CN203326682U - 电动自行车充电器 - Google Patents

电动自行车充电器 Download PDF

Info

Publication number
CN203326682U
CN203326682U CN2013202210325U CN201320221032U CN203326682U CN 203326682 U CN203326682 U CN 203326682U CN 2013202210325 U CN2013202210325 U CN 2013202210325U CN 201320221032 U CN201320221032 U CN 201320221032U CN 203326682 U CN203326682 U CN 203326682U
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
pin
resistance
connects
circuit
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2013202210325U
Other languages
English (en)
Inventor
赵伟霞
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to CN2013202210325U priority Critical patent/CN203326682U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203326682U publication Critical patent/CN203326682U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本实用新型公布了一种电动自行车充电器,它包括开关电源(1)、电流取样电阻(2)、电压取样电路(5)、电流信号放大电路(3)、A/D转换电路(4)、恒流充电控制电路(9)、单片机电路(8)、电压跟随器(6)、电压比较器(7)、恒压充电控制电路(11)、涓流充电控制电路(10)和光电耦合器(12)。本实用新型的充电器采用了单片机实现智能控制,在恒压充电阶段的对充电电流进行检测,当充电电流在长时间内不再减小时结束恒压充电,过渡到涓流充电阶段。该充电器适用于电瓶电压指标已经下降了的旧电瓶充电,防止旧电瓶充电时不能自动结束,导致电瓶爆壳报废的现象发生。

Description

电动自行车充电器
技术领域:
本实用新型涉及电动自行车充电器,具体地说,涉及一种给电动自行车电瓶充电的充电器,属于电子技术领域。 
背景技术
电动自行车不但环保而且效率高,现在随着人们生活水平的提高,骑电动车出行的人越来越多,这确实给人们带来了很多方便,但是电动自行车跑几十公里路程后,电瓶中的电能就会耗尽,需要定时充电。现在用的电动车充电器种类繁多,大都采用恒流充电、恒压充电和涓流充电三个充电过程,三个充电过程的转换是依据充电时电瓶电压值的大小自动实现。 
依据电压大小实现充电过程转换的方法对新电瓶是可行的,但是对于使用了较长时间,电瓶电压指标已经下降了的旧电瓶就不适用,旧电瓶充电时往往因为电瓶电压上升不到规定值,充电器不能自动结束恒压充电,自动过渡到涓流充电阶段,电瓶始终保持恒压充电状态,导致电瓶发热甚至爆壳,最终彻底报废。 
实用新型内容
本实用新型针对以上不足,提供一种新型的电动自行车充电器,该充电器利用单片机对充电电压和充电电流两个参数进行监控,实现充电过程的恒流充电、恒压充电和涓流充电三个阶段自动转换。该充电器在实现从恒流充电到恒压充电的转换时,也采用电压监控方法实现控制,但不同的是,在恒压充电阶段通过对充电电流的检测,当检测到充电电流长时间内(如10分钟)不再减小时结束恒压充电,转换到涓流充电阶段时。 
为解决以上问题,本实用新型所采用的技术方案是:电动自行车充电器,其特征在于:开关电源1输出电瓶充电电压VD,VD串联电流取样电阻2、接电压取样电路5,取样电阻2接电流信号放大电路3,电流信号放大电路3分别接A/D转换电路4、恒流充电控制电路9,A/D转换电路4接单片机电路8;所述电压取样电路5接电压跟随器6,电压跟随器6分别接电压比较器7、恒压充电控制电路11,电压比较器7接单片机电路8;单片机电路8分别接恒流充电控制电路9、恒压充电控制电路11、涓流充电控制电路10;所述恒流充电控制电路9、恒压充电控制电路11、涓流充电控制电路10接光电耦合器12,光电耦合器12接开关电源1。 
开关电源电路1由电源模块IC2和外围电路组成,IC2型号为MC3842,IC2的2脚为电压控制脚,外光电耦合器12,电耦合器12型号为PC817,电耦合器12的1、2接控制信号,4接电源,3脚接IC2的2脚;当输入到电耦合器12的控制信号增大时,IC2的2脚输出电 压增大,开关电源1输出电压下降,当输入到电耦合器12的控制信号减小时,IC2的2脚输出电压减小,开关电源1输出电压升高。 
开关电源1输出三路直流电压,VD为电瓶充电电压,VC电压为+5V,是单片机电路8和A/D转化电路4的供电电源,VE电压为+12V,是集成运放和其它控制电路供电电源。 
在VD端设有电压取样电路5,电压取样电路5由电阻R13和R14串联组成,电阻R13和R14连接点输出电压取样信号PV;在VD输出回路中串联了电阻R15,电阻R15构成电流取样电阻2,R15阻值0.1Ω功率为2W,充电电流流经R15形成电压信号PI,PI为电流检测信号。 
电压跟随器6由四运放器LM324的第二运放IC6B、R22和R23组成。IC6B反相端接电阻R22,电阻R22另一端接IC6B的输出端,IC6B同相端接电压取样信号PV,电压跟随器6作用是放大信号PV。IC6B输出端一路接电阻R23,;另一路接电阻R35接三极管T3集电极。 
电压比较器7由IC6C、R24、R25、R26、R27、D10和电容C19组成,电阻R23另一端接IC6C反相端,IC6C反相端接电阻R24,R24串电容C19后接IC6C的输出端,IC6C的同相端接R25与R26连接点,R26另一端接电源VE,R25的另一端接地,IC6C的输出端经电阻R27接稳压管D10的正极和芯片IC7的14脚,D10负极接地,D10为5V的稳压管,作用是对限幅IC6C输出的信号。 
电流信号放大器3由第一运放IC6A、R16、R17、R18和D9组成,IC6A反相端接电阻R16与R17的连接点,电阻R17接12V电源VE,并与电阻R16串联,R16另端接地,IC6A同相端接电流取样信号PI,共同组成同相放大器对信号PI放大,IC6A输出端一路接电阻R18,电阻R18另一端接稳压管D9的正极和芯片IC7的2脚,D9负极接地,D9为5V的稳压管,作用是对限幅IC6A输出的信号;IC6A输出端另一路接电阻R34,电阻R34另一端接IC8的1脚。 
A/D转换电路4由IC7、R19、R20和R21组成,A/D转换芯片IC7型号为ADC0832,其1脚接电阻R19,R19的另一端接单片机IC5的12脚,IC7的6脚为串行信号输出,接电阻R20,R20的另一端接单片机IC5的10脚,IC7的7脚接电阻R21,R21的另一端接单片机IC5的11脚。 
恒流控制充电电路9由IC8、电位器RP、电阻R30、R31、R32和R33组成,单片机IC5的2脚接电阻R30,R30的另一端接三极管T2的基极,三极管T2的发射极接IC1的1脚,T2的集电极接IC8的2脚,IC8的3脚经电阻R32接电源VE,电位器RP一端接电源VE,另一端接电阻R33,R33另一端接IC8的1脚、R31和R34的连接点,R31的另一端接地。 
恒压控制充电电路11由T3、R29和R35组成,单片机IC5的1脚接电阻R29,R29的另 一端接三极管T3的基极,三极管T3的发射极接IC1的1脚,三极管T3的集电极接电阻R35,R35接电压控制信号。 
涓流控制电路12由三极管T4、R36和R37组成,单片机IC5的3脚接电阻R36,电阻R36另一端接三极管T4的基极,三极管T4的发射极接IC1的1脚,集电极接电阻R37,R37的另一端接电源VE,IC1的2脚接地。 
本新型采取以上技术方案,与现有技术相比,具有以下优点:恒压充电阶段采用了电流监控方式,电流信号经过放大并转化为8位数字信号输入单片机电路,单片机电路对两次电流信号比较,最终实现控制,能够避免电瓶因过充电而造成损坏的现象发生。 
下面结合附图和实施对本新型作进一步说明。 
附图说明
附图1为本新型实施例中电动自行车充电器结构方框图; 
附图2为本新型实施例中电动自行车充电器开关电源电路图; 
附图3为本实用新型实施例中控制电路电路图; 
图中: 
1-开关电源,2-电流取样电路,3-电流信号放大电路,4-A/D转换电路,5-电压取样电路,6-电压跟随器,7-电压比较器,8-单片机电路,9-恒流充电控制电路,10-涓流充电控制电路,11-恒压充电控制电路,12-光电耦合器。 
具体实施方式
实施例为48V电动自行车充电器,如图1所示,开关电源1输出电瓶充电电压VD,VD串联电流取样电阻2、接电压取样电路5,取样电阻2接电流信号放大电路3,电流信号放大电路3分别接A/D转换电路4、恒流充电控制电路9,A/D转换电路4接单片机电路8;所述电压取样电路5接电压跟随器6,电压跟随器6分别接电压比较器7、恒压充电控制电路11,电压比较器7接单片机电路8;单片机电路8分别接恒流充电控制电路9、恒压充电控制电路11、涓流充电控制电路10;所述恒流充电控制电路9、恒压充电控制电路11、涓流充电控制电路10接光电耦合器12,光电耦合器12接开关电源1。 
如图2所示,开关电源电路1由电源模块IC2和外围电路组成,IC2型号为MC3842,IC2的2脚为电压控制脚,外光电耦合器12,电耦合器12型号为PC817,电耦合器12的1、2接控制信号,4接电源,3脚接IC2的2脚;当输入到电耦合器12的控制信号增大时,IC2的2脚输出电压增大,开关电源1输出电压下降,当输入到电耦合器12的控制信号减小时,IC2的2脚输出电压减小,开关电源1输出电压升高。 
开关电源1输出三路直流电压,VD为电瓶充电电压,VC电压为+5V,是单片机电路8 和A/D转化电路4的供电电源,VE电压为+12V,是集成运放和其它控制电路供电电源。 
在VD端设有电压取样电路5,电压取样电路5由电阻R13和R14串联组成,电阻R13和R14连接点输出电压取样信号PV;在VD输出回路中串联了电阻R15,电阻R15构成电流取样电阻2,R15阻值0.1Ω功率为2W,充电电流流经R15形成电压信号PI,PI为电流检测信号。 
如图3所示,电压跟随器6由四运放器LM324的第二运放IC6B、R22和R23组成。IC6B反相端接电阻R22,电阻R22另一端接IC6B的输出端,IC6B同相端接电压取样信号PV,电压跟随器6作用是放大信号PV。IC6B输出端一路接电阻R23,;另一路接电阻R35接三极管T3集电极。 
电压比较器7由IC6C、R24、R25、R26、R27、D10和电容C19组成,电阻R23另一端接IC6C反相端,IC6C反相端接电阻R24,R24串电容C19后接IC6C的输出端,IC6C的同相端接R25与R26连接点,R26另一端接电源VE,R25的另一端接地,IC6C的输出端经电阻R27接稳压管D10的正极和芯片IC7的14脚,D10负极接地,D10为5V的稳压管,作用是对限幅IC6C输出的信号; 
电流信号放大器3由第一运放IC6A、R16、R17、R18和D9组成,IC6A反相端接电阻R16与R17的连接点,电阻R17接12V电源VE,并与电阻R16串联,R16另端接地,IC6A同相端接电流取样信号PI,共同组成同相放大器对信号PI放大,IC6A输出端一路接电阻R18,电阻R18另一端接稳压管D9的正极和芯片IC7的2脚,D9负极接地,D9为5V的稳压管,作用是对限幅IC6A输出的信号;IC6A输出端另一路接电阻R34,电阻R34另一端接IC8的1脚。 
A/D转换电路4由IC7、R19、R20和R21组成,A/D转换芯片IC7型号为ADC0832,其1脚接电阻R19,R19的另一端接单片机IC5的12脚,IC7的6脚为串行信号输出,接电阻R20,R20的另一端接单片机IC5的10脚,IC7的7脚接电阻R21,R21的另一端接单片机IC5的11脚。 
恒流控制充电电路9由IC8、电位器RP、电阻R30、R31、R32和R33组成,单片机IC5的2脚接电阻R30,R30的另一端接三极管T2的基极,三极管T2的发射极接IC1的1脚,T2的集电极接IC8的2脚,IC8的3脚经电阻R32接电源VE,电位器RP一端接电源VE,另一端接电阻R33,R33另一端接IC8的1脚、R31和R34的连接点,R31的另一端接地。 
恒压控制充电电路11由T3、R29和R35组成,单片机IC5的1脚接电阻R29,R29的另一端接三极管T3的基极,三极管T3的发射极接IC1的1脚,三极管T3的集电极接电阻R35,R35接电压控制信号。 
涓流控制电路12由三极管T4、R36和R37组成,单片机IC5的3脚接电阻R36,电阻R36另一端接三极管T4的基极,三极管T4的发射极接IC1的1脚,集电极接电阻R37,R37的另一端接电源VE,IC1的2脚接地。 
在开始充电时,由于电瓶电压比较低,电压取样信号PV低,IC6B输出电压也低,电压比较器IC6C的反相端电压低于同相端电压,输出高电平到单片机IC5的14脚,单片机IC5的2脚输出高电平,三极管T2导通;单片机IC5的1脚输出低电平,三极管T3截止;三极管T2导通后,从电源VE正极经电阻R32、IC8为三极管T2集电极供电,三极管T2发射极电流驱动IC1,由于IC8为恒流源所以驱动IC1的电流为恒定值,从而实现恒流充电的目的。在恒流充电过程中如果充电电流发生波动,电流取样信号PI经IC6A放大后,经电阻R34改变IC8的1脚电压,使充电电流保持恒定状态。 
在恒流充电过程中,当电瓶电压达到恒流充电结束的电压值,如57.8V时,IC6B输出电压高于IC6C的同相端电压时,IC6C输出变为低电平,单片机IC5的14脚电压也变为低平,单片机IC5的2脚输出低电平,三极管T2截止,IC5的1脚输出高电平,三极管T3导通,恒流充电过程结束。三极管T3导通后,IC6B输出电压经电阻R35为三极管T3集电极供电,三极管T3发射极电流驱动IC1,实现恒压充电,恒压充电的电压值设定为54.8V。在恒压充电过程中如果充电电压发生波动,例如充电电压升高,PV电压升高,IC6B输出电压也增大,由于三极管T3处于饱和导通状态,T3集电极电流正比增加,驱动IC1的电流增大,IC1输出电压升高,使IC2的2脚电压升高,电源输出电压下降,达到恒压充电的目的。 
在恒压充电的过程中,充电电流开始时最大可达1.8A,随后电流逐渐减小,当电瓶电压达到最大值后充电电流基本保持恒定,此时结束恒压充电进入涓流充电过程。控制过程是,电流取样信号PI经IC6A放大后,由IC7转化为数字信号,数字信号从IC7的6脚串行输入到单片机IC5的10脚,单片机IC5每隔10分钟读入一次数据,并写入内存,将刚读入的数据与内存中的数据进行比较,当两组数据相等时单片机IC5的1脚输出低电平,三极管T3截止,IC5的3脚输出高电平,三极管T4导通,进入涓流充电阶段,在涓流充电阶段三极管T4导通电流大,电源输出电压VD低,充电电流保持在40mA的小电流充电状态。 
以上仅仅是本实用新型的一个具体电路,本发明不局限于以上电路,本领域的技术人员在以上技术方案的启示下,可以对以上电路进行改进实现其它型号电瓶充电器的改进。 

Claims (10)

1.电动自行车充电器,其特征在于:开关电源(1)输出电瓶充电电压VD,VD分别接电压取样电路(5)、串联电流取样电阻(2),电流取样电阻(2)接电流信号放大电路(3),电流信号放大电路(3)分别接A/D转换电路(4)恒流充电控制电路(9),A/D转换电路(4)接单片机电路(8);所述电压取样电路(5)接电压跟随器(6),电压跟随器(6)分别接电压比较器(7)、恒压充电控制电路(11),电压比较器(7)接单片机电路(8);单片机电路(8)分别接恒流充电控制电路(9)、恒压充电控制电路(11)、涓流充电控制电路(10);所述恒流充电控制电路(9)、恒压充电控制电路(11)、涓流充电控制电路(10)接光电耦合器(12),光电耦合器(12)接开关电源(1)。 
2.如权利要求1所述的电动自行车充电器,其特征在于:所述电流取样电阻(2)为R15,R15取值为阻值0.1Ω功率2W的电阻,R15上的电压为电流取样信号PI;所述电压取样电路(5)由电阻R13、R14组成,R13一端接电源VD,R13另一端与R14串联,R14另一端接地,R13、R14的连接点接电压取样信号PV。 
3.如权利要求1所述的电动自行车充电器,其特征在于:所述电流信号放大电路(3)由四运放器LM324的第一运放IC6A、电阻R16、R17、R18和D9组成,IC6A反相端接电阻R16与R17的连接点,电阻R17接电源VE,并与电阻R16串联,R16另一端接地,IC6A同相端接电流取样信号PI,共同组成同相放大器对信号PI放大;IC6A输出端一路接电阻R18,电阻R18另一端接稳压管D9的负极和芯片IC7的2脚,D9正极接地,D9为5V的稳压管,作用是对IC6A输出的信号限幅;IC6A输出端另一路接电阻R34,电阻R34另一端接IC8的1脚。 
4.如权利要求1所述的电动自行车充电器,其特征在于:所述A/D转换电路(4)由A/D转换芯片IC7、电阻R19、R20和R21组成;A/D转换芯片IC7型号为ADC0832,其1脚接电阻R19,R19的另一端接单片机IC5的12脚;IC7的6脚为串行信号输出端,接电阻R20,R20的另一端接单片机IC5的10脚;IC7的7脚接电阻R21,R21的另一端接单片机IC5的11脚。 
5.如权利要求1所述的电动自行车充电器,其特征在于:所述电压跟随器(6)由IC6B和R22组成;IC6B反相端接电阻R22,电阻R22另一端接IC6B的输出端,IC6B同相端接电压取样信号PV;IC6B输出端一路接电阻R23,另一路接电阻R35接三极管T3集电极。 
6.如权利要求1所述的电动自行车充电器,其特征在于:所述电压比较器(7)由IC6C、电阻R23、R24、R25、R26、R27、C19和D10组成;IC6C反相端接电阻R24,R24串电容C19,电容C19另一端接IC6C的输出端,IC6C的同相端接R25与R26连接点,R26另一端接电源VE,R25的另一端接地,组成电压比较器;IC6C的输出端经电阻R27接稳压管D10 的负极和芯片IC7的14脚,D10正极接地,D10为5V的稳压管,作用是对IC6C输出的信号限幅。 
7.如权利要求1所述的电动自行车充电器,其特征在于:所述恒流充电控制电路(9)由三极管T2、IC1、IC8、电位器RP、电阻R31、R32和R33组成;单片机IC5的2脚接电阻R30,R30的另一端接三极管T2的基极,三极管T2的发射极接IC1的1脚,T2的集电极接IC8的2脚,IC8的3脚接电阻R32,R32另一端接电源VE;电位器RP一端接电源VE,另一端接电阻R33,R33另一端接IC8的1脚、R31和R34的连接点,R31的另一端接地;IC8为恒流源芯片,型号选为TL431。 
8.如权利要求1所述的电动自行车充电器,其特征在于:所述恒压充电控制电路(11)由三极管T3、IC1、R29和R35组成;三极管T3的发射极接IC1的1脚,三极管T3的基极经电阻R29接单片机IC5的1脚,三极管T3的集电极接电阻R35。 
9.如权利要求1所述的电动自行车充电器,其特征在于:所述涓流充电控制电路(10)由T4、IC1和R37组成;IC5的3脚接电阻R36,电阻R36另一端接三极管T4的基极,三极管T4的发射极接IC1的1脚,T4的集电极接电阻R37,R37的另一端接电源VE。 
10.如权利要求1、7、8、9中任一权利要求所述的电动自行车充电器,其特征在于:所述光电耦合器(12)为芯片IC1,IC1选用型号为PC817,IC1的1脚接三极管T2、T3和T4三者的发射极,IC1的2脚接地,4脚接开关电源的电压控制端。 
CN2013202210325U 2013-04-27 2013-04-27 电动自行车充电器 Expired - Fee Related CN203326682U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013202210325U CN203326682U (zh) 2013-04-27 2013-04-27 电动自行车充电器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013202210325U CN203326682U (zh) 2013-04-27 2013-04-27 电动自行车充电器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203326682U true CN203326682U (zh) 2013-12-04

Family

ID=49665976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013202210325U Expired - Fee Related CN203326682U (zh) 2013-04-27 2013-04-27 电动自行车充电器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203326682U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104993546A (zh) * 2015-07-23 2015-10-21 上海神明控制工程有限公司 一种高能点火器用储能电容器充电电路
CN107618467A (zh) * 2017-01-25 2018-01-23 问众智能信息科技(北京)有限公司 一种汽车电瓶的低电量检测保护系统和方法
AT15647U1 (de) * 2015-12-22 2018-03-15 E Loading Systems Gmbh Lade- und überwachungssystem für elektrozweiräder

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104993546A (zh) * 2015-07-23 2015-10-21 上海神明控制工程有限公司 一种高能点火器用储能电容器充电电路
AT15647U1 (de) * 2015-12-22 2018-03-15 E Loading Systems Gmbh Lade- und überwachungssystem für elektrozweiräder
CN107618467A (zh) * 2017-01-25 2018-01-23 问众智能信息科技(北京)有限公司 一种汽车电瓶的低电量检测保护系统和方法
CN107618467B (zh) * 2017-01-25 2019-11-12 大众问问(北京)信息科技有限公司 一种汽车电瓶的低电量检测保护系统和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105471033A (zh) 基于充电曲线的智能充电方法及智能充电系统
CN204030681U (zh) 锂离子电池充电过流保护电路
CN203326682U (zh) 电动自行车充电器
CN202856408U (zh) 一种电动汽车车载光伏充电装置
CN211209328U (zh) 一种均衡充电的电池控制系统
CN204794159U (zh) 均衡式充电器
CN206164168U (zh) 一种充电控制电路及充电器
CN203553909U (zh) 自供电式蓄电池过充电保护电路
CN204349856U (zh) 用于输电线路监测终端的供电系统
CN203574435U (zh) 充电器控制电路
CN204156568U (zh) 一种太阳能充电防倒灌控制器
CN102004227A (zh) 电动汽车大功率电池检测电路
CN204067516U (zh) 一种铅酸电瓶修复仪
CN204441989U (zh) 一种自动适应铅酸电池组电压的充电器
CN107895992A (zh) 一种太阳能蓄电池充放电监控系统
CN203399131U (zh) 数字广播终端电路
CN201852925U (zh) 一种电动汽车大功率电池检测电路
CN203225554U (zh) 基于单片微型计算机的太阳能锂电池充电器
CN206575190U (zh) 一种自动断电的充电器
CN103228079A (zh) 一种带有温度补偿的太阳能路灯控制器
CN204190420U (zh) 一种新型光伏蓄电池充电电路
CN204597570U (zh) 一种锂电池充电器电路结构
CN203989869U (zh) 遥控玩具车充电检测自动断电电路
CN201898349U (zh) 双节锂离子电池充放电控制器电路
CN201854061U (zh) 一种具有双温度传感器双控制模式的智能充电器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131204

Termination date: 20140427