專利名稱：實(shí)用鎳鎘電池放電充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鎳鎘電池放電充電器，它能夠使單節(jié)(或幾個(gè)單節(jié))鎳鎘電池在設(shè)備中完成放電和充電的全過(guò)程。
現(xiàn)有的鎳鎘電池充電器，大多數(shù)都是在沒(méi)有給鎳鎘電池放電的情況下進(jìn)行充電，另有一些充電器雖然有放電功能，但這一放電電流都是以鎳鎘電池自身電壓和低阻值電阻等元件組成的放電回路產(chǎn)生的。這種放電方法很難放掉鎳鎘電池的剩余電量。長(zhǎng)期將產(chǎn)生鎳鎘電池的“記憶效應(yīng)”。經(jīng)常使用，將會(huì)縮短電池壽命。對(duì)于只充電不放電的鎳鎘電池充電器對(duì)鎳鎘電池進(jìn)行充電將會(huì)更易產(chǎn)生電池的“記憶效應(yīng)”，很快會(huì)使鎳鎘電池“失效”。
本實(shí)用新型的目的是提供一種鎳鎘電池放電充電器，解決鎳鎘電池在充電之前的放電，以放掉鎳鎘電池剩余電量或消除鎳鎘電池的“記憶效應(yīng)”，延長(zhǎng)鎳鎘電池的使用壽命。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的鎳鎘電池放電充電器盒蓋通過(guò)前端兩側(cè)小園柱銷軸臺(tái)，放入放電充電器盒體上兩側(cè)的孔中，使盒蓋開(kāi)盒自如。放電充電器盒底用自攻螺絲固定在放電充電器盒體上并與盒體四周結(jié)合封閉，而中間部分留有空隙，以備電池負(fù)極卡板能在空隙中滑動(dòng)，以適用各種型號(hào)的電池。拉力彈簧一端不僅能拉緊電池負(fù)極卡板，而且還當(dāng)作電池負(fù)極卡板的導(dǎo)線用，拉力彈簧另一端固定在放電充電器盒體上并焊接導(dǎo)線，所述導(dǎo)線的另一端焊接在雙刀雙擲開(kāi)關(guān)的1個(gè)公共端上。在放電充電器盒體前端有電池正極板并焊接導(dǎo)線的一端，所述導(dǎo)線的另一端焊接在雙刀雙擲開(kāi)關(guān)的另1個(gè)公共端上。帶電源插頭的導(dǎo)線兩個(gè)端頭焊接在電源變壓器初級(jí)線圈兩端，電源變壓器放置在盒體中。電源變壓器可將交流220V電壓降為充電器所需的兩繞組交流低電壓，所述兩交流低電壓焊接在電路板上，電路板固定在放電充電器盒體上。雙刀雙擲開(kāi)關(guān)的另外四個(gè)端頭，分別通過(guò)導(dǎo)線焊接在電路板上。這樣將鎳鎘電池放入放電充電器中的電池正極板和電池負(fù)極卡板之間，根據(jù)使用者的需求，通過(guò)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換(放電或充電狀態(tài))，電源插頭接入交流220V電源就可以對(duì)鎳鎘電池進(jìn)行放電或充電。在上所述的電路板上焊接著橋式整流濾波電路，鎳鎘電池充電回路和鎳鎘電池放電回路。如上所述一種實(shí)用鎳鎘電池放電充電器，在放電充電器中對(duì)鎳鎘電池E1的放電回路，其特征在于橋式整流濾波后產(chǎn)生的電壓V01與鎳鎘電池E1的電壓E1和二極管D1、電阻R4、三極管T1串聯(lián)連接構(gòu)成放電主回路其中V01和E1的電壓正端方向相同。當(dāng)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)選擇在放電狀態(tài)時(shí)，電源插頭接入交流220V電源中，再將需放電的鎳鎘電池E1放入放電充電器盒內(nèi)的正極板和負(fù)極卡板之中。這樣就構(gòu)成由電壓V01和電壓E1與二極管D1、電阻R4、三極管T1串聯(lián)連接構(gòu)成的放電主回路。在回路中流過(guò)鎳鎘電池E1的放電電流就不僅是以鎳鎘電池電壓E1所決定，而且還要以電壓V01所決定。這種采用了對(duì)鎳鎘電池E1的“強(qiáng)制放電”技術(shù)構(gòu)成的放電主回路，能將鎳鎘電池E1的剩余電量基本放完或消除鎳鎘電池已有的“記憶效應(yīng)”。從而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)及效果它采用了對(duì)鎳鎘電池E1的“強(qiáng)制放電”的技術(shù)。即在鎳鎘電池放電回路中，不僅有鎳鎘電池電壓E1，而且還有與鎳鎘電池電壓E1電壓正端方向相同的另一組電源電壓V01，稱“驅(qū)動(dòng)電源”，和一些其它電器元件串聯(lián)連接構(gòu)成的鎳鎘電池放電主回路。鎳鎘電池在這樣的回路中放電，其放電電流不僅是以鎳鎘電池電壓E1所決定，而且還要以“驅(qū)動(dòng)電源”電壓V01所決定。從而實(shí)現(xiàn)電壓V01“強(qiáng)制”鎳鎘電池E1放電。這點(diǎn)就與現(xiàn)有的鎳鎘電池放電充電器有本質(zhì)的不同，現(xiàn)有的鎳鎘電池放電充電器都是以鎳鎘電池電壓E1和一些電器元件構(gòu)成放電主回路，進(jìn)行放電。這種方法對(duì)鎳鎘電池E1已產(chǎn)生的“記憶效應(yīng)”，很難依靠鎳鎘電池E1的自身放電來(lái)消除。因此必須進(jìn)行“強(qiáng)制”放電。在放電的控制回路中，將能保證鎳鎘電池的正確放電，將電池中的剩余電量基本放完或消除鎳隔電池已有的“記憶效應(yīng)”。將放電后的鎳鎘電池再進(jìn)行充電，充好的鎳鎘電池就無(wú)“記憶效應(yīng)”。在使用電池時(shí)，電池中的電化學(xué)物質(zhì)，將全部都能參于電化學(xué)反應(yīng)，這樣又顯示了鎳鎘電池內(nèi)阻小，充分展示鎳鎘電池的優(yōu)質(zhì)性能，同時(shí)可以延長(zhǎng)鎳鎘電池的使用壽命。
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖中1.放電充電器盒蓋；2.放電充電器盒體；3.放電充電器盒底；4、鎳鎘電池E；5.電池負(fù)極卡板；6.拉力彈簧；7.電池正極板；8.導(dǎo)線；9.導(dǎo)線；10.雙刀雙擲開(kāi)關(guān)；11.電路板；12.指示燈；13.電源變壓器；14.電源插頭。
在圖1中鎳鎘電池放電充電器盒蓋(1)，通過(guò)前端兩側(cè)小園柱銷軸臺(tái)放入放電充電器盒體(2)兩側(cè)的孔中，(圖中未畫)，使盒蓋開(kāi)盒自如。放電充電器盒底(3)用自攻螺絲(圖中未畫)固定在放電充電器盒體(2)上。放電充電器盒體(2)與放電充電器盒底(3)四周結(jié)合封閉，而中間部分留有空隙，以備電池負(fù)極卡板(5)能在空隙中滑動(dòng)，使其能適用于各種型號(hào)的電池。拉力彈簧(6)一端不僅能拉緊電池負(fù)極卡板(5)，而且還當(dāng)作電池負(fù)極卡板(5)的導(dǎo)線用，拉力彈簧(6)的另一端固定在放電充電器盒體(2)上，并焊接上導(dǎo)線(9)的一端，導(dǎo)線(9)的另一端焊接在雙刀雙擲開(kāi)關(guān)(10)的1個(gè)公共端上。帶導(dǎo)線的電源插頭(14)可接交流220V電源，帶導(dǎo)線的電源插頭(14)的線頭端的兩條線焊接在電源變壓器(13)的初級(jí)線圈的兩端。電源變壓(13)可將交流220V電壓降為放電充電器所需的兩繞組的交流低電壓，所述兩個(gè)交流低電壓焊接在電路板(11)上。指示燈(12)有兩個(gè)分別顯示鎳鎘電池放電或充電的工作狀態(tài)。電池正極板(7)以適用不同型號(hào)鎳鎘電池正極位置并通過(guò)導(dǎo)線(8)與雙刀雙擲開(kāi)關(guān)(10)的另1個(gè)公共端焊接相連。雙刀雙擲開(kāi)關(guān)(10)的另外四個(gè)端頭分別通過(guò)四根導(dǎo)線焊接在電路板(11)上(導(dǎo)線圖中標(biāo)號(hào)未畫)。這樣將鎳鎘電池E(4)放入放電充電器中，根據(jù)使用者的需求，通過(guò)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)(10)的轉(zhuǎn)換，對(duì)鎳鎘電池E(4)進(jìn)行放電或充電。
在圖2中為了更加清楚，圖中只畫出了電源(包括電源變壓器、全橋QL1、QL2、電容C1、C2、電阻R1、發(fā)光二極管LED1)及公用部分(包括電壓V01、V02、V01+V02、電阻R2、R3、R8、R9)和一節(jié)鎳鎘電池的放電回路及充電回路。若需畫兩節(jié)電池或四節(jié)電池的電路原理圖時(shí)，可在雙點(diǎn)劃線I部分中重復(fù)畫各節(jié)的放電電路，同樣可在雙點(diǎn)劃線II部分中重復(fù)畫各節(jié)的充電電路。畫幾節(jié)電池的電路就要同時(shí)畫幾個(gè)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)。圖中的畫法，也可以不畫雙刀雙擲開(kāi)關(guān)。這樣鎳鎘電池在放電充電器的一個(gè)位置上只能有一種狀態(tài)(放電或充電狀態(tài))。
圖2中若雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K1位置處在放電位置時(shí)，這時(shí)K1-a與K1-1a導(dǎo)通，K1-b與K1-1b導(dǎo)通，K1-a與K1-2a不導(dǎo)通，K1-b與K1-2b不導(dǎo)通。這時(shí)，在放電充電器中對(duì)鎳鎘電池E1的放電回路，是由橋式整流濾波后產(chǎn)生的電壓V01與鎳鎘電池E1的電壓E1和二級(jí)管D1、電阻R4、三極管T1串聯(lián)連接構(gòu)成放電主回路其中V01和E1電壓正端方向相同。在上述電路中，在串聯(lián)連接的D1、R4的兩端又并聯(lián)連接有串聯(lián)連接的LED2和電阻R5。為了控制鎳鎘電池E1正確放電到終止電壓，還采用了橋式整流濾波后的電壓V02和(V01+V02)以及LM339N中的一個(gè)比較器IC-1，并與電阻R2、R3、R6、R7共同作用控制放電過(guò)程。當(dāng)IC-1中第5腳電壓高于第4腳電壓，第2腳輸出高電壓，電壓(V01+V02)通過(guò)電阻R6、R7使三極管T1導(dǎo)通，鎳鎘電池E1放電，這時(shí)LED2發(fā)光。當(dāng)IC-1中第5腳電壓低于第4腳電壓時(shí)，第2腳輸出低電壓，三極管T1截止，放電主回路不能放電，LED2熄滅。
從圖2中可以看出鎳鎘電池E1在放電中有電壓V01和電壓E1，電壓正端方向相同的加在放電主回路中，這樣流過(guò)鎳鎘電池E1的放電電流就不僅是以鎳鎘電池電壓E1所決定，而且還要以“驅(qū)動(dòng)電源”電壓V01所決定。我們把此放電過(guò)程稱為電壓V01對(duì)鎳鎘電池E1的“強(qiáng)制放電”。
圖2中若雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K1位置處在充電位置時(shí)，這時(shí)，K1-a與K1-2a導(dǎo)通，K1-b與K1-2b導(dǎo)通，K1-a與K1-1a不導(dǎo)通，K1-b與K1-1b不導(dǎo)通。鎳鎘電池E2(如果不采用雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K1，E2就不同于E1。如果采用雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K1，E2就是E1，只是由于雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K1的轉(zhuǎn)換使鎳鎘電池處于放電或充電的不同狀態(tài)中)是在充電回路中，“驅(qū)動(dòng)電源”電壓V01與二極管D2、電阻R12、三極管T2和鎳鎘電池E2串聯(lián)連接構(gòu)成充電主回路其中V01與E2電壓正端方向相反。在上述電路中，在串聯(lián)連接的D2、R12兩端又并聯(lián)連接有串聯(lián)連接的LED3和電阻R13。為了防止鎳鎘電池E2的過(guò)充，還通過(guò)電源電壓V01和(V01+V02)與電阻R8、Re、R10、R11及LM339N中的一個(gè)比較器IC-3，對(duì)充電主回路進(jìn)行充電過(guò)程控制。當(dāng)比較器IC-3中第9腳電壓低于第8腳電壓時(shí)，第14腳輸出低電壓?！膀?qū)動(dòng)電源”電壓V01通過(guò)D2、R12及LED3、R13、T2的發(fā)射結(jié)和電阻R11產(chǎn)生基極電流，使三極管T2導(dǎo)通，充電主回路中產(chǎn)生充電電流給鎳鎘電池E2充電。此時(shí)LED3發(fā)光。當(dāng)鎳鎘電池電壓E2升高，使IC-3第9腳電壓高于第8腳電壓時(shí)，第14腳輸出高電壓，電壓(V01+V02)通過(guò)電阻R10和R11使三極管T2截止。這時(shí)“驅(qū)動(dòng)電源”電壓V01無(wú)法給鎳鎘電池E2充電。此時(shí)，LED3熄滅，充電結(jié)束。
圖2的通用性和靈活性就在于根據(jù)需求可生產(chǎn)多種類的該實(shí)用新型的產(chǎn)品。
一、品種的擴(kuò)展1.若在放電充電器中，只有一節(jié)鎳鎘電池的位置，那么我們可以通過(guò)對(duì)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K來(lái)選擇放電充電器的工作狀態(tài)，決定鎳鎘電池E的放電或充電。
2.如果在放電充電器中可放置四節(jié)或兩節(jié)鎳鎘電池，就分別采用4個(gè)或2個(gè)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K1-K4或K1-K2，那么該放電充電器就可以對(duì)四節(jié)或兩節(jié)鎳鎘電池獨(dú)立的進(jìn)行放電或充電，互不影響。
3.也可在可放置四節(jié)鎳鎘電池的放電充電器中，不采用雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K1-K4。那么我們可以把放電充電器做成兩節(jié)位置為鎳鎘電池的放電位置，另兩節(jié)位置為鎳鎘電池充電位置。這樣使電路簡(jiǎn)化。
二、主要元件的選用；1.在可放置四節(jié)鎳鎘電池的放電充電器中，要都能獨(dú)立的進(jìn)行放電和充電時(shí)，電路需要兩塊LM339N和相應(yīng)的電器元件，此時(shí)用4個(gè)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K1-K4。
2.在可放置四節(jié)鎳鎘電池的放電充電器中，可設(shè)置兩節(jié)位置為放電位置，另外兩節(jié)為充電位置，此時(shí)不用雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K1-K4，電路需一塊LM339N和相應(yīng)的電器元件。
3.在可放置兩節(jié)鎳鎘電池的放電充電器中，要都能獨(dú)立的進(jìn)行放電和充電時(shí)，電路需要一塊LM339N和相應(yīng)的電器元件，此時(shí)用兩個(gè)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K1-K2。
4.在可放置兩節(jié)電池的放電充電器中，要使一節(jié)位置為放電位置，另一節(jié)位置為充電位置，此時(shí)不用雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K1-K2。電路需一塊LM393p比較器和相應(yīng)的電器元件。
5.在可放置一節(jié)鎳鎘電池的放電充電器中，我們可以通過(guò)一個(gè)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K的轉(zhuǎn)換來(lái)選擇鎳鎘電池的放電或充電，電路需一塊LM393p和相應(yīng)的電器元件。
對(duì)于在序號(hào)4和5中電路中采用LM393p的線路，沒(méi)有畫出，因?yàn)長(zhǎng)M393p與LM339N一樣，都是比較器，區(qū)別就是管腳位置定義不同而已，其用法和LM339N的用法一樣。
三、電池組的擴(kuò)展本實(shí)用新型圖2畫出了對(duì)單節(jié)鎳鎘電池放電和充電的電路原理圖。但其原理可擴(kuò)展，即可對(duì)鎳鎘電池組進(jìn)行放電和充電。只是在電路中改變“驅(qū)動(dòng)電源”電壓V01的有效值及相應(yīng)的電器元件就可以。
權(quán)利要求一種實(shí)用鎳鎘電池放電充電器，在放電充電器中對(duì)鎳鎘電池E1的放電回路，其特征在于橋式整流濾波后產(chǎn)生的電壓V01與鎳鎘電池E1的電壓E1和二極管D1、電阻R4、三極管T1串聯(lián)連接構(gòu)成放電主回路其中V01和E1的電壓正端方向相同。
專利摘要實(shí)用鎳鎘電池放電充電器是一種能消除鎳鎘電池“記憶效應(yīng)”的放電充電器。在已裝有電池正、負(fù)極卡板、雙刀雙擲開(kāi)關(guān)、電路板、電源變壓器的放電充電器中, 在電路板上增加了“強(qiáng)制放電”電路:由橋式整流濾波后產(chǎn)生的電壓V
文檔編號(hào)H02J7/02GK2398764SQ9923460
公開(kāi)日2000年9月27日 申請(qǐng)日期1999年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月10日
發(fā)明者緱澤川 申請(qǐng)人:緱澤川