CN201533187U - 微控制单元智能化可pwm控制电压电流式电池充电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种微控制单元智能化可PWM控制电压电流式电池充电器，由一包含一电池干扰滤波器、一桥式整流、一变压器及一整流器的可转换式电源供应器为主架构，并与一具脉波调变控制器的微控制单元相配合组成一可供各类型的充电电池充电用的充电器。该微控制单元配合一具充电回路的充电保护区块与二可脉宽调变的脉波调变控制器相接以分别控制调变输出不同准位的C.C定电压值与C.V定电流值，以控制可转换式电源供应器回授量，该充电器不仅可达到适用于所有充电电池的充电目的外，更具有节能省电及绿色环保的效益，可达到充电电池于充电前、充电中、充电后的保护控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种微控制单元智能化可PWM控制电压电流式电池充电器，特别是利用微控制单元(MCU)配合脉波调变控制器(PWM)可调变产生不同准位的电压及电流对各种类型的充电电池(铅酸电池或锂电池等)进行充电，以符合新时代电动产品需求。
背景技术
目前，在全球暖化及能源短缺且需求与价格高涨的时代，节能减碳理当成为现代科技的大趋势。因此许多以充电电池为动力来源的新时代电动代步车、电动脚踏车及更大型的电动车都应运而生，在日新月异的充电电池技术下，单一的充电器似无法满足多样化充电电池的充电规格需求，充电电池无法发挥其最大的效应的原因大多在于市面上所贩售的充电器多设计搭配有适合的充电电池而无法符合其他类型的充电电池。故市面上并无一种可完整搭配任一充电电池而开发的充电器导致消费者大多拥有多数的充电器，不但造成消费者的负担也增加环境的负担。
本实用新型人有鉴于上述现有技术中的问题，结合创作者多年的经验加以设计，经多方探讨并试作样品试验及多次修正改良，乃推出本实用新型。
发明内容
本实用新型的主要目的，在于提供一种微控制单元智能化可PWM控制电压电流式电池充电器，其充电器于微控制单元(MCU)设有可脉(波)宽(度)调变的脉波调变控制器并接设一温度保护区块与可转换式电源供应器相配合，令微控制单元可管控整个电路动作，且输出讯号命令二组脉波调变控制器各别控制充电器的输电电压/电流，使得充电过程可针对各种充电电池作电压/电流的控制进而更具弹性化，达到节能环保的经济效益。
本实用新型的设计目的是通过下述技术方案予以实现的：
一种微控制单元智能化可PWM控制电压电流式电池充电器，其特征在于：由一包含一电池干扰滤波器、一桥式整流、一变压器及一整流器的可转换式电源供应器为主架构，并与一具脉波调变控制器的微控制单元相配合组成一可供各类型的充电电池充电用的充电器，该微控制单元配合一具充电回路的充电保护区块与二可脉宽调变的脉波调变控制器相接以分别控制调变输出不同准位的C.C定电压值与C.V定电流值，以控制可转换式电源供应器回授量，并设一电流侦测区块、一电压侦测区块及一温度保护区块与微控制单元相配合，以分别侦测充电电池的电压值是否过高、充电电池的电流是否已达转态点而需进入下一阶段充电及充电器温度是否异常数据资料回传至微控制单元，微控制单元令充电保护区块可持续接收微控制单元所送出的讯号以命令充电回路为呈开启的状态，使充电器的电压值会经由充电保护区块对充电电池进行充电，当微控制单元处于失控状态而无法持续送出讯号至充电保护区块时，充电回路即为关闭的状态，当微控制单元持续高电位或低电位而无法驱动充电回路产生开启状态时，由充电保护区块与一延迟缓启充电保护系统相接与微控制单元相配合，使微控制单元侦测有一外部充电电池置入时，延迟缓启充电保护系统即先启动一延迟时间确保充电过程的安全，以达到充电电池于充电前、充电中、充电后的保护控制。
本实用新型的有益效果是：该电池充电器的充电过程针对各种充电电池作电压/电流的控制进而更具弹性化，达到节能环保的经济效益。
附图说明
图1为电池充电器的架构示意图。
图2为电池充电器使用铅酸电池于充电器进行充电的流程图一。
图3为电池充电器使用铅酸电池于充电器进行充电的流程图二。
图4为电池充电器使用铅酸电池于充电器进行充电的流程图三。
图5为电池充电器使用铅酸电池于充电器进行充电的温度保护区块充电流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型的电池充电器架构示意图。该充电器由一包含一电池干扰滤波器11、一桥式整流12、一变压器13及一整流器14的可转换式电源供应器10(Switching Power Supply，简称SPS为主架构)，并与一具脉波调变控制器21，为PWM电路的微控制单元20(MicrocontrollerUnit，简称MCU)相配合，以侦测不同类型的充电电池30，可设为铅酸、镍氢、镍镉及锂电池等状况并控制可转换式电源供应器10进行充电的条件，该微控制单元20配合一可导通充电回路的充电保护区块22，并设一电压侦测区块23、一电流侦测区块24及一温度保护区块25与微控制单元20相配合以分别侦测一充电电池30的电压值是否过高、充电电池30的电流是否已达转态点而需进入下一阶段充电及充电器温度是否异常等数据资料并回传至微控制单元20，其中微控制单元20与二可脉波宽度调变的脉波调变控制器21相接以分别控制调变输出不同准位的C.C定电压值211与C.V定电流值212，以控制可转换式电源供应器10回授量，则脉波调变控制器21可将可转换式电源供应器10输出电压调整至适当的C.C定电压值211与C.V定电流值212，而无须组装额外的硬体元件，不论应用或开发上都更具弹性与竞争力，该充电保护区块22是持续接收微控制单元20所送出的CLOCK讯号以命令充电回路为ON开启状态，充电器的电压值会经由充电保护区块22导通充电回路并对充电电池30进行充电，若微控制单元20处于失控状态而无法持续送出CLOCK讯号至充电保护区块22时，充电回路即为OFF关闭状态，进而达到保护充电器的效果，且当微控制单元20持续高电位或低电位亦无法驱动充电保护区块22导通充电回路产生ON的状态，于充电保护区块22并设有一延迟缓启充电保护系统221与充电回路相接，当微控制单元20侦测有充电电池30置入时，延迟缓启充电保护系统221会先启动约3秒钟的延迟时间，以确定充电电池30与充电器的连接头紧密接合后才进行充电命令，以确保使用者使用上的安全。
如图2至4所示，本实用新型电池充电器使用铅酸电池于充电器进行充电的流程图。当铅酸电池置入可转换式电源供应器10的充电器进行充电作业时，微控制单元20即开始进行参数初始化，并启动校正程序，同时读取所有A/D转换器的电压值，且充电保护区块22读取微控制单元20持续高电位或低电位时则无法驱动充电回路产生ON的状态以达到保护控制的功能，随后，若微控制单元20持送出CLOCK讯号，充电保护区块22即导通充电回路为ON开启的状态，并进入C.C定电压值211的充电程序，依据铅酸电池的电压/电流值设定充电中旗标设定最大充电时间，并启动延迟缓启充电保护系统221于正常的情况下进行充电，同时微控制单元20的电压侦测区块23与电流侦测区块24先测得铅酸电池的电压/电流值并调变脉波调变控制器21输出符合铅酸电池30’的电压/电流值的C.C定电压值211进行充电，当电压≥C.V定电流值212再进入C.V定电流值212的充电程序，于铅酸电池电压＞浮充电压及电流≤杂讯电流时即完成充电程序。其中，如图5所示，于充电过程中会进入充电器温度程序确保温度保护区块25可维持常温，以此，利用微控制单元20作为控管整个电路动作，且配合脉波调变控制器21具有调变电压及电流输出控制的设计优势，使其摆脱传统的充电器仅能搭配其充电电池的缺失，达到适用各种电动代步车、电动脚踏车等所有充电电池的充电器，进而具有节能省电及绿色环保的效益，更具有充电电池30于充电前、充电中、充电后的保护控制，以确保使用安全。
以上所述，仅为本实用新型一种可行的实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施范围。即大凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，均应视为在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种微控制单元智能化可PWM控制电压电流式电池充电器，其特征在于：由一包含一电池干扰滤波器、一桥式整流、一变压器及一整流器的可转换式电源供应器为主架构，并与一具脉波调变控制器的微控制单元相配合组成一可供各类型的充电电池充电用的充电器，该微控制单元配合一具充电回路的充电保护区块与二可脉宽调变的脉波调变控制器相接以分别控制调变输出不同准位的C.C定电压值与C.V定电流值，以控制可转换式电源供应器回授量，并设一电流侦测区块、一电压侦测区块及一温度保护区块与微控制单元相配合，以分别侦测充电电池的电压值是否过高、充电电池的电流是否已达转态点而需进入下一阶段充电及充电器温度是否异常数据资料回传至微控制单元，微控制单元令充电保护区块可持续接收微控制单元所送出的讯号以命令充电回路为呈开启的状态，使充电器的电压值会经由充电保护区块对充电电池进行充电。
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