CN201167242Y - 一种汽车充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公告了一种汽车充电器，包括用于与放电的汽车点烟器接头相连的第一充电端子和用于与待充电汽车的点烟器接头相连第二充电端子，还包括电流检测模块、控制模块和开关模块，开关模块耦合在第一充电端子与第二充电端子之间，电流检测模块耦合在第一充电端子与控制模块之间，控制模块输出端与开关模块的控制端相耦合，电流检测模块检测第一充电端子上的电流信号并输出至控制模块，控制模块根据电流信号相应输出用于调整通断时间的控制信号至开关模块。本实用新型能将充电电流控制在预设范围内，避免充电回路上的电流过大，产生大的电火花、杜绝危险事故出现，本实用新型的汽车充电器的安全性好。

Description

一种汽车充电器

技术领域

本实用新型涉及充电装置，尤其涉及一种汽车充电器。

背景技术

目前，常规汽车均搭载蓄电池，用于汽车发动机启动，以及对车载其他电子部件进行供电。汽车发动机启动后，通过发电机为其蓄电池进行充电，以确保蓄电池电力充足。但汽车若长时间放置，或驾乘者操作疏忽，忘记关闭部分车载电子部件，蓄电池电力将逐渐流失。蓄电池电力缺失至一定程度将导致汽车无法启动，造成严重不便。

由于汽车蓄电池容量大，其体积、重量均较大，其专用充电机也较为昂贵，驾乘者通常不会预留备用蓄电池或充电机，因此当出现蓄电池因电力不足导致汽车无法启动时，驾乘者常选择借用他人汽车的蓄电池进行启动。借用时由于需要从他人汽车蓄电池的正负极引电缆至待充电汽车的蓄电池的正负极，操作较为复杂。并且，在没有开关的情况下，连通瞬间正常蓄电池会对待充电汽车的蓄电池进行充电，当待充电汽车的蓄电池电力缺失较严重时，由于充电电流较大，将产生大的电火花，可能导致危险事故出现。

发明内容

本实用新型就是为了克服以上的不足，提出了一种操作简便、安全可靠的汽车充电器。

本实用新型的技术问题通过以下的技术方案予以解决：一种汽车充电器，包括用于与放电的汽车点烟器接头相连的第一充电端子和用于与待充电汽车的点烟器接头相连第二充电端子，还包括电流检测模块、控制模块和开关模块，所述开关模块耦合在第一充电端子与第二充电端子之间，所述电流检测模块耦合在第一充电端子与控制模块之间，所述控制模块输出端与开关模块的控制端相耦合，所述电流检测模块检测第一充电端子上的电流信号并输出至控制模块，所述控制模块根据电流信号相应输出用于调整通断时间的控制信号至开关模块。

优选地，还包括充满电指示模块和第二电压检测模块，所述第二电压检测模块耦合在第二充电端子和控制模块之间，所述充满电指示模块与控制模块相耦合；所述第二电压检测模块检测第二充电端子上的第二电压并输出至控制模块，所述控制模块(4)将第二电压与预设电压值进行比较，并在第二电压达到预设电压值时输出第二触发信号至充满电指示模块，所述充满电指示模块根据第二触发信号发出提示。

还包括充电指示模块和第一电压检测模块，所述第一电压检测模块耦合在第一充电端子和控制模块之间，所述充电指示模块与相耦合；所述第一电压检测模块检测第一充电端子上的第一电压并输出至控制模块，所述控制模块将第一电压与第二电压进行比较，并在第一电压大于第二电压时输出第一触发信号至充电指示模块，所述充电指示模块根据第一触发信号发出提示。

还包括错误指示模块，所述错误指示模块与控制模块相耦合；所述控制模块将第一电压与第二电压进行比较，并在第一电压小于第二电压时输出第三触发信号至错误指示模块，所述错误指示模块根据第三触发信号发出提示。

还包括单向导通器件，所述单向导通器件耦合在第一充电端子和第二充电端子之间，所述单向导通器件用于使充电电流的流向为从第一充电端子BT1流向第二充电端子BT2。

所述单向导通器件为二极管，所述二极管阳极与第一充电端子相耦合，所述二极管阴极与第二充电端子相耦合。

还包括保险丝，所述保险丝耦合在第一充电端子与第二充电端子之间。

本实用新型与现有技术对比的有益效果是：本实用新型的汽车充电器由电流检测模块检测第一充电端子上的电流信号并输出至控制模块，控制模块再根据电流信号相应输出用于调整通断时间的控制信号至开关模块；从而将充电电流控制在预设范围内，避免充电回路上的电流过大，产生大的电火花、杜绝危险事故出现，本实用新型的汽车充电器的安全性好。本实用新型的汽车充电器利用汽车点烟器接口直接连通蓄电池两端，可方便地通过借用汽车点烟器接口进行充电，操作方便。

本实用新型的汽车充电器还包括充满电指示模块，用户可以根据充满电指示模块发出的提示了解到充电已结束、及时停止充电、避免过充。本实用新型的汽车充电器还包括充电指示模块，用户可以根据充电指示模块发出的提示了解充电状态。本实用新型的汽车充电器还包括错误指示模块，用户可以根据错误指示模块发出的提示，及时对汽车充电器进行检查，排除故障。

本实用新型的汽车充电器还包括单向导通器件，从而确保充电电流的方向为从放电的汽车蓄电池流向待充电汽车的蓄电池。避免发生倒充。本实用新型的汽车充电器还包括保险丝，保险丝会在充电回路上的电流过流时断开充电回路。进一步增强本实用新型的汽车充电器的安全性能。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式一的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式二的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式二的具体电路示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式并结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

具体实施方式一

如图1所示，一种汽车充电器，包括第一充电端子BT1、第二充电端子BT2、电流检测模块3、控制模块4和开关模块5。所述第一充电端子BT1用于与放电的汽车点烟器接头相连，所述第二充电端子BT2用于与待充电汽车的点烟器接头相连。所述开关模块5耦合在第一充电端子BT1与第二充电端子BT2之间，所述电流检测模块3耦合在第一充电端子BT1与控制模块4之间，所述控制模块4输出端与开关模块5的控制端相耦合。所述电流检测模块3检测第一充电端子BT1上的电流信号并输出至控制模块4，所述控制模块4根据电流信号相应输出用于调整通断时间的控制信号至开关模块5。

所述开关模块5优选为功率开关管Q1，本具体实施方式中，功率开关管Q1采用P型金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，简称MOSFET)。所述控制模块输出的用于调整通断时间的控制信号可为脉宽调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)信号。

上述汽车充电器的充电过程如下：当需要对汽车充电时，将第一充电端子BT1插入用于放电的汽车点烟器接头，将第二充电端子BT2插入待充电的汽车点烟器接头。这就在放电的汽车与待充电汽车之间形成了充电回路。电流检测模块3从第一充电端子BT1上获取充电电流数据，将电流信号输出至控制模块4，控制模块4将电流检测模块3输出的电流信号与预设电流值进行比较。如果第一充电端子BT1上的电流小于预设电流值，控制模块4增大输出的PWM信号的占空比，从而延长开关模块5的导通时间，提高充电电流。如果第一充电端子BT1上的电流大于预设电流值，控制模块4减小输出的PWM信号的占空比，从而降低开关模块5的导通时间，降低充电电流。显然，当充电电流接近点烟器接头导线最大承载电流时，控制模块4会通过减小输出的PWM信号的占空比，从而降低了充电电流，实现了限流充电功能，确保了点烟器接口导线不会因过流而熔断。通过控制模块4和电流检测模块3可将充电电流稳定在预设电流值处，实现了充电时效和安全性的双重优化。

如图1所示，上述汽车充电器还包括单向导通器件D1，所述单向导通器件D1耦合在第一充电端子BT1和第二充电端子BT2之间，所述单向导通器件D1用于确保充电电流的方向为从第一充电端子BT1流向第二充电端子BT2。即从放电的汽车蓄电池流向待充电汽车的蓄电池。所述单向导通器件D1优选为二极管，所述二极管阳极与第一充电端子BT1相耦合，所述二极管阴极与第二充电端子BT2相耦合。

如图1所示，上述汽车充电器还包括保险丝8，所述保险丝8耦合在第一充电端子BT1与第二充电端子BT2之间。所述保险丝8在充电回路上的电流过流时断开充电回路。所述保险丝8的动作电流应小于汽车点烟器接头导线的载流值，通常选择15A-25A保险丝。

具体实施方式二

如图2所示，本具体实施方式与具体实施方式一的不同之处在于：所示汽车充电器还包括第一电压检测模块71、第二电压检测模块72、充电指示模块61、充满电指示模块62和错误指示模块63。控制模块在监测充电电流的同时监测两个充电端的电压。所述第一电压检测模块71耦合在第一充电端子BT1和控制模块4之间，所述充电指示模块61与控制模块5相耦合。所述第一电压检测模块71检测第一充电端子BT1上的第一电压并输出至控制模块4，所述控制模块4将第一电压与第二电压进行比较，并在第一电压大于第二电压时输出第一触发信号至充电指示模块61，所述充电指示模块61根据第一触发信号发出提示。此时控制模块4会输出PWM信号至开关模块5，使充电正常进行。

所述第二电压检测模块72耦合在第二充电端子BT2和控制模块4之间，所述充满电指示模块62与控制模块4相耦合。所述第二电压检测模块72检测第二充电端子BT2上的第二电压并输出至控制模块4，所述控制模块4将第二电压与预设电压值(通常针对12V汽车蓄电池，预设电压值一般设置为14V)进行比较，并在第二电压达到预设电压值时输出第二触发信号至充满电指示模块62，所述充满电指示模块62根据第二触发信号发出提示。用户可以根据充满电指示模块62发出的提示了解到充电已结束、及时停止充电、避免过充。

所述错误指示模块63与控制模块4相耦合。所述控制模块4将第一电压与第二电压进行比较，并在第一电压小于第二电压时输出第三触发信号至错误指示模块63，所述错误指示模块63根据第三触发信号发出提示。此时控制模块4不会输出PWM信号，汽车充电器将停止充电。用户可以根据错误指示模块63发出的提示，对汽车充电器进行检查，排除故障。

所述充电指示模块61、充满电指示模块62和错误指示模块63优选采用发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)。所述充电指示模块61、充满电指示模块62和错误指示模块63发出的提示可为不同颜色的光。

本具体实施方式的具体电路如图3所示，电流检测模块3包括采样电阻RS、电流传感器U1、第五电阻R5、第八电阻R8、第六电阻R6、第二电容C2、第四二极管D4。采样电阻RS将第一充电端子BT1上的充电电流转化为电压值传送至电流传感器U1，电流传感器U1将电压值进行放大再经第五电阻R5和第八电阻R8分压，再经第六电阻R6和第二电容C2组成的滤波器滤波后输出至微控制器U2的2管脚。所述控制模块4包括微控制器U2和驱动芯片U3。所述微控制器U2的1管脚与驱动芯片U3的2管脚相连，微控制器U2根据从2管脚输入的电流信号，通过内部运算，相应产生PWM信号，并通过驱动芯片U3输出至功率开关管Q1的栅极控制端，实现了对充电回路通断时间的控制。

所述第一电压检测模块71包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第三二极管D3。第二电阻R2和第四电阻R4对第一充电端子上的电压VBAT进行分压、再经第三电阻R3和第一电容C1组成的滤波器滤波后输出至微控制器U2的4管脚。第三二极管D3用于保护微控制器U2，防止第一充电端子上的电压VBAT过高而损坏了微控制器U2。所述第二电压检测模块72包括第七电阻R7、第九电阻R9、第十电阻R10、第三电容C3、第五二极管D5。第七电阻R7和第十电阻R10对第二充电端子上的电压VSL进行分压、再经第九电阻R9和第三电容C3组成的滤波器滤波后输出至微控制器U2的5管脚。第五二极管D5用于保护微控制器U2，防止第二充电端子上的电压VSL过高而损坏了微控制器U2。

所述充电指示模块61包括第一发光二极管LED1和第十一电阻R11，所述充满电指示模块62包括第二发光二极管LED2和第十二电阻R12，所述错误指示模块63包括第三发光二极管LED3和第十三电阻R13。当微控制器U2检测出从4管脚输入第一电压大于从5管脚输入的第二电压，从9管脚输出第一触发信号使第一发光二极管LED1发光，提醒用户正在充电。当微控制器U2检测出从4管脚输入第一电压小于从5管脚输入的第二电压，从9管脚输出第三触发信号使第三发光二极管LED3发光，提醒用户发生了充电错误，方便用户及时对汽车充电器进行检查，排除故障。当微控制器U2检测出从5管脚输入第二电压已达到预设电压值时，将从7管脚输出第二触发信号，第二发光二极管LED2发光，提醒用户充电已经完成，可以停止充电，避免过充。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种汽车充电器，包括用于与放电的汽车点烟器接头相连的第一充电端子(BT1)和用于与待充电汽车的点烟器接头相连第二充电端子(BT2)，其特征在于：还包括电流检测模块(3)、控制模块(4)和开关模块(5)，所述开关模块(5)耦合在第一充电端子(BT1)与第二充电端子(BT2)之间，所述电流检测模块(3)耦合在第一充电端子(BT1)与控制模块(4)之间，所述控制模块(4)输出端与开关模块(5)的控制端相耦合，所述电流检测模块(3)检测第一充电端子(BT1)上的电流信号并输出至控制模块(4)，所述控制模块(4)根据电流信号相应输出用于调整通断时间的控制信号至开关模块(5)。

2.根据权利要求1所述的汽车充电器，其特征在于：还包括充满电指示模块(62)和第二电压检测模块(72)，所述第二电压检测模块(72)耦合在第二充电端子(BT2)和控制模块(4)之间，所述充满电指示模块(62)与控制模块(4)相耦合；所述第二电压检测模块(72)检测第二充电端子(BT2)上的第二电压并输出至控制模块(4)，所述控制模块(4)将第二电压与预设电压值进行比较，并在第二电压达到预设电压值时输出第二触发信号至充满电指示模块(62)，所述充满电指示模块(62)根据第二触发信号发出提示。

3.根据权利要求2所述的汽车充电器，其特征在于：还包括充电指示模块(61)和第一电压检测模块(71)，所述第一电压检测模块(71)耦合在第一充电端子(BT1)和控制模块(4)之间，所述充电指示模块(61)与控制模块(4)相耦合；所述第一电压检测模块(71)检测第一充电端子(BT1)上的第一电压并输出至控制模块(4)，所述控制模块(4)将第一电压与第二电压进行比较，并在第一电压大于第二电压时输出第一触发信号至充电指示模块(61)，所述充电指示模块(61)根据第一触发信号发出提示。

4.根据权利要求3所述的汽车充电器，其特征在于：还包括错误指示模块(63)，所述错误指示模块(63)与控制模块(4)相耦合；所述控制模块(4)将第一电压与第二电压进行比较，并在第一电压小于第二电压时输出第三触发信号至错误指示模块(63)，所述错误指示模块(63)根据第三触发信号发出提示。

5.根据权利要求1-4任一所述的汽车充电器，其特征在于：还包括单向导通器件(D1)，所述单向导通器件(D1)耦合在第一充电端子(BT1)和第二充电端子(BT2)之间，所述单向导通器件(D1)用于使充电电流的流向为从第一充电端子(BT1)流向第二充电端子(BT2)。

6.根据权利要求5所述的汽车充电器，其特征在于：所述单向导通器件(D1)为二极管，所述二极管阳极与第一充电端子(BT1)相耦合，所述二极管阴极与第二充电端子(BT2)相耦合。

7.根据权利要求1-4任一所述的汽车充电器，其特征在于：还包括保险丝(8)，所述保险丝(8)耦合在第一充电端子(BT1)与第二充电端子(BT2)之间。

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