xù)工作進行放電直至電容達到規(guī)定值，16腳得到規(guī)定的檢測電位，于是觸發(fā)比較器翻轉(zhuǎn)，17腳輸出高電位觸發(fā)SCR3導(dǎo)通，此時通過R15、R18、LZ110的18腳得到約0.7V電位，觸發(fā)內(nèi)部電路穩(wěn)壓器關(guān)閉，穩(wěn)壓器停止提供集成電路電源，LZ110終止工作，實現(xiàn)了電池快充和充滿自動停充。
權(quán)利要求1.一種鉛酸蓄電池智能綜合儀，主要由充電電路、修復(fù)電路、控制調(diào)節(jié)電路和電源電路構(gòu)成，其特征是所述充電電路連接關(guān)系為開關(guān)(K1)接(b1)觸頭，可控硅陰極接脈沖直流電壓(2)，陽極接充電電池(4)負(fù)極，門極接控制調(diào)節(jié)電路(3)，控制調(diào)節(jié)電路(3)接脈沖變壓器(16)，脈沖變壓器接集成電路LZ110(15)，LZ110(15)分別接電壓檢測(17)和輔助電源，所述開關(guān)(K1)接電源；所述修復(fù)電路連接關(guān)系為所述開關(guān)(K1)接(a1)觸頭，開關(guān)(K2)接(d2)觸頭，穩(wěn)壓濾波(5)接集成電路CD4069振蕩電路(9)，CD4069振蕩電路(9)分別接周期調(diào)整(13)與集成電路CD4017計數(shù)時序脈沖(8)，CD4017計數(shù)時序脈沖(8)接Q4開關(guān)管(11)，Q4開關(guān)管(11)接修復(fù)電池(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池智能綜合儀，其特征是所述開關(guān)(K2)還可接(c2)觸頭，(c2)觸頭接Q3激勵管(7)，Q3激勵管(7)接Q2開關(guān)管(6)，Q2開關(guān)管(6)接修復(fù)電池(10)。
專利摘要一種鉛酸蓄電池智能綜合儀，由充電電路、修復(fù)電路、控制調(diào)節(jié)電路和電源電路構(gòu)成，充電電路為開關(guān)K1接b1觸頭，可控硅陰極接脈沖直流電壓，陽極接充電電池負(fù)極，門極接控制調(diào)節(jié)電路，控制調(diào)節(jié)電路接脈沖變壓器，脈沖變壓器接LZ110，LZ110分別接電壓檢測，K1接電源。修復(fù)電路為開關(guān)K1接a1觸頭，開關(guān)K2接d2觸頭，穩(wěn)壓濾波接CD4069振蕩電路，振蕩電路分別接周期調(diào)整與CD4017計數(shù)時序脈沖，計數(shù)時序脈沖接Q4開關(guān)管，Q4開關(guān)管接修復(fù)電池。它具有快速充電和修復(fù)電池的功能。
文檔編號H02J7/00GK2836252SQ200520033709
公開日2006年11月8日 申請日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者楊明和, 楊春火 申請人:楊明和, 楊春火