[实用新型]铅蓄电池快速充电机

说明书

本实用新型涉及一种用于铅蓄电池的快速充电机。

铅蓄电池广泛应用于汽车、拖拉机、电瓶车、电瓶叉车和电瓶运载车及坦克等交通运输工具上。

目前的铅蓄电池充电机，对新电池的充电需74～84小时之久，而补充充电也需12－24小时，且对电池有较大程度的损伤。现有的铅蓄电池充电机已满足不了交通运输高速运转的要求，急待改进。

鉴于上述原因，本实用新型的目的是针对原有铅蓄电池充电机存在的弊端，设计一种高效、快速、对电池损伤较小的充电机。

本实用新型的技术措施完全达到了上述目的。它由主变压器，整流调压电路，去极化电路、控制变压器、稳流及递减电路，触发脉冲发生器、脉冲放大电路，去极化及检测脉冲发生器，去极化脉冲形成电路、检测电路、过流保护电路、定时电路、停机控制电路、停机显示电路、报警电路、辅助电压产生电路及电池极性接反自动保护电路构成，主变压器和控制变压器初级均接交流市电，主变压器次级接整流调压电路，由整流调压电路向蓄电池提供所需要的直流电压，其一个输出端接去极化电路，另一输出端接分流器和电流表，分流器输出另接过流保护电路和稳流及递减电路，稳流及递减电路出端接触发脉冲发生器，控制变压器输出端分别接触发脉冲发生器，去极化及检测脉冲发生器和辅助电压产生电路，触发脉冲发生器输出信号经脉冲放大电路放大后送至整流调压电路，去极化及检测脉冲发生器输出端分别接去极化脉冲形成电路和检测电路，被充蓄电池电压在检测电路中被检测，检测输出信号端与定时电路相连，由定时电路控制停机及停机报警和显示电路，电池极性接反自动保护电路连接于被充电池正极与启动电路之间。当电池与充电电源极性接反时，该电路拒绝给后级电路加电，整机无法启动，起到保护整机和被充蓄电池的作用。

本铅蓄电池快速充电机的充电原理与普通充电机完全不同，它的巧妙在于采用了在每个全波充电脉冲间隙中插入1～2倍于充电脉冲幅值的放电窄脉冲，使每个充电脉冲过后电池吸收电能后产生的极化反应刚刚产生就立即被消除，从而最大限度地达到了高效快速充电的目的。

本机对新电池快速充电时间可短至1～2小时（例：60AH／12V新电池只需100分钟），对旧电池的补充充电亦由普通充电的十几小时下降到几十分钟（例100AH／12V电池只需40分钟），从而大大缩短了充电时间，提高了效率，尤其作军用其优势更为突出。本机在充电过程中，对轻度甚至中度老化的蓄电池还有一定的复活作用。延长电池寿命20％以上。

本快速充电机不仅实现了高效快速充电，且具有节能、减少环境污染、减少费用支出等突出优点，是极受欢迎的新一代充电机。

图1  去极化充电及检测波形图

图2  防过充电示意图

图3  电路框图

图4  主回路电路图

图5  控制板电路图

当充电机正确接上被充电池E后，利用电池的残留电压使Q5导通，按下启动开关K2，控制变压器B2得电，三稳压器IC的脚输出稳压电压，控制电路工作，继电器J1、J4吸合，J1吸合使交流接触器吸合，主变压器B1通电，此时，启动开关K2虽松开，但交流接触器CJ的常开触点C1已接触，故维持CJ吸合，全机通电。若中途需停机，按下停机开关K1即可。

若电池极性接反，虽然K2接通，但J1、J2不吸合，CJ亦不吸合，整机拒绝通电，达到自保及保护电池的作用。

可控硅T1、T2、二极管D1、D2组成单相半控桥整流电路，通过调整T1、T2的导通角达到调节整流电路输出电压的目的，从而实现调节充电电流的结果。本实施例的充电电流为0～150A。

针对大电流快速充电产生的极化反应，本实用新型设计了去极化电路。该电路是由三支大功率VMOS器件的并联复合管Q1及外围电路构成。由于VMOS器件具有高输入阻抗，所需驱动功率小，无二次击穿问题，又有自镇流作用，故工作非常可靠。双稳态触发器IC3、四运放之－IC2－1及Q4组成去极化脉冲形成电路以驱动Q1。Q2导通时，电池E对大功率小阻值电阻放电，此去极化放电流电可达220A。

整流管D8、D10、稳压管D13、电位器W1、三极管Q2及单结管Q10组成可控硅触发脉冲发生器，T3为脉冲功率放大器，经D17、D18分别将放大后的信号送给整流调压电路的T1、T2。