CN111884292A - 一种自动识别外部适配器的智能充电器及充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动识别外部适配器的智能充电器及其充电方法,包括适配器、单片机、电池、充电电路、DCDC电路,DCDC电路的输出端与充电电路的输入端相连,所述单片机包括充电控制单元及DCDC控制单元,DCDC控制单元控制DCDC电路的启闭,充电控制单元控制充电电路的输出电流的大小,所述单片机实时检测适配器的输入电压和输入电流及充电电路的输出电流和输出电压。通过对外部适配器的电压和电流的检测,可有效识别适配器的功率及适配器的数量,完成电池充电过程中充电电流的控制,可根据电池的功率,采用多个适配器同时充电,提高了充电速度。

Description

一种自动识别外部适配器的智能充电器及充电方法
技术领域
本发明涉及充电器技术领域,具体涉及一种自动识别外部适配器的智能充电器及充电方法。
背景技术
在充电器领域中,目前使用的都是单适配器给电池充电,充电电流以及充电功率的大小由适配器决定,当电池较大时,使用单个适配器充电会使充电电流受限制,电池充电的时间较长,可能需要十几个小时甚至更长的时间才能充满。如何实现快速充电是本领域技术人员致力于解决的事情。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种自动识别外部适配器的智能充电器。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种自动识别外部适配器的智能充电器,包括适配器、单片机、电池、充电电路、DCDC电路,DCDC电路的输出端与充电电路的输入端相连,所述单片机包括充电控制单元及DCDC控制单元,DCDC控制单元控制DCDC电路的启闭,充电控制单元控制充电电路的输出电流的大小,所述单片机实时检测适配器的输入电压和输入电流及充电电路的输出电流和输出电压。
优选地,所述适配器有多个,多个所述适配器并联接入DCDC电路中。
本发明的另一个目的是提供一种充电方法,所述方法包括:当适配器接入DCDC电路的输入端时,单片机检测适配器的输入电压,并判断输入电压是否满足充电要求,当输入电压满足充电要求时,检测充电电路的输出电压是否正确,以确保电池与充电电路的输出端相连,而后单片机通过DCDC控制单元控制DCDC电路,将适配器的输入电压进行DCDC转化后对电池进行充电,单片机通过检测电池的容量、电池充电的电流最大值以及适配器的输入功率来计算充电电路的最大输出电流,在充电过程中,通过充电控制单元控制充电电路逐步增加输出电流给电池充电,输出电流的最大值不大于计算所得的最大输出电流。
优选地,充电过程中,单片机实时检测适配器的输入电流和输入电压,当输入电压达到预设的下限值时,停止增加充电电路的输出电流,对电池进行恒电流充电。
优选地,根据电池的容量和电压,在单片机内设定电池涓流充电条件下的输出电压和输出电流的阈值,当充电过程中,单片机检测到输出电压达到电池涓流充电条件下的输出电压的阈值时,单片机通过充电控制单元限制充电电路的输出电流使输出电流降至设定的电池涓流充电条件下的输出电流的阈值内。
优选地,当充电过程中有多个适配器接入时,单片机根据适配器输入电压和输入电流的变化判断出是否有新的适配器接入,并根据电池的当前容量和充电电路的输出电流,判断是否需要继续增加充电电流,如需继续增加充电电流,则单片机继续通过充电控制单元控制充电电路逐步增加输出电流给电池充电。
由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明的自动识别外部适配器的智能充电器及充电方法,通过单片机检测适配器的输入电压和输入电流,电池的容量及电池充电的电流最大值,用检测到的数据以及设定的参数来控制充电电路的输出,对电池起到保护作用,防止电池过充、过放等;该智能充电器内可同时接入多个适配器给电池进行充电,而充电电流的大小由单片机根据电池的容量及适配器的功率来控制,从而实现了在针对大功率的电池进行充电时,可加入多个适配器以提高充电功率,实现对电池满功率充电,进而大大提高了充电速度。
附图说明
附图1为本发明所述的自动识别外部适配器的智能充电器的结构图;
其中:1、单片机;2、适配器;3、DCDC电路;4、充电电路;5、电池;6、DCDC控制单元;7、充电控制单元。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1所示,本例提供一种自动识别外部适配器的智能充电器,包括适配器2、单片机1、电池5、充电电路4、DCDC电路3,DCDC电路3的输出端与充电电路4的输入端相连,单片机1包括充电控制单元7及DCDC控制单元6,DCDC控制单元6控制DCDC电路3的启闭,充电控制单元7控制充电电路4的输出电流的大小,单片机1实时检测适配器2的输入电压和输入电流及充电电路4的输出电流和输出电压。
这里,适配器2可以有多个,多个适配器2并联接入DCDC电路3中。
本例中提供一种充电方法,该方法包括:
在适配器2未接入之前,单片机1控制充电电路4关闭输出,即没有给电池5充电,并且电池5也不会向外流出电流,单片机1也处于休眠状态,不会产生过多的损耗。
当适配器2接入DCDC电路3的输入端时,单片机1被唤醒,单片机1检测适配器2的输入电压,并判断输入电压是否满足充电要求,当输入电压满足充电要求时,检测充电电路4的输出电压是否正确,以确保电池5与充电电路4的输出端相连,而后单片机1通过DCDC控制单元6控制DCDC电路3,将适配器2的输入电压进行DCDC转化后对电池5进行充电,单片机1通过检测电池5的容量、电池5的最大充电电流以及适配器2的输入功率来计算充电电路4的最大输出电流,在充电过程中,通过充电控制单元7控制充电电路4逐步增加输出电流给电池5充电,输出电流的最大值不大于计算所得的最大输出电流,在此过程中,单片机1实时检测适配器2的输入电流和输入电压,当输入电压达到预设的下限值时,停止增加充电电流,即维持当前的输出电流大小,恒电流给电池5充电。
根据电池5的容量和电压,在单片机1内设定电池5涓流充电条件下的输出电压和输出电流的阈值,当充电过程中,单片机1检测到输出电压达到电池5涓流充电条件下的输出电压的阈值时,单片机1通过充电控制单元7限制充电电路4的输出电流使输出电流降至设定的电池5涓流充电条件下的输出电流的阈值内,使电池5处于涓流充电过程。
当充电过程中有第二个或多个适配器2接入时,无论是和第一个适配器2同时接入还是在第一个适配器2已达到满载输出时接入,单片机1均可根据适配器2输入电压和输入电流的变化判断出是否有新的适配器2接入,并根据电池5的当前容量和充电电路4当前的输出电流,判断是否需要继续增加充电电流,如需继续增加充电电流,则单片机1继续通过充电控制单元7控制充电电路4逐步增加输出电流给电池5充电,使电池5充电电流达到一个新的平衡点,继续充电,如果电池5达到了涓流条件,则开启涓流充电模式,无关当前有几个适配器2接入。
以此类推,可接入多个适配器2同时给一个电池5充电。给电池5充电的电流以及充电电压的控制是由单片机1根据电池5容量以及电池5电压,还有电池5的充电电流来控制。对电池5的保护作用不会受多个适配器2的同时使用有任何影响。
在两个或两个以上适配器2同时接入充电过程中,由于适配器2内阻以及适配器2的特性,适配器2会自动分配输出,如果多个适配器2输出功率差异较大时,会以较低功率适配器2为下限输出,即大功率适配器2不会输出到满载。
单片机1实时检测充电连接器输入端的电压和电流,根据充电输入端的电压大小判断是否启动DCDC转换电路,当充电输入端电压达到可充电范围时,启动DCDC电路3,使DCDC电路3输出电压稳定在给电池组充电的电压等级上,例如,外部充电连接器给定范围为12V到48V,电池组的充电电压范围为28V到30V之间,则单片机1检测到外部给它电压大于12V时,启动DCDC电路3,使其输出为29V,即当外部电压在12V到48V之间变化时,DCDC电路3输出始终稳定在29V不变,以保证电池5组的充电。
但是,外部给定充电适配器2的功率大小未可知,所以,单片机1在检测到12V输入电压之后,启动DCDC电路3,但是充电电路4部分的输出电流由单片机1控制,逐渐增加,即充电电流慢慢增加,当增加到一定值,即外部充电适配器2会出现输入电压降低,即可判断出满功率输出的电压电流。即在适配器2输入电压电压降低时停止电流的增加,并且保持当前输出电流充电。
同理,当有另一个适配器2接入后,即第一个适配器2输入电流会分流给第二个适配器2,则输入电压会上升,即退出满功率运行,此时再逐渐增加充电输出电流,使其两个适配器2都达到上述的满功率运行状态,即输入电压有下降时停止增加电流输出,保持当前电流输出。使其工作在满功率运行状态。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动识别外部适配器的智能充电器,其特征在于,包括适配器、单片机、电池、充电电路、DCDC电路,DCDC电路的输出端与充电电路的输入端相连,所述单片机包括充电控制单元及DCDC控制单元,DCDC控制单元控制DCDC电路的启闭,充电控制单元控制充电电路的输出电流的大小,所述单片机实时检测适配器的输入电压和输入电流及充电电路的输出电流和输出电压。
2.根据权利要求1所述的自动识别外部适配器的智能充电器,其特征在于,所述适配器有多个,多个所述适配器并联接入DCDC电路中。
3.一种充电方法,其特征在于,所述方法包括:当适配器接入DCDC电路的输入端时,单片机检测适配器的输入电压,并判断输入电压是否满足充电要求,当输入电压满足充电要求时,检测充电电路的输出电压是否正确,以确保电池与充电电路的输出端相连,而后单片机通过DCDC控制单元控制DCDC电路,将适配器的输入电压进行DCDC转化后对电池进行充电,单片机通过检测电池的容量、电池充电的电流最大值以及适配器的输入功率来计算充电电路的最大输出电流,在充电过程中,通过充电控制单元控制充电电路逐步增加输出电流给电池充电,输出电流的最大值不大于计算所得的最大输出电流。
4.根据权利要求3所述的充电方法,其特征在于,充电过程中,单片机实时检测适配器的输入电流和输入电压,当输入电压达到预设的下限值时,停止增加充电电路的输出电流,对电池进行恒电流充电。
5.根据权利要求3所述的充电方法,其特征在于根据电池的容量和电压,在单片机内设定电池涓流充电条件下的输出电压和输出电流的阈值,当充电过程中,单片机检测到输出电压达到电池涓流充电条件下的输出电压的阈值时,单片机通过充电控制单元限制充电电路的输出电流使输出电流降至设定的电池涓流充电条件下的输出电流的阈值内。
6.根据权利要求3所述的充电方法,其特征在于,当充电过程中有多个适配器接入时,单片机根据适配器输入电压和输入电流的变化判断出是否有新的适配器接入,并根据电池的当前容量和充电电路的输出电流,判断是否需要继续增加充电电流,如需继续增加充电电流,则单片机继续通过充电控制单元控制充电电路逐步增加输出电流给电池充电。
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