[实用新型]充电器的计时控制装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种电动自行车充电器的控制电路。

背景技术

目前现有技术的电动自行车充电器，是按照三阶段充电原理设计制造的，充电过程中按时间顺序，依次经过下表的三个阶段：

其中恒流充电向恒压充电转换，是没有任何电子器件控制的，完全是依靠电池在充电过程种，其端电压随充电时间不断地上升而自动实现的。恒压充电向涓流充电的转换，是由充电器控制电路实现的，一般将控制点设定在0.45A附近。涓流充电就其本质来说，也是恒压充电，但电压的数值有所降低，如上表指示，恒压充电时电压为2.46V/单节电池；而涓流充电时电压为2.33V/单节电池。

在现有技术方案中的关键问题，就是恒压充电向涓流充电的转换点电流值的确定；定高了，能够很快转换，但是电池会充不足；此值定低了，就有可能不转换，使电池长期处于高电压下，会使电池的电解液“析气”、电池发热、将密封电池“充胖”，严重损坏电池。转换点电流值和电池的温度密切相关，而电动自行车充电时，绝大部分都是在室外，电池的温度从0℃变化到30℃是很正常的，这么宽范围内转换点电流值需要相应调节。转换点电流值还与电池的个体差异、新旧程度密切相关。现有技术对这个问题都不予考虑，用一个固定值对付所有情况。

同时，现有技术对涓流充电的结束时刻也没有控制，也就是说，第三阶段涓流充电时间长短是任意的。电池或是处于充电不足，或是充电过剩状态，这些对电池的寿命是很有害的。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提出一种电动自行车充电器的电路，它的工作原理仍旧是三阶段充电原理，但有所改动，如下表所示：

其中恒压充电向涓流充电的转换，是本实用新型的实质贡献，它是由“或门”构成，一路输入是“计时时间已到”(自充电电流1.2A开始计时，2.5小时到)；另一路输入是充电电流下降到0.3A。这两个条件只要有一个满足，就实现恒压充电向涓流充电的转换，这在一定程度上补偿了电池温度变化，使电池工作条件大大改善。本实用新型的另一个贡献是，对涓流充电时间进行控制，自充电电流1.2A开始计时，4小时到达时，切断充电回路，同时黄灯亮，红灯、绿灯全部熄灭。

本实用新型是这样实现的：

它是由采样电路1、或门电2、计时电路3、主回路4构成的。其特征是由或门电路2控制主回路4的工作状态由恒压充电向涓流充电转换，而或门电路2两路输入分别来自采样电路1和计时电路3。

采样电路1从主回路4采集充电电流，充电电流是单调递减函数，从开始充电时的数安培一直降到充电结束时的几十毫安培。当充电电流降到1.2A时，采样电路第一路输出信号，由逻辑0转变为逻辑1，使计时电路3开始计时；当充电电流降到0.3A时，采样电路第二路输出信号，由逻辑0转变为逻辑1，使或门电路2动作，这样驱动主回路4实现由恒压充电向涓流充电的转换。

或门电路2第一路输入是采样电路1的输出，第二路输入是计时电路3的一路输出；或门电路2的输出到主回路4，使主回路4工作状态由恒压充电转换为涓流充电。

计时电路3的“启动”端子连接到采样电路1第一路输出；计时电路3有两路输出信号，第一路是计时2.5小时输出逻辑1，第二路是计时4小时输出逻辑1；第一路输出连接到或门电路2第二路输入；第二路输出连接到主回路4，使电池工作状态结束涓流充电，同时复位自身的计时电路。

计时电路3的两路输出，常态均为逻辑0。计时电路在启动端子信号为逻辑1的瞬间开始计时，当计时到2.5小时的瞬间，第一路输出转化为逻辑1，驱动或门电路，由或门电路继续驱动主回路，实现由恒压充电向涓流充电的转换。即恒定的电压数值由2.46V/单节电池，降到涓流充电时的2.33V/单节电池；指示灯也相应地转换，红灯灭绿灯亮。当计时到4小时的瞬间，第二路输出转化为逻辑1，驱动主回路，使主回路停止涓流充电，切断充电回路。指示灯也相应地转换，绿灯灭黄灯亮。同时第二路输出信号，还连接到本电路的复位端子，使计时电路复位到初始状态，以便开始下一次工作。

附图说明

附图1是本实用新型的方框图。

附图2是本实用新型一个实施例子的电气原理图

具体实施方式

本实用新型一个实施例子的电气原理图见图2。

在图中，充电器的主回路是使用UC3842集成电路的典型隔离型反激式开关电源。限流电路是由功率管V1的电流取样电阻R2及R8、R9分压器组成。通过集成电路U3的第3脚进行限流。