专利名称:自动充电器的制作方法
技术领域:
本发明是一种自动充电器。是具有恒流脉动充电、去极化放电;被充电池的性能测试、端电压控制、充电时间控制等功能的全自动高效充电器。目前广泛应用的恒压充电器,没有被充电池的性能测试,不能根据电池性能确定需补充的电量。一般也没有去极化放电,没有到达所需端电压及规定时间而停充的控制功能。因此,这种充电器往往只能实施涓流充电。充电时间较长且不方便容易造成过充,使电极受损,活性下降。过充时如果电流较大加上密封结构,会使电池因化学能转换不了,变成热能而使温度上升,严重时会爆裂。
在大电流快速充电时如无保护,则上述的过充风险更大。本发明所提供的自动充电器具备如下功能1、充电器能以30%以下的占空比(直流平均值15-200mA)恒流脉动电流对各类电池进行涓流及快速充电。
2、能以5%-20%的去极化倒吸放电,提高电化学能的转换效率,保护电池,尤其在大电流快速充电时,提高充电效率。
3、在电池端电压充达大设定值时,能急速地降低充电电流,保护电池;当电池通过自放电,端电压低于下限时又能恢复充电。
4、根据性能测试确定补充电量后,在一定的充电电流下,算出可需的充电时间后,可以在定时部分设定,在充电时间到达时切断电流,为电池提供第二重保护。时间可在0-10小时内调节。
电气原理图如附图
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T1-T3及W1为串联电流负反馈型恒流电路,在小电流时W1较大,这时并联支路趋于饱和,串联支路趋于截止;反之在大电流时W1较小,则T2、T3截止而T1饱和。这样在两种情况下电路的功耗均小。T9饱和时T1截止;充电电流被切断。T9通过T8饱和来控制;IC自举电路达设定时间时,开始逐渐地使T9截断充电电流。W4可调充电时间。
T4-T7为上下两路端电压控制,控制端接在被充电池上,待端电压达设定值时,电路翻转,充电支路电流急速减小。W2、W3为端电压设定值调节,待电池自放电至下限时电路又翻转回来恢复充电。R20、R21为去极化放电电阻,在充电时间以外的时间内,电池放电。
K1、K2及R17-R19为性能测试。在K2切“充电”侧时,K1可以测量电池的端电压(V)及充电电流(I)。K2切“R侧”时,记住K2切充电位时的端电压指示V1;然后再将K2切“R侧”,这时端电压指示V2,令△V=V2-V1。这时电池经R19放电,放电电流为I,则电池内阻由后式决定R=△V/△I=△V/I,当I为0.1A时,可得R=10△V。
普通涓流充电时可只用端电压保护,而大电流快速充电时则主要用时间保护,在熟悉电池性能后也可双重保护。在配合多用电池夹具后,该自动充电器可对12号、7号、5号、1号等密封多次电池和某些高能密封单次电池进行安全、高效的涓流、快速补给式充电。
权利要求
1.自动充电器,其改进为实施低占空比脉动充电及去极化放电来提高充电效率;以电池性能测试为依据按所需电量补充;具有端电压、时间保护及可调恒流源,可自动地实施快速充电。
2.在权利需要1中的自动充电器所包含的端电压控制功能。其特征为电池充达一定电压时急速减小充电电流,自放电至低于一定电压时再充。
3.在权利需要1中的自动充电器所包含的定时控制功能,其特征为自举电路延时。
4.权利要求1中的特殊恒流源。其特征为串联的电流负反馈控制,调节方便,功耗小。
全文摘要
本发明自动充电器能以30%以下占空比的脉动充电,去极化放电的功能,提高电化学能转换效率;能测试被充电池的内阻、端电压、充电电流,该充电器在电池端电压充至设定值时能急速降低充电电流以保护电池,在自放电后端电压低于一定值时又可再增大电流充电。根据测试结果充电及端电压控制可安全地为多次电池补充所需的电量。该充电器内的可调恒流源及定时断电功能,可使该充电器能在端电压及时间的双重保护下实施对密封多次电池的大电流快速充电。
文档编号H02J7/10GK1068221SQ91107088
公开日1993年1月20日 申请日期1991年6月24日 优先权日1991年6月24日
发明者夏崇岳, 周建农 申请人:夏崇岳, 周建农