[实用新型]充电机输出电压极性转换器

说明书

本实用新型涉及一种充电机输出电压极性转换器，尤其适用于采用单向可控硅对单相或三相交流电源直接整流的大、中型充电机的输出正、负极性的转换。

目前市场上出售的大、中型充电机都是由单向可控硅、触发电路、保护控制电路和电压电流测量仪表等几部分组成，用于对蓄电池进行充电。这种类型的充电机在接通单相或三相交流电源后，触发电路产生一个与交流电源同步的脉冲串，触发可控硅的控制极，使可控硅导通，对蓄电池充电。测量仪表指示充电电流和电池两端的电压。保护控制电路的作用是当电池充电到预定电压值时，或线路故障导致输出电流过大时，输出控制信号，使触发电路停止工作，可控硅关断，终止充电，保护蓄电池和充电机。但是目前市售的大、中型充电机输出电流较大，两个输出端子的正、负极性又是固定的，如果操作者接线错误，把电池的正、负引线接到充电机的负、正极上，就会对电池反向充电，损伤甚至损坏电池及充电机，这种情况在实际使用中时有发生。

本实用新型的目的是提供一种充电机输出电压极性转换器，它能识别所接电池或电池组的极性与转换器输出端极性是否一致。如果不一致，它能自动转换输出极性，使其正、负极与电池的正、负极相对应。

本实用新型所采取的技术方案是，设计一个电压极性转换器。该转换器由主回路和控制回路两大部分组成。主回路由输入端、电压极性变换器、电压极性转换机构、输出端依次串接而成。控制回路由电池电压采样电路、开关电路和电压极性转换执行机构组成。使用时，充电机的输出接本转换器的输入，输出接待充电池。在电池正接时，即电池的正、负极引线分别接到本转换器的正、负输出端子上，转换机构不动作；在电池反接（误接）时，即电池的正、负引线分别接到转换器的负、正输出端子上，电池电压采样电路产生控制电流，驱动开关电路，接通电压极性转换执行机构的电源，转换机构动作，调换本转换器的输出电压极性，使其与误接电池的极性一致。

由于本转换器的输入端和输出端都是不分极性的，充电机的两个输出端任意接到转换器输入端，蓄电池的两根引线任意接到转换器输出端，都能正常充电。这样，在用充电机给蓄电池充电时，可避免操作人员失误而损伤甚至损坏蓄电池或充电机。使用安全方便，简化操作手续，有利于提高工作效率，避免损失。

下面结合附图对本实用新型进一步进行详细描述。

图1为本转换器与充电机和电池的连接示意图；

图2为本转换器作为充电器的接线示意图；

图3为本实用新型实施例的电路原理图。

图1中，充电机A的输出与本转换器B的输入相接，转换器的输出接电池C。电池两根引线可以不分正负，任意接在转换器的输出端。

图2中，P.S为交流电源，B为本转换器，C为待充蓄电池。交流电源的电压值一定要与电池的电压相一致。如电池标称电压为6V，交流电源的电压有效值也应是6V左右。

图3所示的电路可适用于20A／60V类型的蓄电池充电机。转换器输入端1接充电机的输出端；输出端8接待充蓄电池9，电源插头3接220V交流电；输入端1、电源插头3、输出端8为本转换器与外部连接的三个端口。在转换器内部还设有电源极性变换电路2、交流接触器KA主触头构成的电压极性转换机构4、线圈构成的电压极性转换执行机构5、开关控制电路6、电池电压采样电路7。

电压极性变换电路2就是四个晶体二极管VD1、VD2、VD3、VD4或其它半导体器件构成的整流桥，其一端与输入端1、另一端与电压极性转换机构4相接，其作用是不论本转换器输入端1的G端还是H端接充电机输出的正端，都能保证2的出线端的P点为正，Q点为负。

电压极性转换机构4由交流接触器KA的四对动、合触头构成，电压极性转换执行机构5由交流接触器KA的线圈构成，交流接触器KA一端与电源插头3连接，另一端与开关电路6中双向可控硅VT连接。

电池电压采样电路7由晶体二极管VD5、转换开关S、电阻组R1～R6组成。转换开关S是旋转式开关或琴键开关。根据待充蓄电池9的标称电压，S置于相应档位，接入适当阻值的电阻R1～R6，使电池充电电压与其标称电压等级相一致，如6V、12V、24V、36V、48V、60V。在蓄电池反接后，光电耦合器B的输入电流IF都在允许范围内。VD5一端与转换器输出端8的N极相接，另一端与转换开关S相接，其作用是防止蓄电池电压反向击穿光电耦合器B的输入端，因此，VD5的最大反向击穿电压VRM要大于待充蓄电池9的最高电压，本实施例中VD5的VRM≥100V。