[实用新型]智能多段恒流充电器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池充电技术领域，确切地说是一种智能多段恒流充电器。

背景技术

现今市场上蓄电池充电器(主要指电动助力车充电器)大致可分为全程恒压型充电器，恒流、恒压、涓流三段型充电器及脉冲型充电器三大类。

因全程恒压型充电器只较适合为早期的高比重硫酸蓄电池充电，现已逐步退出市场，取代它的是普通二段式三段式充电器及脉冲型充电器。虽然该类充电器在设计理念及技术上较前者有一定提高，但随着蓄电池生产工艺及技术的提高，现此类充电器已无法满足现有的高质量蓄电池充电技术要求。

主要问题是：

1.因该类充电器大电流预充完成后转换成恒压充电阶段继而涓流，此阶段电池两端加载的为恒定电压且据标准较高，高电压会造成蓄电池失水现象严重，极板过早硫化等恶性反应，使电池寿命严重缩短。

2.该类充电器涓流浮充时间无法控制，使用者更无法获知涓流是否完成或完成标准是什么，用户的模糊概念会造成电池或过充电、或欠充电，长期高电压涓流使电池寿命严重缩短。

3.根据市场调研发现，用户使用该类产品的使用习惯及生活习惯几乎都为当晚接好电池进行充电，次日早切断电源结束充电。充电器本身及使用者无法根据电池充电时馈电量来调节充电周期(主指涓流阶段)，使电池每次充电的电饱和度相差甚远，电池过早老化。

4.传统充电器无法获知电池容量和馈电程度，无论馈电多少都按照几乎一定的模式对电池充电，加上充电器本身良莠不齐，导致电池长期处于过充电或馈电状态。周而复始，电池不是被用坏的，而是被充坏的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种智能多段恒流充电器，它充电全程采用分段式、逐段恒流技术；根据电池馈电量、环境温度智能控制充电方式及过程；充电结束后自动断电。

本实用新型的优点是：

1.充电方式采用压控恒流源分段恒流方式，利用电池为容性负载原理，使用压控分段恒流充电方式使整个充电过程电池均处在标准电压范围内稳定充电，确保电池无失水、硫化和鼓包现象。

2.通过主程序智能控制充电过程，自动检测环境温度电池馈电比率。可根据环境温度、电池始充电馈电比率、容量值自动调整，全程控制充电方式、充电时间。确保每次充电均达到电池负荷完美平衡点。

3.充电过程结束后充电器自动切断电源，即确保充电器安全性，又减小不必要的能源损耗，绿色环保。

附图说明

图1为本实用新型的外观结构示意图。

图2为本实用新型的原理方框图。

图3为本实用新型的电路原理图。

图中R、C等电器元件符号都是电路中通常表达电器元件的常用符号，本领域普通技术人员结合附图都清楚的知道所表达的内容。

实施例

本产品主要由PWM脉宽调制开关电源电路、运算放大器压控恒流电路、程序控制电路及外围辅助元件构成。

其中由PWM脉宽调制开关电源电路及外围器件构成了功率变换部分，将市电转换为脉动直流电压，给整机提供动力；由运算放大器及外围元件构成了压控恒流源电路，在每个充电阶段进行恒流控制；由程序控制IC及外围器件构成了检测、保护、显示、控制等电路。

1.电源启动部分

该充电器接通电池及市电后，用户可手动启动充电器。按下启动键(2秒钟)后，电池两端电压通过R5、R6限流，D9、D10稳压后，分别加至U5的8脚(+5V)、U2的1脚(+5V)、U3的8脚(+12V)，U5、U2、U3工作，U2的2脚输出高电平，通过R173加到LEDR阳极，显示当前工作状态。RT4、RT5、R170、R171、R172、R173、R174、R175、U5组成了温度传感器比较电路，根据环境温度由U5的1脚、7脚输出或高电平或低电平，该电平分别加到U2的3脚与(13)脚上，U2主程序对3脚与(13)脚电平高低变化进行多次采样，与内部预制程序比较，选择当前温度充电程序进行检测、对比后，判断当前工作状态。主程序开始工作，计时。U2的5脚输出低电平，通过R130加到电源继电器J1驱动电路，使U3运算放大器同相端5脚电压拉低，进而U3的7脚输出为低电平，Q4动作，J1线圈有电流通过，常开触点吸合，市电电压经保险丝FU1，继电器触点和负温度系数热敏电阻RT1，送到差模电容C1和互感线圈LF1滤除市电电网高频干扰脉冲后，通过桥式整流堆D1-D4整流，C2滤波，在C2两端建立300V左右的直流电压。300V直流电压一路经过开关变压器初级绕组加到开关管Q1的D极为其供电，另一路经R109-R112对U1(UC3842)7脚外接电容C4进行充电。