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浮充式电池充电器电路图

作者:dolphin时间:2016-08-24

家用型可充电池,常见有镍镉(Nicd)和镍氢(NiH)电池,其尺寸为5#、7#的,而容量为500mAh~1.2mAh之间。同体积的电池,镍氢型电池比镍镉型,其容量几乎大一倍。但镍镉电池的技术性能最完善,即使国内外军方使用的可充电电池,目前镍镉电池(大容量Ah),也占很大的比例。

由于生产镍镉电池的镉材料对操作工人身体损害太大,加之废旧镍镉电池污染环境的蔽端,所以在全球范围内(包括我国),已制定了相应的政策,要在近2~3年之内全部停止生产镍镉电池,而转入以生产无污染的镍氢电池以取代镍镉电池。

在性能方面,镍镉电池有记忆效应,而镍氢电池无记忆效应,所以两种电池在充电时,前者需要预先放电再进行充电,而后者只需直接进行充电。两种电池标称的端电压(一节)均为1.2V,所以对他们充电时,其充电电路均可兼容,只是对镍氢电池充电时,无需放电操作。

值得说明:锂离子电池(俗称可充电的锂电池),由于目前价格较高,加之充电方法有严格的规定,这里不予耐论。

1.浮充式电池充电器

图1是一种镍镉电池和镍氢电池充电器电路。该电路主要对常用的镍镉和镍氢(5#、7#)电池进行充电。充电方式属于电源浮充型。所谓浮充是指电源对电池充电时是连续的直流电,而不是脉冲电压的充电方式。对电池浮充电是家用型电池最常采用的方式,其优点是电路简单,缺电是充电完成后,其电池容量难于达到电池的标称容量。这对小容量的可充电池,该缺点还不太明显,但对大容量电池,不仅会缩短电池的使用时间,而且会导致缩短电池有效的寿命,所以对大容量电池,如电动自行车使用的充电器,最好不使用浮充电的方式。



图1电路中的E为被充的电池,E可以是多级串承,其串联的电池个数,取决于充电电源电压,这里的充电电压VCC为+8V,则最多可充5节5#(或7#)镍镉或镍氢电池。

电路中的开关K为手动充电/放电开关,K置Charge时为电池充电;K置Discharge时,为电池放电。

电路工作原理和操作在图1电路中,R1、R2、R3及稳压管D1组成基准电压发生器,调节电位器R3,使R3输出电压为0.7V(也可选0.8V)。该电压通过R4供给IC-1(TL084)反相(一)端②脚作为参考电压,IC-1作比较器用。IC-1同相(+)端③脚,通过R5及R6取得控制电压,控制电压来自充电电池E。R6是电位器,调节R6使其输出电压V1=VE/n,其中VE是被充电电池按1V计算的总电压,n代表电池的节数,调节R6使V1≈1V的电压。满足这些条件时,置开关K于放电位置,此时由于IC-1同相端③脚电压高于反相端②脚电压,其IC-1输出高电平,此时BG(结型场效应管BUZ10)导通,充电电池通过限流电阻R11和BG管放电。当电池E放电,使V1值低于IC-1反相端②脚电压时(V1低于1V),IC-1的输出端①脚为低电平,BG管截止。同时运放IC-2输出高电平,并通过R9、C1、D2将该高电平转移到IC-1的反相端②脚,使电路自锁,电池放电完成,自动停止放电。然后,人工将开关K置于充电位置,此时电源通过R10以100mA的电流向电池浮充电。R10的取值可按公式:8-1.42n/0.1计算,n代表电池节数。

上述电路的充放电操作过程说明,电池放电时,运放TL082和相关电路完成电池放电功能,但充电时,TL082,未参与工作,所以电池一旦充满规定电压时,若不断电源,电池处于涓流充电,即使不断开电源,电池也不会造成过充而损坏电池。



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