[实用新型]无极性安全充电机

说明书

本实用新型涉及蓄电池充电机。

已有的可控硅脉冲充电机存在着许多缺点：有极性充电，当充电夹子的正负极和蓄电池的正负极接错时，不但充不上电还可能烧坏可控硅，而且一旦两个充电夹子碰到一起，则要造成短路事故。又由于自动限压装置复杂，增加了发生故障的几率，充电电流和电压用二块表头监测又使成本提高。当接通充电机电源之后，可控硅有可能导通，容易发生触电事故。此外，如果相线和中线接反更有触电的危险，又由于充电夹子整体都是导体更增加了触电的可能性。

本实用新型的目的，是使充电机的充电夹子A和B，可以任意（不考虑“＋”、“－”极性）地夹在被充蓄电池的“＋”、“－”极上，也都能正确地向蓄电池充电。而且在关掉充电机电源之前发生充电夹子A和B碰接到一起（短路），也决不会损坏充电机的任何部件。当A和B短路之后还可以立即对蓄电池充电（不需要再启动任何开关）。

该充电机内设有被充蓄电池下限电压和上限电压的自动限制装置。对6伏，12伏，24伏蓄电池，其下限电压分别由“蓄电池极性鉴别电路”中的R₇，R₈，R₉来限制；上限电压分别由“自动限压电路”中的R₁₀，R₁₁，R₁₂，R₁₃，R₁₄，R₁₅和T₃，T₄，R₁₆来限制。下限电压的自动限制装置起到保护充电机安全的作用；上限电压的自动限制装置起到保护被充蓄电池的作用。该充电机的充电电流和电压均通过J_1－4、J_2－5和转换开关K₁表示在同一块表头上。该充电机设有“相线接反报警器”。能确保正确充电和防止触电事故发生，一方面在“充电机”使用说明书中要注明相线和中线不能接反，另一方面在充电机的中线上接有“相线接反警报器”。一旦用户把相线和中线接反，报警器的红色发光二极管将发出光来，提醒用户把相线和中线交换接法，以达到正确安全充电的目的。另外，充电夹子A和B的外表面是加了一层绝缘材料，进一步杜绝了触电事故的发生。

该充电机只要充电夹子A和B任意夹在被充蓄电池的“＋”、“－”极上，按下相应的限压开关K₂，调整好充电电流之后，就可以自动充电。不需专人看管，非专业充电人员也会使用。该充电机体积小，重量轻，成本低，效率高，脉动力大，它操作简单，使用安全，该充电机可以随车携带。

本实用新型由蓄电池极性鉴别电路，充电极性选择电路，触发脉冲振荡电路，自动限压电路，充电电流和电压监测电路，相线接反报警器和安全充电夹等组成。

附图1为无极性安全充电机方框图

附图2为无极性安全充电机实施例电原理图

附图3为安全充电夹图：1、绝缘把手；2、弹簧；3、金属充电夹；4、充电导线。

当充电夹子A和B开路时，晶体三极管T₁～T₄的均因无直流偏压而全部截止。因此继电器J₁和J₂的常开触点仍处于常开状态。即SCR₁和SCR₂的控制极因无触发脉冲而全部截止，故不怕A和B短路。当充电夹子A和B任意夹在被充蓄电池的“＋”、“－”极上时，例如A夹“＋”极，B夹“－”极。因为被充蓄电池还有一个剩余电压E₀，它谨能使T₁（PNP）由截止变为导通，从而使J₁的常开触点J_1－1～J_1－4全部接通，因SCR₁从T₅的b₁极获得正极性触发脉冲而导通，它为E₀的正极充上正极性脉冲电压，同时绿灯亮。反之，A夹为负极，B夹为正极，这时E₀仅能使T₂（NPN）由截止变为导通。同理SCR₂也为E₀的正极充上正极性脉冲电压，因此达到无极性充电的目的。

在充电中，为了在任何情况下（例如T₁或T₂的发射极，集电极之间因损坏而短路），都能确保SCR₁和SCR₂不同时导通，特用J_1－3和J_2－4对J₁和J₂进行互锁。当被充电蓄电池的剩余电压E₀低于该电池的下限电压时（表明该蓄电池已严重损坏，如对它进行充电，则有可能烧断保险丝或可控硅），它就不能使“蓄电池极性鉴别电路”中的T₁（或T₂）导通，即不给该电池充电（从而保护了充电机）；当E₀高于该电池的下限电压时，E₀便能启动充电机，使其充电。而且当充电达到该蓄电池的上限电压时，“自动限压”电路中的T₃（PNP）或T₄（NPN）因获得了足够的基极电流而使其饱和，这时T₃或T₄的发射极和集电极之间的电压仅有0.1～0.2伏，所以使T₁和T₂（二者皆为硅管）全部截止，停止充电（从而保护了蓄电池）。这时绿灯灭，表头M的读数为零。充电电流和电压的调节是通过改变R₄来完成的。它们均通过开关K₁的转换和J_1－4、J_2－5显示在直流50uA的表头上（表盘上有电压电流二种刻度）。为了防止充电夹子A误接到相线上，本充电机专门设置了“相线接反报警器”。它的一端接到中线上，另一端接到地线上。一旦把相线接到A夹子上，则发光二极管将发出红色光，提醒充电人员把相线和中线交换接法。