[实用新型]一种可变恒流限压充电器

说明书

技术领域

本实用新型涉及蓄电池充电技术领域，具体涉及一种可变恒流限压充电器。 

背景技术

充电器被广泛应用于对各类蓄电池的充电中。蓄电池充电时，电池正极与充电器充电输出接口的正极相联，电池负极与充电器充电输出接口的负极相联，并且充电输出接口输出的充电电压必须高于电池的总电动势。 

目前应用较为广泛的充电器主要有恒流充电器、恒压充电器和恒流限压充电器三种。 

恒流充电器是用调整充电控制电路的输出电压，保持充电电流强度不变，对蓄电池进行充电；其充电控制电路简单，但由于蓄电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的，到充电后期，充电电流多用于电解水，产生气体，不仅造成能源浪费，还容易导致蓄电池出气过甚。恒压充电器的充电电压在全部充电时间里保持恒定的数值，随着蓄电池端电压的逐渐升高，电流逐渐减少；与恒流充电过程相比，恒压充电过程更接近于蓄电池的最佳充电曲线，并且恒压充电控制电路也比较简单，但由于充电初期蓄电池电动势较低，恒压充电的电流较大，有可能超过电池最大承载电流的数倍，因此对蓄电池寿命造成很大影响，容易使蓄电池极板弯曲，甚至造成电池报废。 

恒流限压充电器的充电电路中设计有内部基准参考电流和内部基准参考电压，当蓄电池电压较低时，恒流限压充电器以某恒定电流（即其电路设定的内部基准参考电流）向蓄电池充电，该阶段的充电电流不变、充电电压逐渐变大（但不大于内部基准参考电压）；随着充电过程进行，当蓄电池电压逐渐增大至接近于电路所限制的内部基准参考电压时，恒流限压充电器限制充电电压继续增大，以相对恒定的电压（一般等于或接近于内部基准参考电压）向蓄电池充电，充电电流则逐渐减小（但不小于充电涓流），直至将蓄电池电量充满。恒流限压充电器的内部结构主要由电源输入接口电路、恒流限压充电控制电路、充电输出接口电路以及输出电流检测电路、输出电压检测电路、电流误差比较器和电压误差比较器构成。如图1所示，电源输入接口电路、恒流限压充电控制电路和充电输出接口电路依次连接，其中，电源输入接口电路用于连接输入电源，充电输出接口电路用于连接充电的蓄电池。输出电流检测电路的检测端连接在恒流限压充电控制电路与充电输出接口电路之间，输出电压检测电路的检测端则与充电输出接口电路连接，二者用于分别检测输出的充电电流和充电电压，且输出电流检测电路的信号输出端和输出电压检测电路的信号输出端分别连接至电流误差比较器的比较输入端和电压误差比较器的比较输入端，用于将检测的输出的充电电流和充电电压分别传送至电流误差比较器和电压误差比较器进行比较。电流误差比较器的基准输入端连接预设定的内部基准参考电流（如图1中“I₀”所示），用于将输出的充电电流与内部基准参考电流进行比较，而电压误差比较器的基准输入端则连接预设定的内部基准参考电压（如图1中“V₀”所示），用于将输出的充电电压与内部基准参考电压进行比较，电流误差比较器的比较信号输出端和电压误差比较器的比较信号输出端分别连接至恒流限压充电控制电路的控制参数输入端，用于将电流比较信号和电压比较信号分别传送至恒流限压充电控制电路。恒流限压充电控制电路则根据电流比较信号和电压比较信号进行恒流限压充电过程的控制；具体为：当输出的充电电压与内部基准参考电压相差较大时（表明蓄电池电压较低），恒流限压充电控制电路则按内部基准参考电流值输出恒定的充电电流至充电输出接口电路向蓄电池充电；当输出的充电电压逐渐增大至接近于内部基准参考电压时（表明蓄电池电压已接近于内部基准参考电压），恒流限压充电控制电路则控制以恒定的电压（一般等于或接近于内部基准参考电压）向充电输出接口输出充电电流，并控制充电电流逐渐减小（但不小于充电涓流），直至将蓄电池电量充满。由此，实现了上述的恒流限压充过程。相比于恒流充电器和恒压充电器，恒流限压充电器的优点在于，既能保证高效的充电速度，又能保证在最大程度降低对蓄电池寿命影响的前提下将蓄电池电量充满，因此应用更为广泛。