CN104682522A - 一种用于电池的充电器 - Google Patents

一种用于电池的充电器 Download PDF

Info

Publication number
CN104682522A
CN104682522A CN201510144977.5A CN201510144977A CN104682522A CN 104682522 A CN104682522 A CN 104682522A CN 201510144977 A CN201510144977 A CN 201510144977A CN 104682522 A CN104682522 A CN 104682522A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
relay
voltage
chip microcomputer
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510144977.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104682522B (zh
Inventor
江乐阳
文章
马力
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sheng Kang Science And Technology Ltd Of Beijing Zhongke
Original Assignee
Sheng Kang Science And Technology Ltd Of Beijing Zhongke
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sheng Kang Science And Technology Ltd Of Beijing Zhongke filed Critical Sheng Kang Science And Technology Ltd Of Beijing Zhongke
Priority to CN201510144977.5A priority Critical patent/CN104682522B/zh
Publication of CN104682522A publication Critical patent/CN104682522A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104682522B publication Critical patent/CN104682522B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0036—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries

Abstract

本发明提供了一种用于电池的充电器，包括：电源、电池接口(1)、电压调节电路(5)、A/D转换芯片(6)、单片机(8)、继电器驱动电路(7)、继电器(4)和充电控制电路(3)；所述的电压调节电路(5)用于采集从电池接口(1)接入的电池的电压信号后进行电压调节；所述的单片机(8)通过接收的数字信号控制继电器驱动电路(7)驱动继电器(4)执行通断电操作；所述继电器(4)的两端分别连接电池接口(1)与充电控制电路(3)；所述的充电控制电路(3)通过电源的驱动为电池充电。该充电器利用单片机的检测和控制继电器的通断电，保证电池在未接入充电器时，充电端口引脚不带电，提高了系统的可靠性。

Description

一种用于电池的充电器
技术领域
本发明涉及电池充电技术领域，尤其涉及一种用于电池的充电器。
背景技术
目前，现有的充电器的充电端口在没有连接电池的时候，都是直接把其内设的充电管理芯片的充电输出引至充电端口，这种设置方式是为了防止芯片和电池的损坏。此时充电管理芯片会一直或断续的在端口上产生一个充电电压，用于监测是否有电池连接并需要充电。虽然充电管理芯片大多有过压和过流保护功能，但是，裸露的充电端口在短路的瞬间也会有较大的电流通过。然而这种充电端口引脚带电的情况在一些应用中是不允许的，例如：在医疗器械等领域中有隔离等级和漏电流的要求，在一些有可燃气体的环境中，微笑的电火花也会引起严重的事故。因此，上述结构的充电器在适用的领域中存在着局限性。
发明内容
本发明的目的在于，为解决现有的充电器在未连接电池时，存在着充电端口引脚带电的技术问题，提供一种用于电池的充电器。该充电器能够保证电池在未接入充电器时，充电端口引脚不带电，提高了系统的可靠性。
为实现上述目的，本发明提供一种用于电池的充电器，包括：电源、电池接口、电压调节电路、A/D转换芯片、单片机、继电器驱动电路、继电器和充电控制电路；所述的电压调节电路用于采集从电池接口接入的电池的电压信号后进行电压调节，生成适于A/D转换芯片输入的电压信号；所述的A/D转换芯片用于将输入的电压信号转换成数字信号输出至单片机；所述的单片机通过接收的数字信号控制继电器驱动电路驱动继电器执行通断电操作；所述继电器的两端分别连接电池接口与充电控制电路；所述的充电控制电路通过电源的驱动为电池充电。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的单片机通过设定的电压阈值与接收的数字信号进行比较，如果数字信号低于电压阈值，则判定电池为电压不正常状态，并控制继电器驱动电路驱动继电器断电，如果数字信号高于电压阈值，则判定电池为电量充满状态，并控制继电器驱动电路驱动继电器断电，如果数字信号介于电压阈值的范围内，则判定电池为电量未充满状态，并控制继电器驱动电路驱动继电器通电。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括电平转换芯片，所述的电平转换芯片一端连接电池接口上设有的DATA接口，其另一端连接单片机；所述的DATA接口用于采集电池输出的载有电池数据的电压信号，所述的电平转换芯片用于将所述的电压信号进行电平转换后输入至单片机，所述的单片机根据接收到的电压信号对电池进行识别。
本发明的一种用于电池的充电器的优点在于：
本发明的充电器解决了现有的电池充电器、代电池充电功能的设备所存在的在没有接入电池时，电池端口的带电问题，利用单片机的检测和控制继电器的通断电，保证电池在未接入充电器时，充电端口引脚不带电，提高了系统的可靠性；适用于对电池接口的带电有严格控制的场合(如：医疗器械、石油、化工、纺织和煤矿等领域)。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种用于电池的充电器的电路结构示意图。
图2是利用本发明实施例中的充电器配置充电电流值的流程图。
附图标记
1、电池接口         2、电平转换芯片   3、充电控制电路
4、继电器           5、电压调节电路   6、A/D转换芯片
7、继电器驱动电路   8、单片机         9、锂电池
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明所述的一种用于电池的充电器进行详细说明。
如图1所示，本发明的用于电池的充电器包括：电源、电池接口1、电压调节电路5、A/D转换芯片6、单片机8、继电器驱动电路7、继电器4和充电控制电路3；所述的电压调节电路5用于采集从电池接口1接入的电池的电压信号后进行电压调节，生成适于A/D转换芯片6输入的电压信号；所述的A/D转换芯片6用于将输入的电压信号转换成数字信号输出至单片机8；所述的单片机8通过接收的数字信号控制继电器驱动电路7驱动继电器4执行通断电操作；所述继电器4的两端分别连接电池接口1与充电控制电路3；所述的充电控制电路3通过电源的驱动为电池充电。
如图1所示，以锂电池为例，利用上述充电器在进行充电工作时，锂电池9的V+电压经过电压调节电路5转换为A/D转换芯片6的正常输入电压，再由单片机8进行数字采集。单片机8通过端口的电压判断是否有电池连接，若有电池接入，则控制继电器驱动电路7打开继电器4，连通电池接口1与充电控制电路3，实现锂电池9的充电。若锂电池9充满则关闭继电器4，切断电池接口1与充电控制电路3的连接。通过电池接口1接收电池V+的电压和充电控制电路3输出的充电状态信号判断，若检测到电池断开则关闭继电器4，切断充电控制电路3与电池接口1的连接，保证在没有电池的状态时，电池接口1没有电压输出。
基于上述结构的充电器，在本实施例中，还包括电平转换芯片2，所述的电平转换芯片2一端连接电池接口1上设有的DATA接口，其另一端连接单片机8；所述的电池接口1的信号包括：GND/V+/DATA，所述的DATA接口用于采集电池输出的载有电池数据的电压信号，所述的电平转换芯片2用于将所述的电压信号进行电平转换后输入至单片机8，所述的单片机8根据接收到的电压信号对电池进行识别。所述的电池数据主要包括电池序列号、制造商等信息，电平转换芯片主要实现单片机的接口保护功能，可按电池的5V电平转换为单片机的3.3VTTL电平。
电池的DATA信号通过电平转换芯片2与单片机8进行通讯，单片机8在检测到电池接口1的V+信号正常后，会通过DATA信号与电池进行通讯，识别电池是否符合充电条件，如果电池是有效的，则控制继电器驱动电路7打开继电器4，连接充电控制电路3和锂电池9，对电池进行充电。
另外，如果对于电池电压的精度要求不高，A/D转换芯片2可以采用单片机8内部设有的A/D进行数据处理；继电器4也可以替换为MOSFET管，作为充电控制电路与电池之间链路的控制器件。
基于上述结构的充电器，单片机的具体控制流程如图2所示：
首先，利用单片机采集经A/D转换芯片处理后的数字信号，通过设定的电压阈值与接收的数字信号进行比较，如果数字信号低于电压阈值，则判定电池的电压不正常，(对于单节锂电池可以设定电压阈值为2.5V～4.2V范围，2节或者多节串联的情况可以线性提高此检测电压阈值)，则控制继电器驱动电路关闭继电器，使电池接口不带电；
否则，检测电池是否充满，如果数字信号高于电压阈值，则判定电池为电量充满状态，则控制继电器驱动电路关闭继电器，防止电池多次反复充电，降低电池寿命；
否则，如果数字信号介于电压阈值的范围内，则判定电池为电量未充满状态，此时单片机通过一线制通讯端口DATA与电池通讯，判断电池是否有效，如果无效，则控制继电器驱动电路关闭继电器；此功能用于防止充电端口插入异常带电设备或者其他型号电池，而导致充电故障。
如果判定电池有效，则控制继电器驱动电路打开继电器，连接充电控制电路和电池接口，开始给电池充电，并延迟2秒时间(此时间可以根据实际情况调整)，用于检测从充电控制电路接收的充电状态信号，如果充电状态信号显示充电异常，则控制继电器驱动电路关闭继电器，停止给电池充电；否则，继续执行电池充电操作，并进行下一循环的检测。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种用于电池的充电器，包括电源和电池接口(1)，其特征在于，还包括：电压调节电路(5)、A/D转换芯片(6)、单片机(8)、继电器驱动电路(7)、继电器(4)和充电控制电路(3)；所述的电压调节电路(5)用于采集从电池接口(1)接入的电池的电压信号后进行电压调节，生成适于A/D转换芯片(6)输入的电压信号；所述的A/D转换芯片(6)用于将输入的电压信号转换成数字信号输出至单片机(8)；所述的单片机(8)通过接收的数字信号控制继电器驱动电路(7)驱动继电器(4)执行通断电操作；所述继电器(4)的两端分别连接电池接口(1)与充电控制电路(3)；所述的充电控制电路(3)通过电源的驱动为电池充电。
2.根据权利要求1所述的用于电池的充电器，其特征在于，所述的单片机(8)通过设定的电压阈值与接收的数字信号进行比较，如果数字信号低于电压阈值，则判定电池为电压不正常状态，并控制继电器驱动电路(7)驱动继电器(4)断电，如果数字信号高于电压阈值，则判定电池为电量充满状态，并控制继电器驱动电路(7)驱动继电器(4)断电，如果数字信号介于电压阈值的范围内，则判定电池为电量未充满状态，并控制继电器驱动电路(7)驱动继电器(4)通电。
3.根据权利要求2所述的用于电池的充电器，其特征在于，还包括电平转换芯片(2)，所述的电平转换芯片(2)一端连接电池接口(1)上设有的DATA接口，其另一端连接单片机(8)；所述的DATA接口用于采集电池输出的载有电池数据的电压信号，所述的电平转换芯片(2)用于将所述的电压信号进行电平转换后输入至单片机(8)，所述的单片机(8)根据接收到的电压信号对电池进行识别。
CN201510144977.5A 2015-03-30 2015-03-30 一种用于电池的充电器 Active CN104682522B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510144977.5A CN104682522B (zh) 2015-03-30 2015-03-30 一种用于电池的充电器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510144977.5A CN104682522B (zh) 2015-03-30 2015-03-30 一种用于电池的充电器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104682522A true CN104682522A (zh) 2015-06-03
CN104682522B CN104682522B (zh) 2017-06-16

Family

ID=53317250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510144977.5A Active CN104682522B (zh) 2015-03-30 2015-03-30 一种用于电池的充电器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104682522B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106374581A (zh) * 2016-10-31 2017-02-01 维沃移动通信有限公司 一种充电器的电压输出方法及充电器
CN110266093A (zh) * 2019-06-05 2019-09-20 安徽商贸职业技术学院 一种可充电的健身器材

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202424203U (zh) * 2011-09-21 2012-09-05 广州明美电子有限公司 一种轻型电动车锂电池管理装置
CN103311584A (zh) * 2012-03-12 2013-09-18 联想(北京)有限公司 电池单元、终端设备以及电池验证方法
CN203707810U (zh) * 2013-11-25 2014-07-09 北汽福田汽车股份有限公司 锂电池组均衡装置
WO2014144279A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Atieva, Inc. Cell balancing through a switched capacitor level shifter
CN204190436U (zh) * 2014-10-20 2015-03-04 才韬 蓄电瓶充电系统及其自动断电装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202424203U (zh) * 2011-09-21 2012-09-05 广州明美电子有限公司 一种轻型电动车锂电池管理装置
CN103311584A (zh) * 2012-03-12 2013-09-18 联想(北京)有限公司 电池单元、终端设备以及电池验证方法
WO2014144279A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Atieva, Inc. Cell balancing through a switched capacitor level shifter
CN203707810U (zh) * 2013-11-25 2014-07-09 北汽福田汽车股份有限公司 锂电池组均衡装置
CN204190436U (zh) * 2014-10-20 2015-03-04 才韬 蓄电瓶充电系统及其自动断电装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106374581A (zh) * 2016-10-31 2017-02-01 维沃移动通信有限公司 一种充电器的电压输出方法及充电器
CN110266093A (zh) * 2019-06-05 2019-09-20 安徽商贸职业技术学院 一种可充电的健身器材

Also Published As

Publication number Publication date
CN104682522B (zh) 2017-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101232110B (zh) 电池充电方法和装置
US9917461B2 (en) Battery unit, overcurrent control method, and computer program for the same
CN105150856A (zh) 一种高压系统故障诊断装置及方法
CN104505890B (zh) 一种移动终端
CN103944230B (zh) 移动终端的充电系统、方法及充电器
CN205484533U (zh) 一种电池组电压监控系统
CN103022965A (zh) 电动汽车电驱动控制器中12v电压监控电路
CN103944238B (zh) 高稳定便于维护的大功率动力电池
CN104935042A (zh) 一种用于ups和外接蓄电池间的检测和保护电路
CN102280924A (zh) 一种继电保护装置持续供电系统
CN105576776A (zh) 锂离子蓄电池电力及通信用直流电源系统
CN103326437A (zh) 一种多串锂电池组的并联充电电路及其并联充电方法
CN105356421A (zh) 一种锂电池组充放电保护电路
CN102386662A (zh) 一种电力机车蓄电池充电装置及充电方法
CN107492949A (zh) 一种电源管理系统
CN204732921U (zh) 一种用于ups和外接蓄电池间的检测和保护电路
CN104682522A (zh) 一种用于电池的充电器
CN108899972A (zh) 一种充电器的充电控制电路及其控制方法
CN105098905A (zh) 电动汽车充电站电池监控管理方法
CN205407350U (zh) 锂离子蓄电池电力及通信用直流电源系统
CN112636418A (zh) 一种充电系统、充电方法、移动终端及充电器
CN209001614U (zh) 一种充电器的充电控制电路
CN103595034A (zh) 一种闭环消浪涌电路
CN106019170A (zh) 一种电源适配器检测装置
CN102148523B (zh) 节能型蓄电池充放电控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Qin Yanguo

Inventor after: Jiang Leyang

Inventor after: Wen Zhang

Inventor after: Ma Li

Inventor before: Jiang Leyang

Inventor before: Wen Zhang

Inventor before: Ma Li

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: JIANG LEYANG WEN ZHANG MA LI TO: QIN YANGUO JIANG LEYANG WEN ZHANG MA LI

GR01 Patent grant