專利名稱：充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充電裝置，尤其涉及一種可幫助汽車起動(dòng)的充電裝置。
背景技術(shù)：
汽車中的電池是汽車起動(dòng)及行使過程中必不可少動(dòng)力元件之一，傳統(tǒng)的汽車電池的充電裝置，多為鉛酸電池充電裝置，其電路結(jié)構(gòu)通常比較復(fù)雜。而且，現(xiàn)有汽車充電裝置多是采用疊片變壓器(EI變壓器)，其不但體積重量較大不便于攜帶、且功率小、震動(dòng)噪聲大、成本也較高。
汽車起動(dòng)時(shí)需要高電流，尤其是在寒冷環(huán)境下，需要電池有較高能量才能起動(dòng)。因此，當(dāng)電池的能量不夠，無法提供起動(dòng)所需的高電流時(shí)，汽車則難以或無法起動(dòng)。而現(xiàn)有的充電裝置無法直接在汽車起動(dòng)時(shí)給電池補(bǔ)充能量，這樣，在電池沒有足夠的能量提供汽車起動(dòng)所需的高電流時(shí)，不能幫助汽車發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。因此，當(dāng)電池能量較低不能提供足夠起動(dòng)電流時(shí)，就必須事先對電池進(jìn)行充電，經(jīng)常進(jìn)行充電操作不但給使用者帶來不便，而且此時(shí)電池中往往還留有較多的電量，在此時(shí)充電，將影響電池的使用壽命。
另外，一般大功率充電裝置只對輸入單元進(jìn)行保護(hù)，沒有對輸出單元進(jìn)行保護(hù)，這也不利于對充電電池的保護(hù)而且影響充電裝置的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種體積小、重量輕、噪聲小、使用安全、可幫助汽車起動(dòng)的充電裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明充電裝置用于對電池進(jìn)行充電并幫助汽車起動(dòng)，其包括變壓轉(zhuǎn)換單元，用于將外接交流電壓轉(zhuǎn)換為不同的電壓輸出，其包括環(huán)形變壓器及與所述環(huán)形變壓器的初級線圈連接、用于進(jìn)行不同輸出電壓選擇的轉(zhuǎn)換拔動(dòng)開關(guān)；與所述變壓轉(zhuǎn)換單元輸出端連接的整流單元，用于將變壓轉(zhuǎn)換單元輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出；
與所述整流單元的輸出端連接的功率轉(zhuǎn)換輸出單元，用于控制所述充電裝置的輸出，所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元接通使所述充電裝置有輸出，所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元斷開使所述充電裝置沒有輸出；與所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元連接的起動(dòng)控制單元，用于在起動(dòng)時(shí)控制接通所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元，使起動(dòng)狀態(tài)時(shí)可對電池進(jìn)行能量補(bǔ)充，使其有足夠的能量提供起動(dòng)所需的電流；與所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元連接的充電控制單元，用于控制電池充電過程中接通及關(guān)斷所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元，使電池充電完成后所述充電裝置可自動(dòng)停止工作的；與所述起動(dòng)控制單元連接的控制開關(guān)，用于控制所述起動(dòng)控制單元發(fā)揮作用；及與所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元連接用于確保充電裝置安全使用的保護(hù)單元。
所述充電控制單元進(jìn)一步包括與所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元輸出端連接的檢測電路，用于檢測電池電壓；與所述檢測電路連接的滯回比較電路，用于根據(jù)檢測電路提供的電壓提供控制信號；與所述滯回比較電路輸出端連接的驅(qū)動(dòng)電路，其由滯回比較電路提供的控制信號控制接通或斷開，控制所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元的輸出；及與所述滯回比較電路輸入端和整流單元的輸出端連接的穩(wěn)壓電路，其分別向所述充電控制電路提供控制電源及向滯回比較電路提供基準(zhǔn)電源。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的有益效果是本發(fā)明充電裝置設(shè)有獨(dú)立于充電控制單元設(shè)置的起動(dòng)控制單元，其可在起動(dòng)時(shí)，控制充電裝置對電池實(shí)時(shí)地進(jìn)行能量補(bǔ)充，使電池有足夠的能量提供起動(dòng)時(shí)所需的電流，從而可幫助汽車起動(dòng)；本發(fā)明充電裝置充電控制單元中的檢測電路檢測電池電壓并反饋至滯回比較電路、由滯回比較電路根據(jù)提供的電壓產(chǎn)生控制信號控制驅(qū)動(dòng)電路工作，驅(qū)動(dòng)電路接通時(shí)能量轉(zhuǎn)換輸出單元有輸出，驅(qū)動(dòng)電路斷開時(shí)能量轉(zhuǎn)換輸出單元沒有輸出，從而其可根據(jù)電池的充電電壓控制充電裝置的輸出，實(shí)現(xiàn)電池充電完成后充電裝置自動(dòng)停止輸出；本發(fā)明充電裝置的變壓轉(zhuǎn)換單元包括環(huán)形變壓器及與所述環(huán)形變壓器的初級線圈連接用于進(jìn)行不同輸出電壓選擇的轉(zhuǎn)換拔動(dòng)開關(guān)，可通過選擇初級線圈接入電路的線圈匝數(shù)控制輸出不同的電壓，且由于選用環(huán)形變壓器而不是體積重量大的疊片變壓器作為電壓變換裝置，使得整個(gè)充電裝置體積小、重量輕、噪聲小、成本較低；本發(fā)明的充電裝置設(shè)有保護(hù)單元，所述保護(hù)單元包括串聯(lián)在所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元輸出支路上電流跳制部件，使充電裝置輸出支路在長時(shí)間輸出重負(fù)載時(shí)可自動(dòng)斷開，保護(hù)充電裝置不被燒毀。


圖1是本發(fā)明充電裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明充電裝置的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
請參照圖1，為本發(fā)明充電裝置的原理框圖。本發(fā)明充電裝置用于對電池80進(jìn)行充電及幫助汽車等設(shè)備起動(dòng)，其包括變壓轉(zhuǎn)換單元20、整流單元30、功率轉(zhuǎn)換輸出單元40、起動(dòng)控制單元50、充電控制單元60及保護(hù)單元70。
請參照圖2，為本發(fā)明充電裝置的電路原理圖，所述充電裝置的輸出端一端接地、另一端與所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元的輸出端連接。
所述變壓轉(zhuǎn)換單元20用于將外接交流電壓轉(zhuǎn)換為不同低壓交流電輸出，其包括環(huán)形變壓器T1及與所述環(huán)形變壓器T1初級線圈連接的轉(zhuǎn)換拔動(dòng)開關(guān)S1。所述環(huán)形變壓器次級線圈作一端接地、另一端與所述整流單元連接。所述轉(zhuǎn)換撥動(dòng)開關(guān)S1為多路開關(guān)，通過其各開關(guān)支路分別控制與環(huán)形變壓器T1初級線圈不同位置的抽頭連接，選擇接入電路的環(huán)形變壓器T1的初級線圈的線圈匝數(shù)，從而可輸出不同的低壓交流電。本實(shí)施例中，根據(jù)初級線圈接入電路的匝數(shù)設(shè)定開關(guān)S1-4為6V/12A檔、S1-5為12V/2A檔、S1-6為12V/12A檔、S1-7為起動(dòng)檔。而且，由于本發(fā)明充電裝置采用環(huán)形變壓器進(jìn)行電壓變換，相較傳統(tǒng)充電裝置中采用的疊片變壓器，具有負(fù)載能力大，隔離系數(shù)高，噪聲系數(shù)小等特點(diǎn)。
另外，本實(shí)施例中，所述環(huán)形變壓器T1上進(jìn)一步加設(shè)有溫度跳制部件RT1，當(dāng)環(huán)形變壓器T1的溫度達(dá)到一定值時(shí)，本實(shí)施例中設(shè)定為溫度升高到超過90攝氏度時(shí)，該溫度跳制就會(huì)自動(dòng)斷開，切斷交流電源，使充電裝置停止工作，從而保護(hù)環(huán)形變壓器避免其由于長時(shí)間重負(fù)載而燒掉損壞。
所述整流單元30與所述變壓轉(zhuǎn)換單元20輸出端相連接，用于將變壓轉(zhuǎn)換單元20輸出的交流電轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電輸出。本發(fā)明整流單元30采用全波整流型電路以適應(yīng)輸出大電流的需要。選用4個(gè)25A二極管D1、D2、D3、D4作為整流子與所述環(huán)形變壓器T1的次級線圈連接，確保瞬間大電流(如100A)時(shí)有足夠的能力進(jìn)行整流。同時(shí)，也減少了各整流子對發(fā)熱能量的承受量。
所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元40與所述整流單元30的輸出端連接，用于控制充電裝置輸出端的輸出。本實(shí)施例中，所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元40包括機(jī)械轉(zhuǎn)換的繼電器K1，整流單元30的輸出端連接至該繼電器K1的主從觸點(diǎn)。當(dāng)繼電器K1的觸點(diǎn)閉合，電路接通其輸出端有電信號輸出，當(dāng)繼電器K1觸點(diǎn)斷開時(shí)，電路斷開，其輸出端沒有電信號輸出。所述繼電器K1作為本發(fā)明輸出通道的主要元件，考慮到大電流的問題，本實(shí)施例中，采用30A/277VAC20A/30VDC、COIL:12VDC的大功率繼電器。這種類型的繼電器可瞬間連續(xù)通過100A的電流20秒。
所述起動(dòng)控制單元與所述功率轉(zhuǎn)換單元40連接，用于在汽車起動(dòng)時(shí)控制所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元40的接通，對電池80能量進(jìn)行補(bǔ)充，使電池80有足夠的能量提供汽車起動(dòng)所需的大電流。本實(shí)施例中，所述起動(dòng)控制單元包括三極管Q1，及兩端分別與所述三極管Q1的基極、所述繼電器K1的輸出支路連接的負(fù)載電阻R8，所述三極管Q1的集電極與所述繼電器K1連接，在起動(dòng)狀態(tài)時(shí)，其射極接地。當(dāng)正確接入電池80時(shí)，可通過電池80電壓使三級管Q1導(dǎo)通，從而繼電器K1觸點(diǎn)閉合，電路接通將整流后的直流電向輸出方向?qū)ㄗ猿潆娧b置輸出端傳輸給電池80，對電池80進(jìn)行能量補(bǔ)充，產(chǎn)生大電流，從而幫助汽車起動(dòng)。
所述充電控制單元60與所述功率轉(zhuǎn)換單元40連接，用于控制電池80充電過程中所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元40的接通及關(guān)斷，使電池80充電完成后充電裝置可自動(dòng)停止工作。
本發(fā)明充電裝置接入交流電源后，通過環(huán)形變壓器T1輸出低壓交流電，再經(jīng)過整流后輸出直流電，由于整流后沒有經(jīng)過濾波，其輸出直流電的波形為脈動(dòng)直流。當(dāng)充電裝置的輸出接入電池80后，由于電池80兩極間電壓的影響，輸出電源的波形變得比較平滑；而當(dāng)輸出斷開電池80后，輸出波形回復(fù)為脈動(dòng)的直流，接入電池80后輸出電源波形的峰值比未接入電源時(shí)波形峰值低，因此，可通過檢測輸出的最高峰值將其轉(zhuǎn)化成信號來控制繼電器K1停止工作，達(dá)到充電裝置無輸出的目的，使充電裝置可自動(dòng)停止工作。
為實(shí)現(xiàn)電池80充電完成后充電裝置可自動(dòng)停止工作，本發(fā)明充電控制單元60包括與所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元40輸出端連接的檢測電路61、與所述檢測電路61連接的滯回比較電路62、與所述滯回比較電路62輸出端連接的驅(qū)動(dòng)電路63、及與所述滯回比較電路62及整流單元的輸出端連接的穩(wěn)壓電路64。
本實(shí)施例中，所述穩(wěn)壓電路64包括TL431三端穩(wěn)壓器U2、濾波電容C1、C3及電阻R1、R2、R3，所述三端穩(wěn)壓器U2的陽極接地，所述濾波電容C1與電阻R1串聯(lián)后與所述濾波電容C3所在支路并聯(lián)形成的支路一端接地、另一端與所述三端穩(wěn)壓器陰極連接，所述電阻R2兩端分別與所述三端穩(wěn)壓器的參考端及陰極連接，所述電阻R3一端接地、另一端與所述三端穩(wěn)壓器的參考端連接。采用TL431三端穩(wěn)壓器U2在其陰極端的節(jié)點(diǎn)100、參考端的節(jié)點(diǎn)200可同時(shí)得到兩組不同的穩(wěn)壓電源，用于分別向充電控制電路60提供控制電源及向滯回比較電路62提供基準(zhǔn)電源。
所述檢測電路61用于檢測電池80電壓，本實(shí)施例中，所述檢測電路61包括串聯(lián)在所述充電裝置輸出端之間的可調(diào)電阻VR1、固定電阻R11、R12。
所述滯回比較電路62用于根據(jù)檢測電路61提供的電壓向驅(qū)動(dòng)電路63提供控制信號，控制驅(qū)動(dòng)電路63接通或斷開。本實(shí)施例中，所述滯回比較電路62包括LM358集成電路芯片U1、負(fù)載電阻R4、R5及連接在所述LM358集成電路芯片U1引腳2和引腳3之間的電容C2，且所述LM358集成電路芯片U1的引腳1、引腳6短接后與所述電阻R5一端串接，所述電阻R5另一端與所述LM358集成電路芯片U1的引腳3連接后與所述電阻R4串聯(lián)并與所述穩(wěn)壓電路64中的參考端節(jié)點(diǎn)200連接，所述LM358集成電路芯片U1的引腳8也與所述穩(wěn)壓電路64中的參考端節(jié)點(diǎn)200連接，獲取其工作所需的基準(zhǔn)電壓；電源引腳8與所述穩(wěn)壓電路64的陰極端節(jié)點(diǎn)100連接獲取控制電源；輸入引腳2與所述檢測電路61中固定電阻R11的高電平端連接，獲取檢測電壓；輸出引腳7與所述驅(qū)動(dòng)電路63連接輸出控制信號；引腳4接地。
所述驅(qū)動(dòng)電路63用于根據(jù)所述滯回比較電路62輸出的控制信號控制功率轉(zhuǎn)換輸出單元40的輸出，其包括與LM358集成電路芯片U1輸出引腳7連接的電壓跟隨器631及驅(qū)動(dòng)三級管Q2，所述驅(qū)動(dòng)三級管Q2基極同時(shí)連接到電阻R9、R10組成的分壓電路及所述電壓跟隨器631的輸出端，且其射極接地，集電極與所述繼電器K1連接。所述電阻R9、R10組成的分壓電路串聯(lián)在所述充電裝置的輸出端之間。所述滯回比較電路62輸出的高電平或低電平的控制信號經(jīng)過電壓跟隨器控制驅(qū)動(dòng)三極管Q2的導(dǎo)通及關(guān)斷，從而控制繼電器K1通道的接通或斷開，使充電裝置斷開連接時(shí)無電壓輸出，達(dá)到控制充電完成后自動(dòng)終止的目的。
所述保護(hù)單元70用于工作過程中對充電裝置的保護(hù)。其包括用于重負(fù)載保護(hù)的電流跳制部件71及用于輸出短路和反接保護(hù)的保護(hù)電路72。本實(shí)施例中，所述電流跳制部件71采用250VAC/20A 12VDC/24VDC的線路斷路器F1，其串聯(lián)在繼電器K1輸出的主支路上，該線路斷路器F1在通過100A電流時(shí)，在5-20秒之間即可斷開，從而實(shí)現(xiàn)重負(fù)載時(shí)對充電裝置的保護(hù)。本實(shí)施例中，可以三級管Q1所在電路作為起動(dòng)狀態(tài)的短路和反接保護(hù)電路；三級管Q2所在電路控制其充電狀態(tài)時(shí)的短路和反接保護(hù)電路，所述短路和反接保護(hù)電路72通過控制繼電器K1的完全斷開，達(dá)到無電源輸出的目的，從而保證充電裝置的使用安全性。
另外，為實(shí)現(xiàn)起動(dòng)功能與充電功能的切換，本發(fā)明充電裝置可進(jìn)一步設(shè)有控制開關(guān)S2，將所述控制開關(guān)S2為單刀雙擲開關(guān)，其動(dòng)觸點(diǎn)與所述起動(dòng)控制單元50的三極管Q1的射極連接，其靜觸點(diǎn)分別為空置和接地狀態(tài)，當(dāng)所述控制開關(guān)S2置于S2-1的空置位置時(shí)，進(jìn)入充電功能選項(xiàng)，當(dāng)其置于S2-2的接地位置時(shí)，起動(dòng)控制單元發(fā)揮作用，進(jìn)入起動(dòng)功能選項(xiàng)。
所述充電裝置輸出端的負(fù)極還可進(jìn)一步串聯(lián)一直流電流表90，該直流電流表90另一端接地，以顯示整個(gè)充電裝置的充電過程中的電流情況。
操作時(shí)，將所述充電裝置外接220V的交流電源，閉合開關(guān)S1-7(即選擇起動(dòng)檔)，交流電從N端流經(jīng)環(huán)形變壓器T1的初級線圈，經(jīng)過溫度跳制RT1到達(dá)L端，形成了閉合回路，同時(shí)，在環(huán)形變壓器T1的次級線圈輸出相應(yīng)的低壓交流電。次級線圈輸出的交流電經(jīng)由D1、D2、D3、D4四個(gè)整流二極管所組成的全波整流電路整流后，成為脈動(dòng)直流電，由于此時(shí)繼電器K1觸電沒有閉合，所以其輸出端無電壓輸出。再把開關(guān)S2拔到S2-2的位置(即起動(dòng)控制單元發(fā)揮作用)，將充電裝置輸出端的正極和負(fù)極分別接入相應(yīng)的電池80的正極和負(fù)極。由于電池80兩極間存在一定的電壓，因此，此時(shí)電池80向繼電器K1和三極管Q1供電。即，當(dāng)電池80的電壓經(jīng)電阻R8給三極管Q1提供足夠的基極與發(fā)射極間正向?qū)妷海谷龢O管Q1處于完全導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，在另一條回路上，電池80輸出的電流經(jīng)繼電器K1，三極管Q1到電路的零電位，形成完整的電流回路，繼電器K1觸點(diǎn)閉合電路接通，整流后的直流電向輸出方向?qū)?，?jīng)電流跳制F1和輸出導(dǎo)線把直流電傳輸給電池80，對電池80進(jìn)行能量補(bǔ)充，使其有足夠的能量提供起動(dòng)所需的大電流，從而可以幫助汽車起動(dòng)。起動(dòng)后，將電池與充電裝置斷開即可，由于所述繼電器K1主輸出支路上串接有電流跳制F1，因此，當(dāng)起動(dòng)時(shí)間過長時(shí)，其可自動(dòng)跳制，切斷輸出通路，從而不會(huì)燒損充電裝置。
將開關(guān)S1拔到S1-6檔(12V/12A充電檔)，開關(guān)S2拔到S2-1(充電功能選項(xiàng))位置，接入220V外接交流電，由于繼電器K1還沒有開始工作，所以充電裝置的輸出端沒有輸出，即輸出的短路與反接不會(huì)接通電路造成充電裝置或電池80的損壞。
當(dāng)充電裝置的輸出正確接入電池80的瞬間，進(jìn)入電池80的自動(dòng)充電過程，電阻R9、R10組成的分壓電路為三級管Q2提供正向的導(dǎo)通電壓，使繼電器K1的觸點(diǎn)閉合，控制繼電器K1進(jìn)入工作狀態(tài)，將直流電導(dǎo)通輸出，再經(jīng)電流跳制F1和輸出導(dǎo)線對電池80進(jìn)行自動(dòng)充電。
同時(shí)，檢測電路61反饋電壓信號到集成電路LM358的引腳2，由于剛進(jìn)入充電狀態(tài)時(shí)的電池80電壓比較低，所以集成電路LM358引腳2的電壓比引腳3的基準(zhǔn)電壓低，從引腳7輸出低電平，三極管Q3不能控制Q2的基極電壓，驅(qū)動(dòng)三級管Q2仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器仍處于工作狀態(tài)，充電裝置繼續(xù)給電池80充電。當(dāng)電池80電壓上升到一定值(本實(shí)施例中為14.60VDC)時(shí)，集成電路LM358的引腳2電壓比引腳3電壓高，集成電路的引腳7輸出高電平，經(jīng)過電阻R7到三級管Q3的基極，使三極管Q3完全導(dǎo)通，從而控制驅(qū)動(dòng)三極管Q2的基極為低電平，Q2不再處于導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器K1停止工作，充電裝置停止給電池80充電。但是，由于此快速充電后電池80的化學(xué)效應(yīng)，電池80充電并未達(dá)到飽和狀態(tài)，其電壓會(huì)緩慢的下降，當(dāng)下降到一定值(本實(shí)施例中為13VDC)時(shí)，集成電路LM358的引腳2的電壓比引腳3的電壓低，集成電路的引腳7輸出低電平，驅(qū)動(dòng)三級管Q2導(dǎo)通，繼電器K1的工作電路又開始工作，再次對電池80進(jìn)行充電。如此循環(huán)，至電池80充電飽和為止，繼電器K1停止工作，充電過程自動(dòng)終止。
另外，當(dāng)開關(guān)S1選擇不同值的充電檔，開關(guān)S2拔到S2-2檔時(shí)，正確接入電池80后，還可對電池80進(jìn)行手動(dòng)充電。電池80提供的電壓經(jīng)電阻R8使二極管Q1完全導(dǎo)通，繼電器K1處于工作狀態(tài)中，外接交流電經(jīng)交流變壓和整流后輸出脈動(dòng)直流直接經(jīng)輸出電線給電池80充電。充電完成后，將電池80與充電裝置斷開即可。
所述充電裝置還可進(jìn)一步設(shè)置工作狀態(tài)的指示裝置，例如設(shè)置紅色發(fā)光二極管，當(dāng)輸出反接電池時(shí)點(diǎn)亮；設(shè)置綠色發(fā)光二極管，當(dāng)充電結(jié)束后點(diǎn)亮。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種充電裝置，用于對電池進(jìn)行充電并幫助設(shè)備起動(dòng)，其特征在于包括變壓轉(zhuǎn)換單元，用于將外接交流電壓轉(zhuǎn)換為不同的電壓輸出，其包括環(huán)形變壓器及與所述環(huán)形變壓器的初級線圈連接、用于進(jìn)行不同輸出電壓選擇的轉(zhuǎn)換拔動(dòng)開關(guān)；與所述變壓轉(zhuǎn)換單元輸出端連接的整流單元，用于將變壓轉(zhuǎn)換單元輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出；與所述整流單元的輸出端連接的功率轉(zhuǎn)換輸出單元，用于控制所述充電裝置的輸出，所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元接通使所述充電裝置有輸出，所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元斷開使所述充電裝置沒有輸出；與所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元連接的起動(dòng)控制單元，用于在起動(dòng)時(shí)控制接通所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元，使起動(dòng)狀態(tài)時(shí)可對電池進(jìn)行能量補(bǔ)充，使其有足夠的能量提供起動(dòng)所需的電流；與所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元連接的充電控制單元，用于控制電池充電過程中接通及關(guān)斷所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元，使電池充電完成后所述充電裝置可自動(dòng)停止工作的；與所述起動(dòng)控制單元連接的控制開關(guān)，用于控制所述起動(dòng)控制單元發(fā)揮作用；及與所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元連接用于確保充電裝置安全使用的保護(hù)單元。
2.如權(quán)利要求1所述的充電裝置，其特征在于所述充電裝置的輸出端一端接地、另一端與所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元的輸出端連接，所述環(huán)形變壓器次級線圈一端接地、一端與所述整流單元輸入端連接，所述轉(zhuǎn)換拔動(dòng)開關(guān)為多路開關(guān)，其各支路開關(guān)分別與環(huán)形變壓器的初級線圈的不同抽頭對應(yīng)使不同支路開關(guān)閉合時(shí)將不同匝數(shù)線圈接入電路，所述環(huán)形變壓器初級線圈輸入端進(jìn)一步設(shè)有溫度跳制部件。
3.如權(quán)利要求2所述的充電裝置，其特征在于所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元包括與所述整流單元輸出端連接的繼電器，所述繼電器的觸點(diǎn)閉合接通電路，使輸出端有電信號輸出，所述繼電器觸點(diǎn)斷開時(shí)電路斷開，使輸出端沒有電信號輸出。
4.如權(quán)利要求3所述的充電裝置，其特征在于所述起動(dòng)控制單元包括三極管Q1及兩端分別與所述三極管Q1的基極、所述繼電器K1的輸出支路連接的負(fù)載電阻R8，所述三極管Q1的集電極與所述繼電器K1連接，所述控制開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)，其動(dòng)觸點(diǎn)與所述三極管Q1的射極連接，靜觸點(diǎn)分別為空置及接地狀態(tài)，所述控制開關(guān)撥至接地觸點(diǎn)時(shí)，所述的起動(dòng)控制單元發(fā)揮作用。
5.如權(quán)利要求4所述的充電裝置，其特征在于所述充電控制單元包括與所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元輸出端連接的檢測電路，用于檢測電池電壓；與所述檢測電路連接的滯回比較電路，用于根據(jù)檢測電路提供的電壓提供控制信號；與所述滯回比較電路輸出端連接的驅(qū)動(dòng)電路，其由滯回比較電路提供的控制信號控制接通或斷開，控制所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元的輸出；及與所述滯回比較電路輸入端和整流單元的輸出端連接的穩(wěn)壓電路，其分別向所述充電控制電路提供控制電源及向滯回比較電路提供基準(zhǔn)電源。
6.如權(quán)利要求5所述的充電裝置，其特征在于所述檢測電路包括串聯(lián)在充電裝置輸出端之間的可調(diào)電阻VR1、固定電阻R11、R12。
7.如權(quán)利要求6所述的充電裝置，其特征在于所述穩(wěn)壓電路包括TL431三端穩(wěn)壓器、濾波電容C1、C3及電阻R1、R2、R3，所述三端穩(wěn)壓器的陽極接地，所述濾波電容C1與電阻R1串聯(lián)后與所述濾波電容C3所在支路并聯(lián)形成的支路一端接地、另一端與所述三端穩(wěn)壓器陰極連接，所述電阻R2兩端分別與所述三端穩(wěn)壓器的參考端及陰極連接，所述電阻R3一端接地、另一端與所述三端穩(wěn)壓器的參考端連接，所述三端穩(wěn)壓器在其陰極端的節(jié)點(diǎn)(100)、參考端的節(jié)點(diǎn)(200)同時(shí)得到兩組穩(wěn)壓電源。
8.如權(quán)利要求7所述的充電裝置，其特征在于所述滯回比較電路包括LM358集成電路芯片U1、負(fù)載電阻R4、R5及連接在所述LM358集成電路芯片U1引腳2和引腳3之間的電容C2，且所述LM358集成電路芯片U1的引腳1、引腳6短接后與所述電阻R5一端串接，所述電阻R5另一端與所述LM358集成電路芯片U1的引腳3連接后與所述電阻R4串聯(lián)并與所述穩(wěn)壓電路中的參考端節(jié)點(diǎn)(200)連接，所述LM358集成電路芯片U1的引腳8也與所述穩(wěn)壓電路中的參考端節(jié)點(diǎn)(200)連接，獲取基準(zhǔn)電壓；電源引腳8與所述穩(wěn)壓電路的陰極端節(jié)點(diǎn)(100)連接獲取控制電源；輸入引腳2與所述檢測電路中固定電阻R11的高電平端連接，獲取檢測電壓；輸出引腳7與所述驅(qū)動(dòng)電路63連接輸出控制信號；引腳4接地。
9.如權(quán)利要求8所述的充電裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電路包括與LM358集成電路芯片U1輸出引腳7連接的電壓跟隨器及驅(qū)動(dòng)三級管Q2，所述驅(qū)動(dòng)三級管Q2的基極同時(shí)連接到由電阻R9、R10組成的分壓電路及所述電壓跟隨器的輸出端，且其射極接地，集電極與所述繼電器連接，所述電阻R9、R10組成的分壓電路串聯(lián)在所述充電裝置的輸出端之間。
10.如權(quán)利要求1所述的充電裝置，其特征在于所述保護(hù)單元70包括串聯(lián)在所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元輸出支路上用于重負(fù)載保護(hù)的電流跳制部件及用于輸出短路和反接保護(hù)的保護(hù)電路。
全文摘要
本發(fā)明充電裝置用于對汽車電池進(jìn)行充電并幫助汽車起動(dòng)，其包括將外接交流電壓轉(zhuǎn)換為不同的電壓輸出的變壓轉(zhuǎn)換單元；與所述變壓轉(zhuǎn)換單元連接、將其交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出的整流單元；與所述整流單元連接的功率轉(zhuǎn)換輸出單元，其控制所述充電裝置的輸出；與所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元連接的起動(dòng)控制單元，其在起動(dòng)時(shí)控制功率轉(zhuǎn)換輸出單元接通，對電池進(jìn)行能量補(bǔ)充；與所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元連接的充電控制單元，其控制電池充電過程中功率轉(zhuǎn)換輸出單元的接通及關(guān)斷，使電池充電完成后所述充電裝置可自動(dòng)停止工作；與所述起動(dòng)控制單元連接的控制開關(guān)，其控制起動(dòng)控制單元發(fā)揮作用；及，與所述功率轉(zhuǎn)換輸出單元連接用于確保充電裝置安全使用的保護(hù)單元。
文檔編號H02J7/04GK1558524SQ20041003926
公開日2004年12月29日 申請日期2004年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月9日
發(fā)明者林滄銘 申請人:林滄銘