專利名稱：蓄電池補(bǔ)償式恒流自動(dòng)充放電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)蓄電池充電裝置的改進(jìn)。
目前的蓄電池充電裝置都是采用可控硅來控制充電電流大小的，這類裝置在實(shí)際的使用，特別在艦船方面的應(yīng)用中，存在控制電路復(fù)雜、可靠性差、電磁兼容性也難于解決等問題。
本實(shí)用新型的目的是提供這樣的一種裝置在裝置輸入電壓變化為±20％額定電壓時(shí)，使輸出電流按設(shè)定值恒定不變，且電磁兼容性好，能對(duì)電池組的低電壓、充電過載、伺服故障報(bào)警，以及對(duì)電池組充、放電能自動(dòng)轉(zhuǎn)換，提高蓄電池的使用效能，減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是利用輸出電流反饋信號(hào)，通過伺服機(jī)構(gòu)自動(dòng)對(duì)輸入端電壓進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)蓄電池組的恒流充電，并采用現(xiàn)代電子技術(shù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)電池組的充、放電狀況，具有二級(jí)自動(dòng)恒流或手動(dòng)調(diào)壓充電及故障報(bào)警功能。因此，本實(shí)用新型包括一個(gè)由依次成電路相聯(lián)結(jié)、構(gòu)成接受與市電相連的接觸器Uλ的輸出并控制其工作的閉合反饋環(huán)節(jié)Uλ→電壓補(bǔ)償單元→整流單元→電流取樣傳感單元→電池組充放電轉(zhuǎn)換單元→Uλ；由手控單元與電壓補(bǔ)償單元相聯(lián)結(jié)，構(gòu)成手控工作模式；由電池組充放電轉(zhuǎn)換單元饋入電信號(hào)到監(jiān)控單元去控制伺服單元工作；由電動(dòng)控制開關(guān)設(shè)置伺服單元的工作狀態(tài)，再由伺服單元去調(diào)控電壓補(bǔ)償單元工作而構(gòu)成的自動(dòng)工作模式。并由直流穩(wěn)壓電源供給上述各部件的直流電壓。
本實(shí)用新型由于改變了常規(guī)的恒流或恒壓充電的控制方法，使裝置可靠性大大提高并具有下述多種功能和優(yōu)點(diǎn)1、采用輸出電流取樣來控制輸入網(wǎng)絡(luò)的電壓補(bǔ)償，根據(jù)監(jiān)測(cè)單元的檢測(cè)信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)二級(jí)以上的多級(jí)恒流充電、恒流精度高，輸出紋波小，大大減少蓄電池充電后期的水解現(xiàn)象；2、具有自動(dòng)恒流及手控調(diào)壓雙重功能，一旦監(jiān)控單元工作失靈，可以方便地轉(zhuǎn)入手控調(diào)壓充電；3、蓄電池組充電、放電的自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的自動(dòng)監(jiān)測(cè)單元根據(jù)充電或放電蓄電池組的容量進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換，確保負(fù)載的用電，在充電后期采用蓄電池高限電壓與充電后期計(jì)時(shí)雙重控制，可適合不同使用期的蓄電池組充電；4、具有補(bǔ)充充電功能，如果蓄電池組的容量沒有放電至低限值需要充電時(shí)，通過裝置上的補(bǔ)充充電按鈕，使蓄電池組按補(bǔ)充充電程序進(jìn)行。
本實(shí)用新型的附圖簡(jiǎn)單說明如下

圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)方框示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的電壓補(bǔ)償單元和整流單元的實(shí)施電原理圖。
圖3—1和圖3—2分別是本實(shí)用新型的電流取樣傳感單元的實(shí)施例圖。
圖4是本實(shí)用新型的電池組充放電轉(zhuǎn)換單元的實(shí)施電原理圖。
圖5是本實(shí)用新型的監(jiān)控單元的實(shí)施電原理圖。
圖6是本實(shí)用新型的伺服單元和電動(dòng)控制單元的實(shí)施電原理圖。
圖7是本實(shí)用新型的報(bào)警單元的實(shí)施電原理圖。
圖8是本實(shí)用新型的電源示意圖。
下面我們根據(jù)圖1—圖8給出本實(shí)用新型一個(gè)較好的實(shí)施例，并結(jié)合對(duì)該實(shí)施例的描述，進(jìn)一步提供本實(shí)用新型的技術(shù)細(xì)節(jié)。
請(qǐng)參閱圖1，如圖所示，本實(shí)用新型包括一個(gè)由依次成電路相聯(lián)結(jié)、構(gòu)成接受與市電相連的接觸器Uλ的輸出并控制其工作的閉合反饋環(huán)節(jié)Uλ→電壓補(bǔ)償單元1→整流單元2→電流取樣傳感單元3→電池組充放電轉(zhuǎn)換單元4→Uλ；由手控單元9與電壓補(bǔ)償單元1相聯(lián)結(jié)，構(gòu)成手控工作模式；由電池組充放電轉(zhuǎn)換單元4饋人電信號(hào)到監(jiān)控單元6去控制伺服單元5工作；由電動(dòng)控制開關(guān)8設(shè)置伺服單元5工作狀態(tài)，再由伺服單元5去調(diào)控電壓補(bǔ)償單元1工作而構(gòu)成的自動(dòng)工作模式。電源10(圖中未畫出)則供給上述各部件的直流電源。
請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)施例中的電壓補(bǔ)償單元1包括補(bǔ)償變壓器T1和調(diào)整變壓器T2，該調(diào)整變壓器T2提供初級(jí)補(bǔ)償電壓信號(hào)，其與電池組充電電流成線性變化，送至補(bǔ)償變壓器T1的一次側(cè)(初級(jí)繞組)，再由其二次側(cè)(次級(jí)繞組)產(chǎn)生補(bǔ)償電壓，經(jīng)由整流單元2整流，本實(shí)施例的整流單元2系由二極管整流器構(gòu)成。手控單元9為一只手調(diào)節(jié)輪。
請(qǐng)參閱圖3—1和圖3—2，它們分別為本實(shí)用新型中的電流取樣傳感單元3的兩種實(shí)施方案圖3—1系由三只運(yùn)算放大器31、32和33構(gòu)成的分流器取樣結(jié)構(gòu)，由整流單元2將交流電壓整流后經(jīng)電流取樣傳感元3和電池組充放電轉(zhuǎn)換單元4向電池組充電，其中被分流取樣作為自動(dòng)調(diào)控恒流充電的初始信號(hào)，該分流電信號(hào)經(jīng)由運(yùn)算放大器31、32和33構(gòu)成的高阻抗差動(dòng)放大單元放大后，送入電池組充放電轉(zhuǎn)換單元4；或如圖3—2所示，電流取樣傳感單元3系由一只霍爾磁傳感器35及其輸入線圈進(jìn)34所構(gòu)成，進(jìn)行電流取樣，線路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。
請(qǐng)參閱圖4，如圖所示，AE1是對(duì)E1電池組的監(jiān)測(cè)，即電池組監(jiān)測(cè)單元41，AE2是對(duì)E2電池組的監(jiān)測(cè)，即電池組監(jiān)測(cè)單元42。AE1與AE2的電路結(jié)構(gòu)是相同的，其中“B+”為基準(zhǔn)電壓，由兩只運(yùn)算放大器410、411構(gòu)成滯后式電壓比較器；電位器4101設(shè)定低限基準(zhǔn)電壓，電位器4111設(shè)定高限基準(zhǔn)電壓，當(dāng)蓄電池E1的電壓低于某一設(shè)定值時(shí)，運(yùn)算放大器410輸出高電位，由于該電位的升高，使二極管4102反向截止，因而使運(yùn)算放大器411的同相“+”輸入端升高，輸出高電位，并經(jīng)非門412驅(qū)動(dòng)，繼電器413工作，指示燈414亮。同樣，運(yùn)算放大器410的輸出為高電平，從而經(jīng)與非門415、416和417后，使繼電器418得以驅(qū)動(dòng)，再經(jīng)繼電器Kc控制電源的通斷。計(jì)時(shí)單元43則由運(yùn)放430、時(shí)鐘振蕩器432和計(jì)時(shí)器431以電路聯(lián)結(jié)構(gòu)成，當(dāng)充電至某一設(shè)定的高限值后，運(yùn)放430輸出為“0”，從而計(jì)時(shí)器431開始計(jì)時(shí)，到一定時(shí)間后，輸出為高電位，使AE1或AE2反轉(zhuǎn)，充電停止。由電流傳感單元3來的電流傳感信號(hào)，經(jīng)倍壓元件441—444構(gòu)成的倍壓?jiǎn)卧?4倍壓，分取出三倍壓信號(hào)送監(jiān)控單元6作為二級(jí)恒流控制及過載信號(hào)電壓，SA1為自動(dòng)、手動(dòng)1、手動(dòng)2的轉(zhuǎn)換開關(guān)，圖中開關(guān)在自動(dòng)位置。
請(qǐng)參閱圖5，如圖所示，單元62是監(jiān)測(cè)電池組E1的低壓，單元63是監(jiān)測(cè)電池組E2的低壓，而“單元61”是監(jiān)測(cè)充電電流是否過載。運(yùn)算放大器640、641及繼電器643構(gòu)成充電電流減半監(jiān)控單元64，當(dāng)充電至設(shè)定電壓時(shí)，繼電器643釋放，通過觸點(diǎn)J643-1或J643-2改變來自電池組充放電轉(zhuǎn)換單元4的倍壓信號(hào)值，由電阻644送至伺服單元5，由伺服單元5來的伺服觸點(diǎn)信號(hào)輸入由延時(shí)集成塊651和運(yùn)算放大器652構(gòu)成的傳動(dòng)故障檢測(cè)單元65，當(dāng)伺服繼電器54或55動(dòng)作時(shí)間至設(shè)定延時(shí)值時(shí)，繼電器653動(dòng)作，通過其觸點(diǎn)J653-2斷開伺服單元5的伺服電路，由單元61的過流信號(hào)、單元62的E1電池組低電壓信號(hào)、單元63的E2電池組低電壓信號(hào)，各伺服故障信號(hào)分別通過J612-1、J621-1、J631-1、J653-1觸點(diǎn)向報(bào)警單元7輸出報(bào)警信號(hào)。
請(qǐng)參閱圖6，如圖所示，伺服單元5對(duì)來自監(jiān)控單元6來的電壓信號(hào)經(jīng)比較器50、51比較，當(dāng)電壓偏低時(shí)，則通過繼電器55動(dòng)作，伺服電機(jī)使補(bǔ)償量增加，反之，通過繼電器54動(dòng)作，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，補(bǔ)償電壓減少，電位器500和電位器510分別設(shè)定充電增流或減流，開關(guān)53是自動(dòng)、電動(dòng)及停止的轉(zhuǎn)換開關(guān)(圖中開關(guān)在自動(dòng)位)，在電動(dòng)位置時(shí)，由按鈕531與532控制繼電器54或繼電器55動(dòng)作。
權(quán)利要求1.一種蓄電池補(bǔ)償式恒流自動(dòng)充放電裝置，包括與交流電源相連接的接觸器Uλ、直流電源(10)、報(bào)警單元(7)，其特征在于還有依次成電路聯(lián)結(jié)、構(gòu)成接受Uλ的輸出并控制其工作的閉合反饋環(huán)節(jié)Uλ→電壓補(bǔ)償單元(1)→整流單元(2)→電流取樣傳感單元(3)→電池組充放電轉(zhuǎn)換單元(4)→Uλ、分別與電壓補(bǔ)償單元(1)相連接的手控單元(9)和伺服單元(5)、聯(lián)結(jié)伺服單元(5)與電池組充放電轉(zhuǎn)換單元(4)的監(jiān)控單元(6)和設(shè)置伺服單元(5)工作狀態(tài)的電動(dòng)控制開關(guān)(8)、以及連接監(jiān)控單元(6)報(bào)警電信號(hào)輸出端的報(bào)警單元(7)。
專利摘要一種蓄電池補(bǔ)償式恒流自動(dòng)充放電裝置，包括由電壓補(bǔ)償單元(1)、整流單元(2)、電流取樣傳感單元(3)和電池組充放電轉(zhuǎn)換單元(4)順次成電路聯(lián)結(jié)，構(gòu)成接受與控制Uλ的閉合反饋環(huán)節(jié)，分別與電壓補(bǔ)償單元(1)相聯(lián)結(jié)的手控單元(9)和伺服單元(5)，聯(lián)結(jié)伺服單元(5)與電池組充放電轉(zhuǎn)換單元(4)的監(jiān)控單元(6)，置伺服單元(5)狀態(tài)的電動(dòng)控制開關(guān)(8)以及與監(jiān)控單元(6)相連接的報(bào)警單元(7)。本實(shí)用新型具有充電恒流精度高和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J7/10GK2222977SQ9422789
公開日1996年3月20日 申請(qǐng)日期1994年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月23日
發(fā)明者朱進(jìn)先 申請(qǐng)人:朱進(jìn)先