專利名稱：充電電池修復儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種充電電池修復儀，具體是一種用于鎳鎘電池的脈沖充電修復
直O(jiān)
背景技術：
在石油專用管生產領域，為保證鋼管質量，無損探傷是不可或缺的重要手段，而便攜式超聲探傷儀則是經常的大量使用的設備。該探傷儀的12V專用充電電池，由于使用多且使用頻繁，無法及時充電等原因，使用一般的充電器充電，常常使用不久即出現電池容量下降的情況，導致電池無法正常使用。而該電池的價格很高，輕易棄置不用，既給企業(yè)增加了成本，又造成環(huán)境污染。本修復儀對應的充電電池是由鎳鎘電池構成，用于模擬式手提超聲探傷儀，該電池原有的充電器只是直接對電池進行充電。由于鎳鎘電池的記憶效應，以及在實際使用中， 生產現場對于儀器的使用要求，通常難以做到完全放電之后再充電，或者未充足電即使用， 很快造成電池容量嚴重下降，無法正常使用。要克服這種由于記憶效應造成的電池容量下降，顯然一般的充電器是無法做到的。
發(fā)明內容本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種充電電池修復儀，采用先充分放電再進行脈沖充電的方式，在對電池充電的同時，消除電池的記憶效應，恢復電池的有效容量。按照本實用新型提供的技術方案，所述充電電池修復儀包括基準電壓電路、電池電壓測量顯示電路、放電/充電自動轉換電路、放電電路、充電/浮充控制電路、脈沖產生及編碼電路和脈沖充電電路；所述基準電壓電路連接電池電壓測量顯示電路，電池電壓測量顯示電路分別與放電/充電自動轉換電路、充電/浮充控制電路和脈沖充電電路相連，放電 /充電自動轉換電路通過放電電路連接充電電池，充電/浮充控制電路通過脈沖產生及編碼電路連接脈沖充電電路。作為12V充電電池修復儀，所述基準電壓電路包括穩(wěn)壓二極管與電容并聯，穩(wěn)壓二極管陽極接地，陰極通過電阻接MV穩(wěn)壓電壓，并通過第一可調電阻連接充電/浮充控制電路和電池電壓測量顯示電路。所述電池電壓測量顯示電路包括第一芯片LM339和第二芯片LM339，第一芯片 LM339的12腳和第二芯片LM339的12腳接地，第一芯片LM339的3腳和第二芯片LM339 的3腳接12V電源電壓；第一芯片LM339的1腳、2腳、13腳、14腳以及第二芯片LM339的 1腳、2腳、13腳、14腳分別連接8個發(fā)光二極管的陽極，8個發(fā)光二極管的陰極接地，8個發(fā)光二極管的陽極分別通過8個電阻接12V電源電壓；第一芯片LM339的4腳接14V基準電壓，第一芯片LM339的4腳和6腳之間接2只精確電阻，第一芯片LM339的6腳和8腳之間接1只精確電阻，第一芯片LM339的8腳和10腳之間接1只精確電阻，第一芯片LM339的10腳和第二芯片LM339的4腳之間接1只精確電阻，第二芯片LM339的4腳和6腳之間接 1只精確電阻，第二芯片LM339的6腳和8腳之間接1只精確電阻，第二芯片LM339的8腳和10腳之間接1只精確電阻。所述放電/充電自動轉換電路包括第一集成電路LM358的1腳通過第十九電阻接第六發(fā)光二極管的陰極，第六發(fā)光二極管的陽極接12V電源電壓，第一集成電路LM358的 2腳接所述電池電壓測量顯示電路，并通過第二可調電阻接地，第一集成電路LM358的4腳接地，5腳通過按鍵接第二繼電器的第二開關，第一集成電路LM358的6腳與2腳連接，7腳接所述放電電路，并通過第十八電阻接第六三極管的基極；第六三極管的發(fā)射極接地，集電極接所述充電/浮充控制電路，并分別經過第二繼電器和第八二極管接12V電源電壓；所述充電/浮充控制電路包括第二集成電路LM358的1腳接所述脈沖產生及編碼電路，2腳和6 腳相連并通過第二繼電器的第一開關接14V電壓，3腳和5腳相連并接所述脈沖充電電路， 7腳通過第十七電阻接第四二極管的陽極和第四三極管的基極；第四二極管陰極接所述放電/充電自動轉換電路；第四三極管的發(fā)射極通過第五二極管接地，集電極分別經過第一繼電器和第六二極管接12V電源電壓；第二集成電路LM358的8腳接所述電池電壓測量顯不電路。本實用新型包括一個14V基準電壓，通過精確電阻分壓，分段顯示電池電壓；一個放電電路，對電池充分放電；放電結束自動轉換為充電方式；以大電流脈沖充電，并間以短暫的脈沖放電；電池電壓充到14V，自動轉換到小電流浮充方式；通過這種充電方式，克服電池的記憶效應，恢復電池容量，有效延長電池使用壽命。本實用新型首先對電池充分放電到10V，然后自動轉入充電過程。如果電池電壓已經低于10V，則直接進入充電過程。整個充電過程采用脈沖充電和脈沖放電交替方式，即在一個周期中，有半個周期時間用大電流脈沖充電，間隔1/10周期，再用1/10周期時間脈沖放電(放電電流為充電電流的一半)，又間隔1/10周期后，對電池電壓采樣測量，如此往復循環(huán)。本實用新型的優(yōu)點是通過首先對電池充分放電，再自動轉換到脈沖充電狀態(tài)的方式，可以有效地消除充電電池的記憶效應，恢復電池的有效容量；在整個放電和充電過程中，電池電壓始終用8只發(fā)光二極管分段顯示，即10V，10. 5V，11V，11. 5V，12V，12. 5V，13V, 14V，這樣的顯示方式更直觀。

圖1本實用新型充電電池修復儀電路框圖。圖2本實用新型充電電池修復儀電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。1.如圖1所示，本實用新型包括基準電壓電路、電池電壓測量顯示電路、放電/ 充電自動轉換電路、放電電路、充電/浮充控制電路、脈沖產生及編碼電路和脈沖充電電路。其中基準電壓電路連接電池電壓測量顯示電路；作為整個電路的核心，電池電壓測量顯示電路分別與放電/充電自動轉換電路、充電/浮充控制電路和脈沖充電電路相連， 放電/充電自動轉換電路通過放電電路連接充電電池，充電/浮充控制電路通過脈沖產生及編碼電路連接脈沖充電電路。如圖2所示，在12V充電電池修復儀中，所述基準電壓電路包括穩(wěn)壓二極管ZD與電容C4并聯，穩(wěn)壓二極管ZD陽極接地，陰極通過電阻Rl接24V穩(wěn)壓電壓，并通過可調電阻 Wl連接充電/浮充控制電路和電池電壓測量顯示電路，由基準電壓電路提供14V基準電壓。 24V穩(wěn)壓電壓經過穩(wěn)壓二極管ZD獲得18V穩(wěn)定電壓，經過可調電阻Wl分壓得到14V電壓。 ICl (7812)輸出12V電壓供電路應用。2.如圖2所示，電池電壓測量顯示電路以四運放芯片IC5、IC6(LM339)為核心，第一芯片LM339 (IC5)的12腳和第二芯片LM339 (IC6)的12腳接地，第一芯片LM339 (IC5) 的3腳和第二芯片LM339 (IC6)的3腳接12V電源電壓；第一芯片LM339 (IC5)的1腳、2 腳、13腳、14腳以及第二芯片LM339 (IC6)的1腳、2腳、13腳、14腳分別連接8個發(fā)光二極管LEDA*8的陽極，8個發(fā)光二極管LEDA*8的陰極接地，8個發(fā)光二極管LEDA*8的陽極分別通過8個電阻RA*8接12V電源電壓；第一芯片LM339 (IC5)的4腳接14V基準電壓，第一芯片LM339 (IC5)的4腳和6腳之間接2只精確電阻，第一芯片LM339 (IC5)的6腳和 8腳之間接1只精確電阻，第一芯片LM339 (IC5)的8腳和10腳之間接1只精確電阻，第一芯片LM339 (IC5)的10腳和第二芯片LM339 (IC6)的4腳之間接1只精確電阻，第二芯片LM339 (IC6)的4腳和6腳之間接1只精確電阻，第二芯片LM339 (IC6)的6腳和8腳之間接1只精確電阻，第二芯片LM339 (IC6)的8腳和10腳之間接1只精確電阻。在電池電壓測量顯示電路中，通過8只精確電阻RB將14V電壓分壓為13V，12. 5V， 12V, 11. 5V, 11V, 10. 5V 和 10V，這些電壓分別加到四運放 IC5，IC6 (LM339)的 4，6，8，10 引腳，由8只發(fā)光二極管LEDA顯示。當電池電壓高于14V時，8只發(fā)光二極管LEDA全部亮起， 當電池電壓低于14V，高于13V，則圖中最左面的發(fā)光二極管LEDA熄滅，其余7只發(fā)光二極管LEDA仍然發(fā)光。當電池電壓逐漸低于以上各電壓值，則發(fā)光二極管LEDA自左至右逐一熄滅，以分段顯示電池電壓。3.放電/充電自動轉換電路包括集成電路IC7(LM358)的1腳通過電阻R19接發(fā)光二極管LED6的陰極，發(fā)光二極管LED6的陽極接12V電源電壓，集成電路LM358的2腳接電池電壓測量顯示電路，并通過可調電阻W2接地，集成電路LM358的4腳接地，5腳通過按鍵K接繼電器J2的第二開關JK22，6腳與2腳連接，7腳接放電電路，并通過電阻R18接三極管Q6的基極；三極管Q6的發(fā)射極接地，集電極接充電/浮充控制電路，并分別經過繼電器J2和二極管D8接12V電源電壓。4.充電/浮充控制電路包括集成電路IC4(LM358)的1腳接脈沖產生及編碼電路，2腳和6腳相連并通過繼電器J2的第一開關JK21接14V電壓，3腳和5腳相連并接脈沖充電電路，7腳通過電阻R17接二極管D4的陽極和三極管Q4的基極；二極管D4陰極接放電/充電自動轉換電路；三極管Q4的發(fā)射極通過二極管D5接地，集電極分別經過繼電器 Jl和二極管D6接12V電源電壓；集成電路LM358的8腳接電池電壓測量顯示電路。放電/充電自動轉換電路的作用是，在電池接入修復儀后，按下按鍵K，如電池電壓低于10V，則直接進入充電過程。如電池電壓高于10V，相應的LEDA亮起，顯示此時的電池電壓范圍。同時IC7(LM358)的比較電路1腳7腳輸出高電位，使三極管Q6導通，繼電器J2動作，繼電器開關JK21，JK22分別接至“放”端，使充電停止，同時使放電電路的三極管 Q5，Q51導通，通過電阻R15對電池放電，放電電流與用在超聲探傷儀的工作電流相同。此時發(fā)光二極管LED4亮，表示正在放電中。從LEDA點亮狀況，顯示當前電池電壓范圍。此時充電/浮充控制電路中的IC4(LM358)的1腳輸出高電位，使脈沖產生及編碼電路和脈沖充電電路都停止工作。IC4的7腳雖然輸出的也是高電位，但是由于Q6在導通狀態(tài)，其C極為低電位，通過二極管D4的箝位作用，使Q4無法導通，Jl不動作，不會進入浮充狀態(tài)。即在放電狀態(tài)下，通過二極管D4的箝位作用，盡管沒有進行脈沖充電，也不會啟動浮充電路；只有在充電狀態(tài)下，且充電到14V，才會啟動浮充電路工作。當電池電壓放電到低于10V, IC7輸出低電位，Q6截止，J2復位，JK21，JK22回到常閉狀態(tài)，“充^1接通，開始充電。此時運放IC4輸出低電位，脈沖產生及編碼電路工作，產生矩形脈沖波。5.脈沖產生及編碼電路和脈沖充電電路以集成電路IC2(CD4017)和IC3(CD4069) 為核心，產生周期脈沖方波。脈沖充電電路包括三極管Ql，Q2，Q21，Q22，Q3，Q31，電阻 R5，R12，R14，R15，二極管 D2，D3，D7，發(fā)光二極管 LED1，LED3, LED4。在每個周期中，有半個周期使三極管Q2，Q21，Q22導通，使MV電源通過限流電阻 R14，R15和二極管D7對電池充電。發(fā)光二極管LEDl閃亮，顯示正在充電中。間隔0. 1個周期后，三極管Q3，Q31導通0. 1個周期時間，通過R15對電池放電(放電電流為充電電流的一半)。發(fā)光二極管LED4閃亮，顯示正在放電中。又間隔0.1個周期， 三極管Ql截止0. 1個周期時間，通過電阻R5將此時電池電壓加到運放IC4的比較電路，以檢測電池電壓。如此循環(huán)對電池進行脈沖式的充電和放電。一旦電池充電至14V，IC4的1腳和7 腳輸出高電位，使脈沖產生及編碼電路和脈沖充電電路停止工作，并通過三極管Q4使繼電器Jl動作，繼電器開關JKl導通，使24V電壓通過限流電阻R12，發(fā)光二極管LED3對電池進行浮充充電。至此，整個對12V充電電池的放電和充電過程結束。對于未完全失效的，僅只是由于使用不當，從而因為電池的記憶效應導致的電池容量下降，用本修復儀反復充電，可以有效地提高電池的容量。適當更改相關元器件數值，本修復儀可以用于不同電壓的電池修復。
權利要求1.充電電池修復儀，其特征是包括基準電壓電路、電池電壓測量顯示電路、放電/充電自動轉換電路、放電電路、充電/浮充控制電路、脈沖產生及編碼電路和脈沖充電電路; 所述基準電壓電路連接電池電壓測量顯示電路，電池電壓測量顯示電路分別與放電/充電自動轉換電路、充電/浮充控制電路和脈沖充電電路相連，放電/充電自動轉換電路通過放電電路連接充電電池，充電/浮充控制電路通過脈沖產生及編碼電路連接脈沖充電電路。
2.如權利要求1所述充電電池修復儀，其特征是所述基準電壓電路包括穩(wěn)壓二極管 (ZD)與電容(C4)并聯，穩(wěn)壓二極管(ZD)陽極接地，陰極通過電阻(Rl)接24V穩(wěn)壓電壓，并通過第一可調電阻(Wl)連接充電/浮充控制電路和電池電壓測量顯示電路。
3.如權利要求1所述充電電池修復儀，其特征是所述電池電壓測量顯示電路包括第一芯片LM339 (IC5)和第二芯片LM339 (IC6)，第一芯片LM339 (IC5)的12腳和第二芯片 LM339 (IC6)的12腳接地，第一芯片LM339 (IC5)的3腳和第二芯片LM339 (IC6)的3腳接 12V電源電壓；第一芯片LM339 (IC5)的1腳、2腳、13腳、14腳以及第二芯片LM339 (IC6) 的1腳、2腳、13腳、14腳分別連接8個發(fā)光二極管的陽極，8個發(fā)光二極管的陰極接地，8 個發(fā)光二極管的陽極分別通過8個電阻接12V電源電壓；第一芯片LM339 (IC5)的4腳接 14V基準電壓，第一芯片LM339 (IC5)的4腳和6腳之間接2只精確電阻，第一芯片LM339 (IC5)的6腳和8腳之間接1只精確電阻，第一芯片LM339 (IC5)的8腳和10腳之間接1 只精確電阻，第一芯片LM339 (IC5)的10腳和第二芯片LM339 (IC6)的4腳之間接1只精確電阻，第二芯片LM339 (IC6)的4腳和6腳之間接1只精確電阻，第二芯片LM339 (IC6) 的6腳和8腳之間接1只精確電阻，第二芯片LM339 (IC6)的8腳和10腳之間接1只精確電阻。
4.如權利要求1所述充電電池修復儀，其特征是所述放電/充電自動轉換電路包括 第一集成電路LM358 (IC7)的1腳通過第十九電阻(R19)接第六發(fā)光二極管(LED6)的陰極， 第六發(fā)光二極管(LED6)的陽極接12V電源電壓，第一集成電路LM358 (IC7)的2腳接所述電池電壓測量顯示電路，并通過第二可調電阻(W2)接地，第一集成電路LM358 (IC7)的4腳接地，5腳通過按鍵(K)接第二繼電器(J2)的第二開關(JK22)，第一集成電路U058 (IC7) 的6腳與2腳連接，7腳接所述放電電路，并通過第十八電阻(R18)接第六三極管(Q6)的基極；第六三極管(Q6)的發(fā)射極接地，集電極接所述充電/浮充控制電路，并分別經過第二繼電器(J2)和第八二極管(D8)接12V電源電壓；所述充電/浮充控制電路包括第二集成電路LM358 (IC4)的1腳接所述脈沖產生及編碼電路，2腳和6腳相連并通過第二繼電器(J2)的第一開關(JK21)接14V電壓，3腳和5 腳相連并接所述脈沖充電電路，7腳通過第十七電阻(R17)接第四二極管(D4)的陽極和第四三極管(Q4)的基極；第四二極管(D4)陰極接所述放電/充電自動轉換電路；第四三極管 (Q4)的發(fā)射極通過第五二極管(D5)接地，集電極分別經過第一繼電器(Jl)和第六二極管 (D6)接12V電源電壓；第二集成電路LM358 (IC4)的8腳接所述電池電壓測量顯示電路。
專利摘要本實用新型涉及一種充電電池修復儀，包括基準電壓電路、電池電壓測量顯示電路、放電/充電自動轉換電路、放電電路、充電/浮充控制電路、脈沖產生及編碼電路和脈沖充電電路；所述基準電壓電路連接電池電壓測量顯示電路，電池電壓測量顯示電路分別與放電/充電自動轉換電路、充電/浮充控制電路和脈沖充電電路相連，放電/充電自動轉換電路通過放電電路連接充電電池，充電/浮充控制電路通過脈沖產生及編碼電路連接脈沖充電電路。其優(yōu)點是能夠通過對電池充分放電到10V，再自動轉換為脈沖充電狀態(tài)(并間以脈沖放電)，充電達到14V自動轉入浮充方式。通過這個過程，克服電池由于記憶效應造成的容量下降，恢復電池功能。
文檔編號G01R31/36GK201994703SQ20112011930
公開日2011年9月28日 申請日期2011年4月21日 優(yōu)先權日2011年4月21日
發(fā)明者劉廣瓚 申請人:無錫西姆萊斯石油專用管制造有限公司