自製鉛酸蓄電池充電器智能定時插座

admin @ 2014-03-19 , reply:0

自製鉛酸蓄電池充電器智能定時插座
自製鉛酸電池充電器智能定時插座

 


     目前市場上電動車鉛酸電池充電器的大致有兩類:第一類是二階段式,即先恆壓充電,充電電流隨鉛酸電池電壓上升而逐漸減少(即充電電流先大后小),當鉛酸電池電能補充到一定程度后,鉛酸電池的電壓也會上升至充電器的設定值,充電器的紅色指示二極體熄滅,綠色指示二極體隨即點亮,充電器自動轉入第二階段的涓電流浮充充電;第二類是三階段式,即先恆流充電,而後恆壓充電,當鉛酸電池的電壓上升至充電器的設定值,充電器的紅色指示二極體熄滅,綠色指示二極體隨即點亮,充電器自動轉入第三階段的涓電流浮充充電。無論是兩階段式充電還是三階段式充電,最後階段都是涓電流浮充充電。實踐證明:對鉛酸電池適當時間的涓電流浮充充電,不僅是更進一步充足電量,更重要的是對鉛酸電池的修復和保養,防止鉛酸電池形成不可逆的硫酸鹽化,簡稱“硫化”。實踐驗證,一般以 2~3小時的涓電流浮充充電為宜,過充或充電不足都會嚴重危害鉛酸電池的正極板,大大縮短鉛酸電池的使用壽命。筆者針對以上充電情況,自製了一款簡易的電動車鉛酸電池充電器智能定時插座,該智能定時插座能對充電器最後階段涓電流浮充進行定時,當涓電流浮充到達設定值后,智能定時插座自動切斷充電器及自身的交流電源,結束充電,不必再人工斷電。本人將智能定時插座應用於自己森地牌YBC-48L型(14Ah)充電器,深感方便。隨後相繼給許多親戚朋友的充電器也設計製作了同樣的定時插座,通過使用,大家都覺得既延長鉛酸電池的使用壽命,也免除了天天人工斷電之苦。



一、鉛酸電池充電器智能定時插座工作原理



智能定時插座的電路見圖1,共由交流電源開關、電磁脫鉤線圈驅動電路、定時電路、直流電源電路4部分組成。將該電路插上電源插頭,按下交流電源開關S1按鈕,接通220V交流電源即可開始工作。220V交流電源一路經14V電源變壓器T降壓、橋式整流電路整流、濾波電容 C1濾波、三端穩壓集成電路IC1穩壓、濾波電容C2濾波產生穩定的+12V直流電源,該+12V分三路輸出:(1)經R4加到LED2作+12V直流電源工作指示。(2)經R3、VD2、LED3串聯穩壓后經C3濾波加到穩壓調整管VT4基極,使VT4將+12V穩壓為2.1V,由VT4發射極輸出,該 2.1V經C4濾波后加到石英小鬧鐘電源正負極為其提供直流電源(提示一點:2.1V高了些,石英小鬧鐘走時稍快一些,定時值按4~5小時即可)。(3)加到開關S1的電磁脫鉤線圈上。



220V交流電源另一路經定時插座加到充電器,當充電器還未轉入浮充充電狀態時,充電器的紅燈LED1得電發光,LED1兩端的2V電壓經插頭P1、插孔J1、電阻R2加到VT3基極,VT3飽和導通,將2.1V穩壓調整管VT4基極短路到地,穩壓調整管VT4截止,石英小鬧鐘無直流電源供給而不工作,當充電器轉入涓電流浮充充電階段時,充電器紅色二極體LED1兩端變為零電壓熄滅(充電器綠色二極體則發光),此時VT3也因基極零電壓而截止,電源調整管VT4正常導通,輸出2.1V直流電源,石英小鬧鐘得電開始計時,當計時到預先設定值時,石英小鬧鐘輸出低電平音頻脈衝訊響信號,該低電平音頻脈衝信號通過VT2放大整流經電容C5濾波輸出一直流電壓,使VT1飽和導通,開關S1電磁脫鉤線圈得電產生磁力,使開關按鈕脫鉤跳開,斷開交流電源,從而實現自動結束充電。






二、鉛酸電池充電器智能定時插座元件選擇



元件選擇如電路原理圖上的標註:VT1、VT3、VT4 選用S8050 型三極體,VT2 選用S8550 型三極體,IC1選用LM7812,VD1 選用IN4148 型二極體,VD2~D6選用IN4007型二極體,LED1、 LED2選用普通紅色發光二極體,LED3 選用普通綠色發光二極體,R1選用2kΩ 普通電阻,R2 選用10kΩ普通電阻,R3、R4 選用1kΩ 普通電阻,開關S1 選用KDC-A01-06Y 型的,P1和J1 分別選用普通單聲道耳機插頭、插孔。變壓器T 選用3W/14V 電源變壓器, C1 選用1000μF/25V 電解電容,C2、C3、C4 選470μF/25V電解電容, C5 選用47μF/25V 電解電容。實物如圖2所示。焊好的電路見圖3。



三、智能定時插座使用說明



筆者利用萬能印製板來焊接本定時插座電路,安裝時注意,一定要將石英小鬧鐘內的小揚聲器拆除,小揚聲器正極所接位置接三極體VT2發射極,小揚聲器負極所接位置接三極體VT2基極,引線見圖4。本人焊接成的定時插座電路與充電器連接如圖5所示。





在充電前,先將定時值設好,將充電器控制信號輸出插頭P1和定時控制信號引入插孔J1連接好,充電器與蓄電瓶連好,插好交流電源插頭,最後按下開關S1按鈕,智能定時插座會自動在充電器轉入浮充充電狀態時開始計時,並在定時值達到時結束充電。當充電器因蓄電瓶出問題(比如過度失水)而無法轉入浮充充電狀態時,將充電器插頭P1和定時插座間的插孔J1斷開,定時插座則通電開始計時, 當定時值達到時自動結束充電。





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