专利名称：数字化电瓶充电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数字化电瓶充电装置，尤指一种可保护电瓶被过度充电所造成的危险，且能对该电瓶作最高效率的充电功能的电瓶充电器。
参见
图1，系习知电瓶充电器的方块功能图，其系将输入的交流电(AC)透过一变压器60降压，并经二极管65整流，以对电瓶70充电，由于滤波电容需用大型化，在考虑成本因素下，故，皆不具滤波功能。
但由于其系采定电压充电方式，易因电瓶充电量与老化，而影响效率，以致在长时间充电下，易造成该电瓶产生高温，发生气体外泄，导致爆炸。
其次，该交流电电流会因电瓶与外部交流电源大小而变化，由于涟波大，致充电效率相当差，且控制性不佳。
再者，其侦测的控制电压为充电器和电瓶一起的工作电压侦测值会因电瓶老化造成充电量越来越小，且交流电源的变化亦直接使充电控制功能产生较大的不稳定。
此外，该类型充电器与电瓶接触时，会有相当大的火花，且该电瓶若发生短路状况，充电器会耗用极大电流充电，造成危险情事；或反极性触接时，其虽有金属片开关作为保护，仍不能达到瞬间切断电源。
又，该类型电瓶充电器，不能多次对汽车引擎起动作辅助大电流的工作，且要极大变压器方能实施，如此，成本高。
本实用新型的目的在于提供一具安全性与高效率性、充电电压、电流稳定，体积小及重量轻、能量测出真正该电瓶的电压、可消除充电器和电池接触时于瞬间产生的火花，避免造成该电瓶发生爆炸的危险、可作引擎起动辅助电流供应器、且可重复多次对汽车引擎起动作辅助大电流工作的智能型数字化电瓶充电器。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案这种数字化电瓶充电装置，它包括一数字式开关电源电路，系将输入的交流电源转换成直流输出，以提供各电路组成单元工作电力；一第一控制开关，连接于数字式开关电源电路的输入，该第一控制开关于导通时，会将交流电源送至数字式开关电源电路；一第一控制电路，其设有一充电控制电路，该充电控制电路系以定电流、定电压涓流方式充电，直至充满电荷的电压值，充电控制电路的输入连接于数字式开关电源电路的输出，充电控制电路的输出连接于一导通周期控制电路，该导通周期控制电路系在充电导通时段对电瓶充电，不导通时段对电瓶电压作侦测；一第二控制开关，连接于导通周期控制电路的输出与电瓶之间；一第二控制电路，连接于第二控制开关，该第二控制电路系作电瓶电压侦测、控制充电器输出电压导通及电瓶反极性保护；及一第三控制电路，分别连接于第一控制开关、第一控制电路的导通周期控制电路及电瓶，该第三控制电路系在充电导通周期的不导通时间末段，对电瓶作电压侦测，如达到预设的满电荷电压，第一控制开关即不导通，以切断输入的交流电源。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为习知电瓶充电器的方块功能图。
图2为本实用新型电路方块图。
图3为本实用新型另一实施例的电路方块图。
图4为本实用新型的电路图。
如图2、图4所示，本实用新型系一种数字化电瓶充电装置，包括一数字式开关电源电路1、一第一控制电路2、一第二控制电路3、一第三控制电路4两控制开关SW1、SW2、一电瓶6及一引擎自转马达7等；其中数字式开关电源电路1乃由二极管D6-D9、电容C5、电阻R11……等组件连接组成，其系经一第一控制开关SW1连接于交流电源AC，该数字式开关电源电路1系在第一控制开关SW1处于导通状态时，将输入的交流电源AC转换成数字式直流电源输出，以提供各电路组成单元的工作电压。
第一控制电路2乃由选择开关SW2A、时间控制器……等组件连接组成，其设有一充电控制电路21，该充电控制电路21的输入连接于数字式开关电源电路1，而在充电控制电路21的输出则连接于一导通时间周期控制电路22，该导通时间周期控制电路22的输出系经一第二控制开关SW2连接于电瓶6，该电瓶6的正、负极端连接于引擎自转马达7，且充电控制电路21连接于一电流选择开关23，其可调整、选择充电电流大小，如2安培、5安培、10安培、引擎起动辅助电流档位等可调整选择；该充电控制电路21的电流大小系受电流选择开关23设定，俾在充电导通时段，对该电瓶6以定电流方式充电，当充电器充电电压达到设定值时，再以定电压方式充电，渐渐成为涓流(小电流)，直至最终将充电器电源切断。此种方式可达到最佳充电效率且能保护电瓶，延长该电瓶使用寿命。
该导通时间周期控制电路22系可控制选择充电导通时间长短与不导通时间长短，其在充电导通时段内，对电瓶6作定电流或涓流充电；在充电导通周期不导通时段，对电瓶6电压作侦测，当侦测到该电瓶6电压达到满电荷时的设定电压时，就自动切断充电器电源；若未达到设定值电压时，则进入下个充电导通周期，充电器再度对该电瓶6充电。
为避免充电导通时，对该电瓶6作过度充电，所以在定电流充电的同时，可藉一高电压限制电路24作输出高电压限制来造成涓流(小电流)充电，该高电压限制电路24的输入连接于一电池种类选择开关25，该电池种类选择开关25系可选择不同类型电瓶(加水电瓶、免加水电瓶的选择)而有所不同。
以上该电瓶6充满电荷电压及充电器输出最高限制电压，会依充电电流不同而设定不同值，且可保护该电瓶6被过度充电所造成的危险，并可切实充满电荷于该电瓶6。
第二控制电路3乃由电阻R7、R13、电容C1、C2、……等组件连接组成，其系接至第二控制开关SW2，包含电瓶电压侦测、输出控制电路及反极性保护电路，该第二控制电路3系在充电输出端夹子和电瓶6正、负极两端连接时1、如果连接极性错误，充电器输出端将不会导通，来保护电瓶6和充电器不被破坏，避免危险。
2、如果电瓶6电压低于5V，表示该电瓶6已损坏，充电器输出端电压将不会导通来保护电瓶6和充电器，避免发生危险。
3、当充电器接上交流电(市电)后，如果没有接上电瓶6，充电器输出电压不会导通，避免短路造成火花而引起爆炸的危险。
第三控制电路4乃由二极管D16、D17、电阻R17……等组件连接组成，其系分别接至第一控制开关SW1、第一控制电路2及电瓶6，其包含一电源导通控制线路41、一电瓶高电压侦测电路42及一充电器输出不导通时控制线路43，其中充电器输出不导通时控制线路43的输入系连接至第一控制电路2的导通时间周期控制电路22，充电器输出不导通时控制线路43的输出系连接至电瓶高电压侦测电路42，电瓶高电压侦测电路42系接至电瓶6的正、负极端，电瓶高电压侦测电路42接至电流选择开关23，电瓶高电压侦测电路42的输出接至电源导通控制线路41，电源导通控制线路41的输出接至第一控制开关SW1；
该第三控制电路4系利在充电导通周期的不导通时间末段，对该电瓶6作电压侦测，如果电压达到预定的满电荷电压就自动切断电源，以免该电瓶6被过度充电而造成危险，如果末达到设定电压值，就继续下个充电导通周期。
此第三控制电路4可准确测定该电瓶6电压(因该电瓶在不导通时期，其电压值已恢复至正常)，而达到避免电瓶6过度充电的危险，并且在导通和不导通周期中，可避免该电瓶6因连续充电而过度发热，产生气体，造成危险。
当充电器充电电流开关选择23调整在引擎起动辅助电流档位ES时，充电器将脱离第一、第三控制电路2、4的控制，而直接自开关电源电路1的输出端加上一瞬间大电流控制线路5，如图3，其电流大小可依电子零件的选择而改变，如20、50或70安培，经过该电瓶6对汽车激活引擎作辅助起动功能，且会依不同设定的电流来保护充电器。
因汽车引擎大小不一致，起动电流不同，如果充电器设定值比实际起动时所需辅助电流小时，则必须对电瓶6作短时间充电(3-5分钟)，等该电瓶6逐渐恢复电荷时，再次激活引擎。
本实用新型的优点在于(1)采用开关电源整流方式输出，故具有充电电压、电流稳定、效率高、体积小及重量轻等特点。
(2)可选择、调整充电电流大小。
(3)可在充电导通时，对电瓶作定电流或涓流充电。
(4)可消除充电器与电瓶接触时，瞬间产生的火花，避免造成该电瓶发生爆炸的危险。
(5)可在充电导通周期不导通时，对电瓶电压作侦测，故可真实量测出电瓶电压。
(6)可作引擎起动辅助电流供应器。
(7)可重复多次对汽车引擎起动作辅助大电流工作。
权利要求1.一种数字化电瓶充电装置，其特征在于它包括一数字式开关电源电路，系将输入的交流电源转换成直流输出，以提供各电路组成单元工作电力；一第一控制开关，连接于数字式开关电源电路的输入，该第一控制开关于导通时，会将交流电源送至数字式开关电源电路；一第一控制电路，其设有一充电控制电路，该充电控制电路系以定电流、定电压涓流方式充电，直至充满电荷的电压值，充电控制电路的输入连接于数字式开关电源电路的输出，充电控制电路的输出连接于一导通周期控制电路，该导通周期控制电路系在充电导通时段对电瓶充电，不导通时段对电瓶电压作侦测；一第二控制开关，连接于导通周期控制电路的输出与电瓶之间；一第二控制电路，连接于第二控制开关，该第二控制电路系作电瓶电压侦测、控制充电器输出电压导通及电瓶反极性保护；及一第三控制电路，分别连接于第一控制开关、第一控制电路的导通周期控制电路及电瓶，该第三控制电路系在充电导通周期的不导通时间末段，对电瓶作电压侦测，如达到预设的满电荷电压，第一控制开关即不导通，以切断输入的交流电源。
2.根据权利要求1所述的数字化电瓶充电装置，其特征在于其中充电控制电路可连接于一电流选择开关，以选择、调整充电电流大小。
3.根据权利要求2所述的数字化电瓶充电装置，其特征在于其中电流选择开关可包括2安培、5安培、10安培及引擎起动大电流辅助档位。
4.根据权利要求1所述的数字化电瓶充电装置，其特征在于其中在充电控制电路的输入可连接于一高压限制线路，避免充电导通时对电瓶作过度充电。
5.根据权利要求1所述的数字化电瓶充电装置，其特征在于其中高压限制线路的输入可连接于一电池种类选择开关。
6.根据权利要求1所述的数字化电瓶充电装置，其特征在于其中在数字式开关电源电路的输出可连接于一瞬间大电流控制线路，该瞬间大电流控制线路系在电流选择开关选择在引擎起动大电流辅助档位时作用，以达到辅助汽车引擎起动功能。
7.根据权利要求1所述的数字化电瓶充电装置，其特征在于其中第二控制电路系由电瓶电压侦测电路、充电器输出导通控制电路及反极性保护电路组成。
8.根据权利要求1所述的数字化电瓶充电装置，其特征在于其中在第二控制电路中设有一充电器不导通时控制线路，该充电器不导通时控制线路的输入连接于导通时间周期控制电路，充电器不导通时控制线路的输出连接于一电瓶高电压侦测线路，该电瓶高电压侦测线路连接于电瓶两极性端，电瓶高电压侦测线路的输入连接于电流选择开关，电瓶高电压侦测线路的输出连接于一电源导通控制线路，该电源导通控制线路的输出连接于第一控制开关。
专利摘要一种数字化电瓶充电装置,包括数字式开关电源电路、第一、第二、第三控制电路、两控制开关、电瓶及引擎自转马达等,以定电流方式、定电压涓流方式对电瓶充电,直至充满电荷的电压值时切断充电器电源,同时在第一控制电路中有充电器充电导通时间周期控制电路,利用导通时段对电瓶充电;不导通时段末期,对电瓶电压作侦测,如达设定值电压,则切断充电器电源,否则继续下个充电导通周期,其安全性与效率性高,能消除充电器与电瓶接触时产生火花等特点。
文档编号H02J7/02GK2446710SQ0025102
公开日2001年9月5日 申请日期2000年8月30日 优先权日2000年8月30日
发明者吴天德 申请人:吴天德