[实用新型]微机控制的快速充电机

说明书

本实用新型蓄电池的充电设备，它涉及一种新型充电机的结构。

铅酸电池是一种普通常见的蓄能装置，由于它充放电可以反复操作，而且能蓄积一定数量的能量，然后可供给没有电源或不能供电的场合下的电器使用，因此它的用途很广，发展很快。但存在的一个麻烦就是充电要占用很长时间，常规充电需14－16小时，这是因受电瓶温升的限制，多年来都是采用小电流充电的方式。因为充电时间长，在操作上很不方便，占用设备、占用人力，很不经济。近年来大功率电子器件的应用使大电流快速充电得以实现，但在控制电路上多采用分立元件，使线路复杂，元件过多、可靠性差、及调试维修困难，因此使快速充电机的技术性能受到限制。

本实用新型的目的在于提供一种用微处理机实现对充放电进行数字控制的快速充电设备，它能大幅度地提高效率而且设备简单、易操作，并能实现自动控制。

按如上构思，本方案所提供的微机控制的快速充电机是由充放电的主回路和微机的控制电路所组成的。其中，它的充放电的主回路是由变压器、大功率的充电电路及大功率的放电电路所构成，它的微机控制电路由主机CPU、A／D转换电路、接口电路、及触发驱动电路所构成。

本方案快速充电机的充电电路是由大功率可控硅管组成的全波整流电路，放电电路是由大功率可控硅管搭成的半波整流电路，它的微机控制电路中的主机CPU部分包括有CPU块IC1、锁存器IC2、程序存贮器IC3及译码器IC12与晶振部分。它的A／D转换部分是由转换器IC4和IC13组成。它的接口电路是由并行口8255、7段译码器／驱动器及两组LED所组成。其触发驱动电路是由反相器IC11、三个光电耦合器IC15、IC16、IC17及三个开关管T1、T2、T3所组成。

本方案是采用充电－停止－放电－停止－充电去极化的充电方式。各程序的时间由微机控制，对电池的电压检定后，将其数据输入微机，按预先规定的程序进行，电压值不同其各充放电的时间参数不同。充电时由全波整流的大功率可控硅管KG1、KG2被触发、输出直流给电池充电，放电时使另一半波整流的大功率可控硅管KG3被触发，输出直流使电池强制放电，充、放的程序反复操作，电压很快上升，原来14－16小时的工作可在1－3小时内完成。

采用本方案能体现如下的优越性：①由微机根据测定电压的变化自动调整充放电参数及导通角，用去极化的充电方式大大提高工作效率；②控制电路中触发脉冲对称性好、精度高、用较少的硬件实现多种参数的自动控制；③对各种电池适应性宽，充电质量好。

图1是本方案微机控制的快速充电机的主电路部分的电原理图。

图2是本方案的微机控制电路的CPU部分的原理图。

图3是A／D转换部分的原理图。

图4是接口电路部分的原理图。

图5是触发驱动电路部分的电原理图。

图6是本方案微机控制的工作顺序及充放电参数示意图。

下面结合附图说明本实施例的结构及工作原理，变压器次级的参数根据电池参数选定，KG1、KG2是充电可控硅管，KG3为放电的可控硅管。工作时接通电源后计算机上电复位，CPU元件即从ROM元件中读取要执行的指令，根据指令向A／D元件发出测取电瓶端电压的信号，于是从A／D的IN3口检测出电压并存于RAM中（此时模拟量信号已转换成数字量），同时CPU发出信号显示出电瓶电压，此后CPU随时检测连于接口的按键。当按下按键后，CPU发出信号经IC11、T5、J1接通整个电路，并根据用户使用的电流经IC11、IC15、IC16、IC17、T1、T2、T3驱动可控硅KG1、KG2、KG3对电瓶充放电，同时将电瓶电压及充电电流显示出来，并存于RAM中。在整个工作过程中，计算机对电瓶随时进行检测，当判定电瓶充满后即自动停止，并通过指示灯显示出来。

以12伏电池充电为例列表说明整个自动操作的过程，表中t1为充电时间，t2为停止时间，t3为放电时间，t4为停止时间，它们都以毫秒为单位，αd、αf为充电和放电时的移相角。检测电压以V伏为单位。