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1、(10)申请公布号 CN 102629773 A (43)申请公布日 2012.08.08 C N 1 0 2 6 2 9 7 7 3 A *CN102629773A* (21)申请号 201210107666.8 (22)申请日 2012.04.12 H02J 7/00(2006.01) H02J 7/04(2006.01) H02J 7/10(2006.01) (71)申请人杭州创美实业有限公司 地址 311301 浙江省杭州市临安锦南街道市 坞村 (72)发明人俞维林 李梦全 (74)专利代理机构杭州九洲专利事务所有限公 司 33101 代理人王洪新 (54) 发明名称 智能脉冲温控充电。
2、器 (57) 摘要 本发明涉及一种一种蓄电池充电器。目的是 提供的充电器采用温度传感器，并采用单片机程 序控制，以脉冲电流充电，具有可消除蓄电池充电 过程中产生的极化，充电电压和电流能根据环境 温度自动调整的特点。技术方案是：智能脉冲温 控充电器，由壳体及充电电路组成，所述充电电路 由高压开关电源电路及低压控制电路组成，其特 征在于所述低压控制电路中：采用单片机控制， 该单片机的三个引脚作输入端，分别连接温度采 样电路、蓄电池DC的充电电压采样电路、充电电 流采样电路；该单片机的两个引脚作输出端，其 中一个引脚通过光电耦合器与高压开关电源连 接，另一个引脚依次与双色发光管和散热风扇连 接。 (。
3、51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/1页 2 1.智能脉冲温控充电器，由壳体及充电电路组成，所述充电电路由高压开关电源电路 （1）及低压控制电路（3）组成，其特征在于所述低压控制电路中：采用单片机控制，该单片 机的三个引脚作输入端，分别连接温度采样电路、蓄电池的充电电压采样电路、充电电流采 样电路；该单片机的两个引脚作输出端，其中一个引脚通过光电耦合器与高压开关电源连 接，另一个引脚依次与双色发光管和散热风扇连接。 2. 根据权利要求1所述的智能脉冲温控充电。
4、器，其特征在于：所述低压控制电路中的 单片机，其三个引脚作输入端： 稳压集成块经电阻R19连接相互串联的温敏二极管D10、二极管D11、D12，并通过所述 二极管D12的负极接地，电阻R19和温敏二极管D10的节点接单片机的第5脚，作为所述温 度采样电路； 蓄电池DC的负极经接插件SK接电阻R15、R16的一端，电阻R15的另一端接地，电阻 R16的另一端接电容C14和单片机的第6脚，作为所述充电电流采样电路； 蓄电池的正极经接插件SK接二极管D9的正极和继电器K的触点的一端，二极管D9的 负极接继电器K的线圈和电阻R17的一端，电阻R17的另一端经电阻R18接地，电阻R18并 联电容C12作。
5、为分压滤波电路，电阻R18、R17的分压点接单片机的第7脚，作为所述充电电 压采样电路； 继电器K的触点的另一端接二极管D7的负极，二极管D7的正极接高频变压器T的次 级线圈的5号接线端，次级线圈的6号接线端接地。 3. 根据权利要求1或2所述的智能脉冲温控充电器，其特征在于：所述低压控制电路 中的单片机，有二个引脚作输出端： 单片机的第2脚经电阻R13、光电耦合器PC的发光管、指示发光管VL1接地以控制高压 开关电源； 单片机的第3脚经电阻R25接三极管VT2的基极，VT2的集电极接电阻R23、R26、R27 的连接点，R26的另一端接双色发光管VL2的红灯，R27的另一端接三极管VT3的基。
6、极，VT3 的发射极接VT4的基极，VT3的集电极接双色发光管VL2的绿灯和电阻R24的一端，VT4的 发射极接地，VT4的集电极接散热风扇FS的负端，散热风扇的正端经电阻R14接电容C13的 正端和二极管D8的负极，二极管D8的正极接高频变压器的次级线圈的7号接线端，次级线 圈的8号接线端接地。 4. 根据权利要求3所述的智能脉冲温控充电器，其特征在于：所述的低压控制电路 中，蓄电池与接插件连接，蓄电池的正极经二极管D9、继电器K的线圈、电阻R20、R21分压、 电容C15、C16滤波、稳压集成块稳压、电阻R22微调后输出5.12V电压，再经电容C17、C18 滤波后，供给单片机作工作电源。。
7、 5. 根据权利要求3所述的智能脉冲温控充电器，其特征在于：所述高压开关电源电路 中，光电耦合器PC的光电三极管的集电极，接电阻R5和R6的节点，电阻R5的另一端分两 路，一路经电阻R1接高频变压器的初级线圈的1号接线端，另一路经电阻R11和二极管D6 接高频变压器的初级线圈的3号接线端，电阻R6的另一端接集成电路的第2脚。 权 利 要 求 书CN 102629773 A 1/4页 3 智能脉冲温控充电器 技术领域 0001 本发明涉及一种蓄电池充电器，具体涉及一种用于电动自行车铅酸蓄电池使用后 的补充充电。 背景技术 0002 现有的电动车铅酸蓄电池充电器，多为恒流、恒压、恒压涓充三阶段充电。
8、模式，输 出都是直流，充电时蓄电池会产生极化，其次充电电压值和电流值都是以25温度条件下 给出的。由于铅酸蓄电池的充电、受气温的影响很大，因此夏季将会过充，冬季将会充电不 足，过充和欠充会引起铅酸蓄电池的失水和硫酸盐化。 发明内容 0003 本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，采用温度传感器，并采用单片机程 序控制，以脉冲电流充电，可消除蓄电池充电过程中产生的极化，充电电压和电流能根据环 境温度自动调整。 0004 本发明提出以下技术方案： 智能脉冲温控充电器，由壳体及充电电路组成，所述充电电路由高压开关电源电路及 低压控制电路组成，其特征在于所述低压控制电路中：采用单片机控制，该单片机的。
9、三个引 脚作输入端，分别连接温度采样电路、蓄电池DC的充电电压采样电路、充电电流采样电路； 该单片机的两个引脚作输出端，其中一个引脚通过光电耦合器与高压开关电源连接，另一 个引脚依次与双色发光管和散热风扇连接。 0005 所述低压控制电路中的单片机，其三个引脚作输入端： 稳压集成块经电阻R19连接相互串联的温敏二极管D10、二极管D11、D12，并通过所述 二极管D12的负极接地，电阻R19和温敏二极管D10的节点接单片机的第5脚，作为所述温 度采样电路； 蓄电池DC的负极经接插件SK接电阻R15、R16的一端，电阻R15的另一端接地，电阻 R16的另一端接电容C14和单片机的第6脚，作为所述。
10、充电电流采样电路； 蓄电池DC的正极经接插件SK接二极管D9的正极和继电器K的触点的一端，二极管D9 的负极接继电器K的线圈和电阻R17的一端，电阻R17的另一端经电阻R18接地，电阻R18 并联电容C12作为分压滤波电路，电阻R18、R17的分压点接单片机的第7脚，作为所述充电 电压采样电路； 继电器K的触点的另一端接二极管D7的负极，二极管D7的正极接高频变压器的次级 线圈的5号接线端，次级线圈的6号接线端接地。 0006 所述低压控制电路中的单片机，有二个引脚作输出端： 单片机的第2脚经电阻R13、光电耦合器PC的发光管、指示发光管VL1接地以控制高压 开关电源； 单片机的第3脚经电阻R。
11、25接三极管VT2的基极，VT2的集电极接电阻R23、R26、R27 说 明 书CN 102629773 A 2/4页 4 的连接点，R26的另一端接双色发光管VL2的红灯，R27的另一端接三极管VT3的基极，VT3 的发射极接VT4的基极，VT3的集电极接双色发光管VL2的绿灯和电阻R24的一端，VT4的 发射极接地，VT4的集电极接散热风扇FS的负端，散热风扇的正端经电阻R14接电容C13的 正端和二极管D8的负极，二极管D8的正极接高频变压器的次级线圈的7号接线端，次级线 圈的8号接线端接地。 所述的低压控制电路中，蓄电池DC与接插件连接，蓄电池DC的正极经二极管D9、继电 器K的线圈、。
12、电阻R20、R21分压、电容C15、C16滤波、稳压集成块稳压、电阻R22微调后输出 5.12V电压，再经电容C17、C18滤波后，供给单片机作工作电源。 0007 所述高压开关电源电路中，光电耦合器PC的光电三极管的集电极，接电阻R5和R6 的节点，电阻R5的另一端分两路，一路经电阻R1接高频变压器的初级线圈的1号接线端， 另一路经电阻R11和二极管D6接高频变压器的初级线圈的3号接线端，电阻R6的另一端 接集成电路的第2脚。 0008 本发明的工作原理是：由单片机通过温度传感器2检测环境温度（温度传感器采 用温敏二极管D10），自动计算出当前应充的电压和电流，并通过光电耦合器，控制开关电源。
13、 输出的一定占空比的每秒钟脉冲个数，来控制充电的电压和电流。 0009 本发明的有益效果是：本发明与现有的铅酸蓄电池充电器相比，具有五个特点： 1、脉冲充电，有利于消除充电时产生的极化；2 、根据环境温度自动调整充电电压和电流， 使铅酸蓄电池热天不过充，冷天不欠充；3、有涓充报时功能，铅酸蓄电池达到涓充绿灯亮 时，还需再充2-3小时（而现有的充电器无报时功能）；4、五阶段充电模式；5、防电池极性反 接保护功能。 附图说明 0010 图1是本发明的原理框图。 0011 图2是本发明的电路原理图。 具体实施方式 0012 以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明。 0013 如图1、图2所示，本发。
14、明所述的智能脉冲温控充电器，由壳体以及充电电路组成， 为使图面整洁，图中壳体省略不画。 0014 所述充电电路包括高压开关电源电路1及低压控制电路3。 0015 在高压开关电源电路中，插头PL接220V交流电源，插头的二根电源线分别经过熔 断器F和负温度系数热敏电阻RT，二根电源线之间连接有电容C1，二根电源线分别经扼流 线圈L接桥式整流电路（由二极管D1、D2、D3、D4组成）的输入端。桥式整流电路的正、负输 出端接滤波电容C2，滤波电容C2的正端接电阻R1、R2、R3和电容C3的一端以及高频变压 器T的初级线圈（即高压侧）的1号接线端，电阻R2和电容C3并联后接二极管D5的负极， 电阻R3。
15、串联电容C4，二极管D5的正极和电容C4的另一端接高频变压器的初级线圈的2 号接线端和场效应管VT1的漏极（即图2中的D极），场效应管的源极（图中的S极）接电阻 R4、R8的一端，电阻R4的另一端接高压侧的公共端，电阻R8的另一端接电容C8和集成电 路（脉宽调制集成电路，推荐采用UC3842）的第3脚，集成电路的第1脚和第2脚间并联接 说 明 书CN 102629773 A 3/4页 5 电阻R7和电容C7，第2脚又接电阻R6，电阻R6的另一端接光电耦合器PC的光电三极管的 集电极和电阻R5，电阻R5的另一端接高压侧电源（电阻R5与电阻R1连接），光电三极管的 发射极接高压侧的公共端；集成电路。
16、的第8脚输出5V稳压电源，第8脚接滤波电容C9和电 阻R12，电阻R12的另一端接集成电路的第4脚和电容C10，集成电路的第5脚接高压侧公 共端，集成电路的第7脚接高压侧工作电源，集成电路的第6脚通过电阻R9接场效应管的 栅极（图2中的G 极）和电阻R10，电阻R10的另一端接高压侧公共端；高频变压器的3号 接线端经二极管D6、电阻R11接电容C5 的正端，电容C5与电容C6、稳压管DW并联，C5的 正端又经电阻R1接300V高压整流电源（上述二极管D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路输 出300V电压）。 0016 说明：上述高频变压器设有四组相互独立的绕组（共铁芯），第一绕组的接线端子。
17、 分别为所述1号、2号接线端（处于电路的高压侧），第三绕组的接线端子分别为5号、6号接 线端（处于电路的低压侧）；第二绕组的接线端子分别为3号、4号接线端（4号接线端连接公 共端），第四绕组的接线端子分别为7号、8号接线端，4号接线端和8号接线端之间接有电 容C11。 0017 上述结构与常规充电器类似。 0018 所述低压控制电路中：采用单片机作为主控芯片（单片机推荐采用PIC12F675）， 其三个引脚作输入端，其中稳压集成块（三端稳压集成电路，推荐采用7805）经电阻R19接 串联的温敏二极管D10、二极管D11、D12，二极管D12的负极接地，电阻R19和温敏二极管 D10的节点接单片。
18、机的第5脚，作温度采样电路；蓄电池DC的负极经接插件SK接电阻R15、 R16，电阻R15的另一端接地，电阻R16的另一端接电容C14和单片机的第6脚（电容C14另 一端接地），作充电电流采样电路；蓄电池DC的正极经接插件SK接二极管D9的正极和继电 器K的触点的一端，二极管D9的负极接继电器K的线圈和电阻R17，电阻R17的另一端接电 阻R18，电阻R18并联电容C12，接成分压滤波电路，电阻R17、R18的分压点接单片机的第7 脚，作充电电压采样电路；继电器K的触点的另一端接二极管D7的负极，二极管D7的正极 接高频变压器的5号接线端，高频变压器的6号接线端接地。 0019 所述低压控制电。
19、路中：单片机有二个引脚作输出，其第2脚经电阻R13与光电耦合 器PC的发光管连接，光电耦合器PC的发光管经指示发光管VL1接地，作控制高压开关电源 的用途；其第3脚经电阻R25接三极管VT2的基极，三极管VT2的集电极接电阻R23、R26、 R27的连接点，电阻R26的另一端接双色发光管VL2的红灯，电阻R27的另一端接三极管VT3 的基极，三极管VT3的发射极接三极管VT4的基极，VT3的集电极接双色发光管VL2的绿灯 和电阻R24的一端，三极管VT4的发射极接地，三极管VT4的集电极接散热风扇FS的负端， 散热风扇的正端经电阻R14，接电容C13的正端和二极管D8的负极，二极管D8的正极接。
20、高 频变压器的7号接线端，8号接线端接地。 所述电阻R24的另一端与所述电容C13的正端 连接，散热风扇FS并联有二极管D13。 0020 所述的低压控制电路中单片机的工作电源取自蓄电池DC（使用后需补充充电的蓄 电池还存有一定的电量）；蓄电池DC经接插件后，其正极经二极管D9、继电器K的线圈，经 电阻R20、R21分压，经电容C15、C16滤波，再经所述稳压集成块稳压，以及电阻R22微调后 输出稳压值为5.12V的电压，再经电容C17、C18滤波后，供给单片机作工作电源。 0021 220V交流电源，经整流滤波后，得到约300V的直流电压；一路从高频变压器的1 说 明 书CN 1026297。
21、73 A 4/4页 6 号接线端输入，经高频变压器的1号接线端、2号接线端加到功率场效应管的漏极；另一路 通过启动电阻R1接电容C5的正端，当光电耦合器PC中的发光管受控导通时，光电三极管 也导通，使集成电路工作，集成电路的第6脚输出约54KHZ的开关脉冲，使场效应管VT1导 通或阻断，通过高频变压器的互感，得到正常工作所需的电压：使5号、6号接线端输出充电 电压，使3号、4号接线端输出高压侧工作电源，7号、8号接线端输出散热风扇FS及指示灯 （即双色发光管VL2）所需的电压；当光电耦合器PC中的发光管受控关断时，集成电路也使 场效应管VT1关断。 说 明 书CN 102629773 A 1/2页 7 图1 说 明 书 附 图CN 102629773 A 2/2页 8 图2 说 明 书 附 图CN 102629773 A 。