专利名称：程序控制镍镉电池自动充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电池充电设备。
现有的电池充电器，虽然种类较多，但普遍存在充电时间长，同时，在充电时往往出现过充电现象，造成电池使用寿命变短。
本实用新型的目的是1.解决了一般充电器充电时间长这一缺点。2.解决了由于过充电现象致使电池缩短使用寿命这个问题。
该充电器设有两个自动控制过程1.充电→放电→充电→放电→充电→结束；2.充电→结束。
可对2～10节(3V～12V)充电。
现以1.为例介绍工作原理如
图1所示，将K2置1的位置，按下K1－1(根据充电电压而定)接通电源，按一下K3，发光极管D21亮，充电开始。充电电流经R3与T1输出的负脉冲叠加后进入被充电池的正极，经T4，R8回到电源的负极。当电池两端电压升高到D13设定的电压时，IC2的7脚输出高电平经IC4的13脚，再由IC43脚输出一脉冲信号，送至IC3的14脚，IC3将其分配至2脚，D21灭，D22亮，充电结束，放电开始，这时，T7由于D21的熄灭，基极失去偏压而截止，T导通，J吸合，充电回路被切断，而T5由于T8的导通，基极处高电位，也导通，将放电回路接通，电池电压经R21放电。当电池电压下降到D14设定的电压时，IC2的12脚输出高电平，IC4的13脚，进入IC3的14脚，IC3将其分配到4脚，D22灭，D23亮，这时T7的基极获高电位，导通9而T8截止，J释放，充电回路接通，T5由于基极失去偏压而截止，放电回路切断，又一次充电开始，当电池两端电压再次升到D13设定的值时，IC2的7脚又输出高电平，经IC4的13脚，至IC3的14脚，IC3将其分配到7脚，T7基极失压而截止，T8导通J吸合，切断充电回路，T5的基极获高电位，T5导通，将放电回路，电池放电，当电压下降到D14设定的值时，IC2的12脚，输出高电平，经IC4的13脚，至IC3的14脚，IC3将其分配到10脚，D24灭，D25亮，T7的基极获高电位，T8截止，J释放，接通充电回路，而T5基极失去截止，放电回路被切断，当电压升高至D13设定的值时，IC2的7脚输出高电平，经IC4的13脚至IC3的14脚，IC3将其分配至1脚，D25灭，D26亮，1脚的高电平，经D26至T6和T9的基极，T6导通强迫T5截止，放电回路不被接通，而T7基极失压截止，T8导通，J吸合，充电回路被切断，T9的基极获高电位，T9导通，由IC4构成的振荡器工作，HD发出报警声，表示充电结束。
本充电器是用主充电回路产生的脉冲电压，与负脉冲发生电路产生的负脉冲叠加(如图3所示)，使得电池内电离子有充分的时间扩散，较有效的克服了电极极化现象，且叠加的负脉冲能将电池中的部分结晶键冲破，所以对电池又有一定的修复作用。由于采用电压比较器，限定最高充电电压，杜绝了电池的过充电，对延长电池的寿命较为有利。此充电器是采用脉动大电流充电，可实现快速充电。
图1是程序控制镍镉电池自动充电器电路原理图。
图2是程序控制镍镉电池自动充电器实施电路图。
图3是充电电压波形示意图。
图中K1－1～K1－4为琴键开关，K2为琴键开关，K3为按钮开关，D1～D12为整流二极管，D13～D14为稳压管，D21～D26为发光二极管，D27为二极管，R1～R26为电阻，W1～W2为可变电阻，T1～T9为三极管，J为继电器，HD为压电晶体，IC1为三端稳压集成电路，IC2为电压比较器，IC3为十分频器，IC4为两端入二——四与非门。
结合图2说明本实用新型实施例。
接通电源，将K2置1的位置，按一下K3，D21亮，充电开始，充电电流经2Ω电阻与T输出的负脉冲叠加后进入被充电电池的正极，经T4、10Ω电阻回到电源的负极，当电池两端电压升高到D13设定的电压时，IC2的7脚输出高电平经IC4的13脚，再由IC4的3脚输出一脉冲信号，送至IC3的14脚，IC3将其分配至2脚，D21灭，D22亮，充电结束，HD发出报警声。
该充电器只有两个调整点，W1和W2，一般调整W1使T2的电流在0.2～0.3A较为合适，调整W2使T4不过热为宜，T2、T4应加装适当的散热片，其它无特殊要求。
权利要求1.程序控制镍镉电池充电器，由稳压电源、负脉冲发生电路、主充电回路、窗口电压比较器、放电回路、程控电路、报警电路组成，其特征是a.由D1～D4、电容C1、三端稳压集成电路IC1构成稳压电源，供后级电路使用；b.由D5～D8、电阻R1、R2、R9，可变电阻W1，三极管T1、T2构成负脉冲发生电路，产生的负脉冲与主充电回路产生的脉动直流电压叠加，c.由D9～D12，电阻R3～R8，可变电阻W2，三极管T3、T4，二极管D27构成了主充电回路，充电电压经负、正接线柱向电池充电；d.由电阻R10～R19，稳压管D13～D18电压比较器IC2，琴键开关K1构成窗口电压比较器，限定最高充电电压，并为IC3提供计数脉冲。e.由三极管T5，电阻R21～R24，琴键开关K1构成放电回路，为电池放电提供电流通路；f.由三极管T6～T9、开关K2，K3，发光二极管D21～D26，电阻R20，R25～R32，十分频器IC3，二端入二一四与非门IC4构成本机的主要部分，程控部分；g.由压电晶体HD，三极管T9，电阻R33～R36，电容C2构成了报警电路，充电结束时将发响，以示充电结束。
2.根据权利要求1所述的程序镍镉电池充电器，其特征在于用主充电回路产生的脉动电压，并与负脉冲发生电路产生的负脉冲叠加，使得电池内电离子有充分的时间扩散，以克服电极极化现象。
3.根据权利要求1所述的程序镍镉电池充电器，其特征在于采用电压比较器，限定最高充电电压，防止电池的过充电。
专利摘要程控镍镉电池自动充电器，由稳压电源、负脉冲发生电路、主充电回路、窗口电压比较器、放电回路、程控电路、报警电路组成。该充电器克服了电池电极极化现象，限定了最高充电压，延长电池的使用寿命。同时，可以实现采用脉动大电流快速充电。
文档编号H02J7/10GK2059778SQ88221050
公开日1990年7月25日 申请日期1988年12月9日 优先权日1988年12月9日
发明者刘文斌 申请人:吉林建筑工程学院