蓄电池充满电自停充电机

【摘 要】 研制一种《蓄电池充满电自停充电机》，使蓄电池充满电后自动停止充电，延长其使用寿命。

【关键词】 蓄电池 自停 充电机

1 研制背景

铅酸蓄电池所用的电解液是用蒸馏水和硫酸配置而成的，它的正极板是由二氧化铅制成的，负极板是由纯铅制成的（一般为海绵状铅）。正极板上的活性物质与稀硫酸发生化学反应后，正负极板之间便产生一定的电位差，其电动势一般为2伏。当蓄电池的正、负极之间接上负载以后，在电动势的作用下，电流从正极通过负载流回负极，供给负载电能，此时蓄电池处于放电状态。在放电过程中，由于极板上的物质与电解液发生化学反应，正负极板上的物质都逐渐变为硫酸铅，因而它的端电压逐渐下降，电解液中的硫酸逐渐减小，水逐渐增多，电解液比重也逐渐降低。如果让它继续放电，会使它“精疲力尽、过度疲劳”，最终结果影响使用寿命。因此，必须及时为它充电。在充电作用下，正负极板上的物质发生化学变化，负极板上的硫酸铅逐渐还原为纯铅（海绵状铅），正极板上的硫酸铅逐渐还原为二氧化铅。由于正负极板上逐渐生成不同的物质，蓄电池的端电压逐渐升高，储存的电能逐渐增加。同时电解液中的硫酸逐渐增多，水逐渐减少，电解液比重也逐渐升高。充电过程后期，正负极板上的硫酸铅基本上都已还原为二氧化铅和纯铅，这时应停止充电。如果继续充电，充电电流只能起分解水的作用，正负极板上便产生大量的氧气和氢气，蓄电池内有大量的气体冒出，使电解液开始沸腾，气泡猛烈冲击极板，使极板上的活性物质慢慢脱落，这种现象称为蓄电池过量充电，最终会使蓄电池损坏报废。为此研制一种《蓄电池充满电自停充电机》，使蓄电池充满电后自动停止充电，延长其使用寿命。

2 电路原理

图1是实现的方框图。图2是电路原理图。电路组成：由电源变压器T和可控硅SCR组成充电主回路；由R1、LED组成电源送电指示；熔断器（保险）RD1、RD2起充电电路输出短路和变压器原副线圈短路保护作用；由单结晶体管V1、R2、C、BT、V2、V3、RW、R3、DW组成可控硅触发电路，它的供电电源由被充蓄电池提供。电流表、电压表分别指示蓄电池的充电电流大小和充电电压的高低。

工作过程是：闭合电源开关S，电源指示灯LED亮，指示充电电路送电，经电源变压器降压，把低压电通过熔断器RD2加到可控硅SCR的阳极。此时如果充电机输出端接上待充蓄电池，则蓄电池的剩余电压就会给由单结晶体管V1组成的触发电路供电，蓄电池正极通过电阻R2为电容C充电，由于电容取值很小，在很短时间内充满电，当达到单结管的导通电压时，单结管瞬间导通，电容C快速通过单结管对脉冲变压器原边线圈放电，产生一个尖脉冲，此尖脉冲感应到副线圈经二极管V2加到可控硅SCR的控制极上，使可控硅导通，为蓄电池充电。实际上，电容C的充电、放电循环往复，会在单结管的输出端产生一系列的尖脉冲，通过脉冲变压器BT加到可控硅SCR的控制极G上，。适当调整电位器RW，可以调整蓄电池的充电电压达到规定的数值。

当蓄电池的充电电压达到规定的数值（充满电）后，稳压管DW被击穿，导致电容C无法充电，因而电容两端的电压（单结晶体管的发射极电压）比较低，不足以使单结管导通而使它截止，所以单结管输出端不产生触发脉冲，可控硅因无触发脉冲也截止，实现了蓄电池充满自停的功能。

由于触发电路的电源直接取自蓄电池供电，当蓄电池接反时，单结管因电源反接而不工作，因而不产生触发脉冲，可控硅因无触发脉冲也不工作，停止充电。

当充电机输出端短路时，单结管因电源短路也不工作，可控硅也不工作，因而可以避免输出电流过大而烧坏充电机。

图3是产品示意图。

3 电路优点

（1）该电路采用电源变压器，使强、弱电隔离，避免在操作过程中不慎误碰触及火线遭受电击等不安全因素的危险，相对其它充电机使用比较安全。（2）蓄电池接反不工作。（3）输出短路不工作。（4）蓄电池充满电自停。