CN110061555A - 智能校准输出充电器 - Google Patents

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CN110061555A CN201910446550.9A CN201910446550A CN110061555A CN 110061555 A CN110061555 A CN 110061555A CN 201910446550 A CN201910446550 A CN 201910446550A CN 110061555 A CN110061555 A CN 110061555A
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Abstract

本发明公开了一种智能校准输出充电器，包括充电控制电路和充电控制器，所述充电控制电路的输入端与交直流转换电源电路连接；所述充电控制器与所述充电控制电路连接，用于对充电校准设备进行校准电压采样以及电池充电电压采样，并根据校准电压采样值及充电电压采样值控制所述充电控制电路的导通或截止，从而对电池进行安全充电控制。实现了通过校正设备对智能校准输出充电器进行智能校正，并将校正值存储至存储器，在对电池充电时，通过所述校正值及电池充电电压采样值，控制电池充电回路的输出，使得输出的电压可达到设定值的范围之内，保证电池的充电时间和电池寿命，避免电池安全存在隐患。

Description

智能校准输出充电器
技术领域
本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种智能校准输出充电器。
背景技术
现有充电器存如下不足：充电器电阻电容IC等存在元器件误差导致输出的电压或者电流达不到设定值的范围之内.影响电池的充电时间/电池寿命。甚至对电池安全存在隐患。
现有技术中，普遍做法是直接在充电器上串并联电阻的方法来校正或者在充电器中加入可调电阻，通过调节该电阻来进行校正输出电压电流。此种方法导致电压电流校准精度不高、生产效率低，人工成本高，制造成本高和返修率高，使得产品综合成本高.。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种智能校准输出充电器。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种智能校准输出充电器，所述智能校准输出充电器包括：
充电控制电路，所述充电控制电路的输入端与交直流转换电源电路连接；
充电控制器，所述充电控制器与所述充电控制电路连接，用于对充电校准设备进行校准电压采样以及电池充电电压采样，并根据校准电压采样值及充电电压采样值控制所述充电控制电路的导通或截止，从而对电池进行安全充电控制。
进一步地，根据本发明的一个实施例，智能校准输出充电器还包括：
电压采集控制电路，所述电压采集控制电路与所述充电控制器连接，所述电压采集控制电路用于在所述充电控制器的作用下对所述充电校准设备或电池进行电压采样。
进一步地，根据本发明的一个实施例，所述电压采集控制电路包括：
第一电压采样电路，所述第一电压采样电路分别与所述充电控制器及电池的第一电压采样端连接，用于在所述充电控制器的作用下，对所述电池进行第一电压采样；
第二电压采样电路，所述第二电压采样电路分别与所述充电控制器及电池的第二电压采样端连接，用于在所述充电控制器的作用下，对所述电池进行第二电压采样；
第三电压采样电路，所述第三电压采样电路分别与所述充电控制器及电池的第三电压采样端连接，用于在所述充电控制器的作用下，对所述电池进行第三电压采样。
进一步地，根据本发明的一个实施例，所述充电控制电路包括：
第一充电控制电路，所述第一充电控制电路的输入端与所述交直流转换电源电路连接，所述第一充电控制电路的控制端与所述充电控制器的第一控制端连接；
第二充电控制电路，所述第二充电控制电路的输入端与所述第一充电控制电路的输出端连接，所述第二充电控制电路控制端与所述充电控制器的第二控制端连接，所述第二充电控制电路的输出端与所述电池连接
进一步地，根据本发明的一个实施例，智能校准输出充电器还包括：电流采样电路，所述电流采样电路与所述充电控制器连接，用于对所述电池进行充电电流采样。
进一步地，根据本发明的一个实施例，智能校准输出充电器还包括：温度检测电路，所述温度检测电路与所述充电控制器连接，用于对所述电池进行温度检测。
进一步地，根据本发明的一个实施例，智能校准输出充电器还包括：辅助电源电路，所述辅助电源电路分别与所述交直流转换电源电路及充电控制器连接，用于将所述交直流转换电源电路进行电压转换后为所述充电控制器提供稳定的供电电源电压。
进一步地，根据本发明的一个实施例，所述辅助电源电路包括三极管Q2、电阻R3、稳压器U2、电阻R6和电阻R12，所述三极管Q2的集电极与所述交直流转换电源电路输出端连接，所述三极管Q2的发射极与所述电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端与参考地连接，所述三极管Q2的基极与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端与所述交直流转换电源电路输出端连接，所述三极管Q2的基极还与所述稳压器U2的正端连接，所述稳压器U2的负端与参考地连接，所述稳压器U2基准端与所述电阻R12的所述一端连接。
进一步地，根据本发明的一个实施例，智能校准输出充电器还包括指示灯电路，所述指示灯电路与所述充电控制器连接，所述指示灯电路用于工作状态和/或校正状态的指示。
本发明实例提供的智能校准输出充电器通过充电控制电路的输入端与交直流转换电源电路连接；充电控制器与所述充电控制电路连接，用于对充电校准设备进行校准电压采样以及电池充电电压采样，并根据校准电压采样值及充电电压采样值控制所述充电控制电路的导通或截止，从而对电池进行安全充电控制，实现了通过校正设备对智能校准输出充电器进行智能校正，并将校正值存储至存储器，在对电池充电时，通过所述校正值及电池充电电压采样值，控制电池充电回路的输出，使得输出的电压可达到设定值的范围之内，保证电池的充电时间和电池寿命，避免电池安全存在隐患。
附图说明
图1为本发明实施例提供的智能校准输出充电器结构框图；
图2为本发明实施例提供的另一智能校准输出充电器结构框图；
图3为本发明实施例提供的又一智能校准输出充电器结构框图；
图4为本发明实施例提供的辅助电源电路、充电控制电路、电流采样电路、充电接口电路结构示意图；
图5为本发明实施例提供的充电控制器电路结构示意图；
图6为本发明实施例提供的状态指示电路结构示意图；
图7为本发明实施例提供的电压采集控制电路结构示意图；
图8为本发明实施例提供的温度检测电路结构示意图；
图9为本发明实施例提供的电池电路结构示意图。
附图标记：
智能校准输出充电器10；
交直流转换电源电路101；
充电控制电路102；
第一充电控制电路1021；
第二充电控制电路1022；
导通控制电路10221；
抗干扰控制电路10222；
电压采集控制电路103；
第一电压采样控制电路1031；
第二电压采样控制电路1032；
第三电压采样控制电路1033；
温度检测电路104；
辅助电源电路105；
指示灯电路106；
充电控制器107；
电流采样电路108；
充电接口电路109；
电池20；
充电校正设备30。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参阅图1和图2，本发明实施例提供一种智能校准输出充电器，包括：充电控制电路102和充电控制器107，所述充电控制电路102的输入端与交直流转换电源电路101连接；如图2中所示，所述交直流转换电源电路101用于将交流电转换成直流电，所述直流电通过所述充电控制电路102对蓄电进行充电。
所述充电控制器107与所述充电控制电路102连接，用于对充电校准设备进行校准电压采样以及电池20充电电压采样，并根据校准电压采样值及充电电压采样值控制所述充电控制电路102的导通或截止，从而对电池20进行安全充电控制。
更加具体的，参阅图1，在使用所述智能校准输出充电器对电池20进行充电前，可通过充电校准设备对所述智能校准输出充电器进行输出电压校准。通过所述充电校准设备与所述智能校准输出充电器的电源接口连接。并外加校准电压。例如，通过确定4.2V，8.4V，12.6V为标准电压。并通过在第一节电池到GND之间外加4.2V电压，在第二节电池到GND之间外加8.4V电压，在第三节电池到GND之间外加12.6V电压。所述电压校准值＝标准电压值-程序测到的电压值。第一节电池到GND的电压校准值为V1cal＝4.2V-V1，第二节电池到GND的电压校准值为V2cal＝8.4V-V2，第三节电池到GND的电压校准值为V3cal＝12.6V-V3。如果校准成功，把三个校准值V1cal、V2cal和V3cal保持在EEPROM存储器中。
参阅图2，通过校准后，所述智能校准输出充电器对电池20进行充电，在充电过程中，对电池20充电电压采样，并根据校准电压采样值及充电电压采样值控制所述充电控制电路102的导通或截止，从而对电池20进行安全充电控制。例如，在充电过程中，从EEPROM存储器中读取三个校准值V1cal、V2cal和V3ca，通过V1cal、V2cal和V3ca修正电压值。获取第一节电池电压Vbat1＝V1+V1cal，获取第二节电池电压Vbat2＝V2+V2cal-Vbat1，获取三节电池总电压Vbat＝V3+V3cal。在充电过程中，当所述第一节电池电压Vbat1、第二节电池电压Vbat2或三节电池总电压Vbat＝V3+V3cal的电压值达到设定值时，Vbat1>4.2V或Vbat2>4.2V或Vbat>12.55V时，通过控制所述充电控制电路102的截止，从而对电池20进行安全充电控制，使得输出的电压可达到设定值的范围之内，保证电池的充电时间和电池寿命，避免电池安全存在隐患。
本发明实例提供的智能校准输出充电器通过充电控制电路的输入端与交直流转换电源电路连接；充电控制器与所述充电控制电路连接，用于对充电校准设备进行校准电压采样以及电池充电电压采样，并根据校准电压采样值及充电电压采样值控制所述充电控制电路的导通或截止，从而对电池进行安全充电控制，实现了通过校正设备对智能校准输出充电器进行智能校正，并将校正值存储至存储器，在对电池充电时，通过所述校正值及电池充电电压采样值，控制电池充电回路的输出，使得输出的电压可达到设定值的范围之内，保证电池的充电时间和电池寿命，避免电池安全存在隐患。
参阅图1、图5和图7，所述智能校准输出充电器还包括：电压采集控制电路103，所述电压采集控制电路103与所述充电控制器107连接，所述电压采集控制电路103用于在所述充电控制器107的作用下对所述充电校准设备或电池20进行电压采样。具体的，本发明实施中，通过电压采集控制电路103可所述充电控制器107的作用下，对所述充电校准设备或电池20进行电压的采样。
如图7中所示，所述电压采集控制电路103包括：第一电压采样电路，第二电压采样电路和第三电压采样电路，所述第一电压采样电路分别与所述充电控制器107及电池20的第一电压采样端连接，用于在所述充电控制器107的作用下，对所述电池20进行第一电压采样；所述第二电压采样电路分别与所述充电控制器107及电池20的第二电压采样端连接，用于在所述充电控制器107的作用下，对所述电池20进行第二电压采样；所述第三电压采样电路分别与所述充电控制器107及电池20的第三电压采样端连接，用于在所述充电控制器107的作用下，对所述电池20进行第三电压采样。
具体的，在本发明的一个实施例中，所述第一电压采样电路分别电压采样端分别连接于所述第一节电池到GND之间，以获取所述第一节电池与GND之间的电压；所述第二电压采样电路分别电压采样端分别连接于所述第二节电池到GND之间，以获取所述第二节电池与GND之间的电压；所述第三电压采样电路分别电压采样端分别连接于所述第三节电池到GND之间，以获取所述第三节电池与GND之间的电压。
如图8中所示，所述第三电压采样控制电路1033包括：MOS晶体管Q7、电阻R27、电阻R16；所述电阻R16的一端与所述第三节电池的正端连接，所述电阻R16的另一端与所述MOS晶体管Q7的漏极连接，所述MOS晶体管Q7的源极与所述电阻R27的一端连接，所述电阻R27的另一端与参考地连接，所述MOS晶体管Q7的栅极通过电阻R21与所述充电控制器107的电压采样控制端MsrMosCtl连接。所述电阻R27的所述第一端还通过电阻R26与所述充电控制器107的电压采样端PwrMeasurepin连接。
所述第三电压采样控制电路1033的工作原理为，所述MOS晶体管Q7在所述电压采样端PwrMeasurepin信号的作用下导通，所述电阻R27、电阻R16将所述第三节电池的电压B+(12.5V)进行分别压，分别后的电压通过所述电压采样端PwrMeasurepin传送至所述充电控制器107。
如图8中所示，所述第一电压采样控制电路1031和第二电压采样控制电路1032的电路结构与所述第三电压采样控制电路1033相同，其工作原理也相同，在此不重复赘述。
需要说明的上，在本发明的一些其他实施中，所述智能校准输出充电器可通过所述充电控制器107上的模数接口对所述电池的电压进行直接采样。
参阅图4，在发明的一个实施例中，所述充电控制电路102包括：第一充电控制电路1021和第二充电控制电路1022，所述第一充电控制电路1021的输入端与所述交直流转换电源电路101连接，所述第一充电控制电路1021的控制端与所述充电控制器107的第一控制端连接；如图4中所示，所述第一充电控制电路1021包括MOS晶体管Q3、电阻R4、电阻R9、三极管Q6、电阻R13和电阻R11，所述MOS晶体管Q3的源极与输入直流电连接，所述MOS晶体管Q3的漏极与电源输出接口连接，所述述MOS晶体管Q3的栅极分别与所述电阻R4和电阻R9的一端连接，所述电阻R4的另一端与所述MOS晶体管Q3的源极连接，所述电阻R9的另一端与所述三极管Q6的集电极连接，所述三极管Q6的发射极与参考地连接，所述三极管的基极分别与所述电阻R11和电阻R13的一端连接，所述电阻R13的另一端与参考地连接，所述电阻R11的另一端与所述充电控制器107的一供电控制端连接。
所述第一充电控制电路1021工作原理为：在需要对电池20进行充电时，所述充电控制器107通过PA0端输出高电平，所述高电平使得所述三极管Q6导通，此时，所述三极管Q6的集电极输出低电平，所述低电平使得所述MOS晶体管Q3导通，为所述电池20充电。
参阅图4，所述第二充电控制电路1022的输入端与所述第一充电控制电路1021的输出端连接，所述第二充电控制电路1022控制端与所述充电控制器107的第二控制端连接，所述第二充电控制电路1022的输出端与所述电池20连接。如图4中所示，所述第一充电控制电路1021包括导通控制电路和抗干扰控制电路。其中，所述导通控制电路结构及工作原理与所述第一充电控制电路1021相同，在此不重复赘述。所述抗干扰控制电路与所述导通控制电路的信号输出端连接，用在电路出现干扰信号时，辅助所述导通控制电路对充电回路的导通或截止控制，保证充电的安全性。
参阅图3和图4，所述智能校准输出充电器还包括：电流采样电路108，所述电流采样电路108与所述充电控制器107连接，用于对所述电池20进行充电电流采样。如图4中所示，所述电流采样电路108包括电阻R8和/或电阻R9，所述电阻R8的一端通过充电接口与电池20的负端连接，所述电阻R8的另一端与参考地连接，所述电阻R8的所述一端还与所述充电控制器107的电流采样端SGND连接，所述充电控制器107通过获取所述电阻R8两端的电压，可获取所述电池20的充电电流。通过获取的充电电流值，可对电池20的充电进行过流保护，或充电异常保护。
参阅图3、图8和图9，所述智能校准输出充电器还包括：温度检测电路104，所述温度检测电路104与所述充电控制器107连接，用于对所述电池20进行温度检测。如图8和图9中所示，所述温度检测电路104包括热敏电阻NTC、电阻R37、电阻R39、电容C9和电容C11，所述热敏电阻NTC一端与所述电池20的负端连接，所述热敏电阻NTC的另一端与所述电阻R37、电阻R39的一端连接，所述电阻R37的另一端与辅助供电电源输出端+5V连接，所述电阻R39的另一端与所述充电控制器107的温度检测端Tinputpin连接。当所述电池20充电时的温度过高或过低时，所述热敏电阻的电阻值随着温度的改变而变化，由于所述热敏电阻的电阻值在温度改变，通过所述电阻R37和热敏电阻NTC组成的分压电路上的电压值产生改变，改变后电压值通过所述Tinputpin端反馈至所述充电控制器107，通过所述充电控制器107判断是否温度过高，当判断温度过高时，通过所述充电控制电路102将充电回路断开，进行过温保护。
参阅图4，所述智能校准输出充电器还包括：辅助电源电路105，所述辅助电源电路105分别与所述交直流转换电源电路101及充电控制器107连接，用于将所述交直流转换电源电路101进行电压转换后为所述充电控制器107提供稳定的供电电源电压。如图4中所示，所述辅助电源电路105包括三极管Q2、电阻R3、稳压器U2、电阻R6和电阻R12，所述三极管Q2的集电极与所述交直流转换电源电路101输出端连接，所述三极管Q2的发射极与所述电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端与参考地连接。所述三极管Q2的基极与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端与所述交直流转换电源电路101输出端连接，所述三极管Q2的基极还与所述稳压器U2的正端连接，所述稳压器U2的负端与参考地连接，所述稳压器U2基准端与所述电阻R12的所述一端连接。所述交直流转换电源电路101通过三极管Q2及电阻R6和电阻R12分压后，与所述稳压器U2的基准电压进行比较。通过所述稳压器U2对辅助电源电路105输出辅助电源电压+5V进行稳压。从而提供稳定的辅助电源电压+5V,所述辅助电源电路105结构简单，采用分离元件组成，成本较低。
进一步地，根据本发明的一个实施例，智能校准输出充电器还包括指示灯电路，所述指示灯电路与所述充电控制器连接，所述指示灯电路用于工作状态和/或校正状态的指示。如图6中所示，所述指示灯电路包括红色LED灯和绿色LED灯，通过所述充电控制器发送指示信号(REDLED和GREENLED)对所述红色LED灯和绿色LED灯进行控制，以对工作状态和/或校正状态的指示。
以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种智能校准输出充电器，其特征在于，包括：
充电控制电路，所述充电控制电路的输入端与交直流转换电源电路连接；
充电控制器，所述充电控制器与所述充电控制电路连接，用于对充电校准设备进行校准电压采样以及电池充电电压采样，并根据校准电压采样值及充电电压采样值控制所述充电控制电路的导通或截止，从而对电池进行安全充电控制。
2.根据权利要求1所述的智能校准输出充电器，其特征在于，还包括：
电压采集控制电路，所述电压采集控制电路与所述充电控制器连接，所述电压采集控制电路用于在所述充电控制器的作用下对所述充电校准设备或电池进行电压采样。
3.根据权利要求2所述的智能校准输出充电器，其特征在于，所述电压采集控制电路包括：
第一电压采样电路，所述第一电压采样电路分别与所述充电控制器及电池的第一电压采样端连接，用于在所述充电控制器的作用下，对所述电池进行第一电压采样；
第二电压采样电路，所述第二电压采样电路分别与所述充电控制器及电池的第二电压采样端连接，用于在所述充电控制器的作用下，对所述电池进行第二电压采样；
第三电压采样电路，所述第三电压采样电路分别与所述充电控制器及电池的第三电压采样端连接，用于在所述充电控制器的作用下，对所述电池进行第三电压采样。
4.根据权利要求1所述的智能校准输出充电器，其特征在于，所述充电控制电路包括：
第一充电控制电路，所述第一充电控制电路的输入端与所述交直流转换电源电路连接，所述第一充电控制电路的控制端与所述充电控制器的第一控制端连接；
第二充电控制电路，所述第二充电控制电路的输入端与所述第一充电控制电路的输出端连接，所述第二充电控制电路控制端与所述充电控制器的第二控制端连接，所述第二充电控制电路的输出端与所述电池连接
5.根据权利要求1所述的智能校准输出充电器，其特征在于，还包括：电流采样电路，所述电流采样电路与所述充电控制器连接，用于对所述电池进行充电电流采样。
6.根据权利要求1所述的智能校准输出充电器，其特征在于，还包括：温度检测电路，所述温度检测电路与所述充电控制器连接，用于对所述电池进行温度检测。
7.根据权利要求1所述的智能校准输出充电器，其特征在于，还包括：辅助电源电路，所述辅助电源电路分别与所述交直流转换电源电路及充电控制器连接，用于将所述交直流转换电源电路进行电压转换后为所述充电控制器提供稳定的供电电源电压。
8.根据权利要求7所述的智能校准输出充电器，其特征在于，所述辅助电源电路包括三极管Q2、电阻R3、稳压器U2、电阻R6和电阻R12，所述三极管Q2的集电极与所述交直流转换电源电路输出端连接，所述三极管Q2的发射极与所述电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端与参考地连接，所述三极管Q2的基极与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端与所述交直流转换电源电路输出端连接，所述三极管Q2的基极还与所述稳压器U2的正端连接，所述稳压器U2的负端与参考地连接，所述稳压器U2基准端与所述电阻R12的所述一端连接。
9.根据权利要求1所述的智能校准输出充电器，其特征在于，还包括指示灯电路，所述指示灯电路与所述充电控制器连接，所述指示灯电路用于工作状态和/或校正状态的指示。
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CN110854979A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 何雪平 一种锂电池电能传输连接器

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