CN204465115U - 一种用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器，用于给待充电电瓶(10)充电，包括整流变压模块(201)，微控制单元(202)，开关电源模块(203)和与微控制单元连接的液晶显示模块(204)，进一步设置用于检测待充电电瓶电池输出电压的电池电压采样模块(205)，用于控制所述全自动智能液晶充电器空载输出电压的空载电压控制模块(206)，用于控制充电电流的电流控制模块(207)以及用于控制充电状态的MOS开关模块(208)。本实用新型通过设置电池电压采样模块对电池电压进行实时检测，微控制单元的脉冲宽度调制PWM控制开关电源输出功率进行电流调节，实现电瓶类型的自动识别和智能充电。
Description
技术领域
本实用新型属于开关电源技术领域，特别地涉及一种用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器。
背景技术
随着家用交通工具普及和数量的增多，例如摩托车，电动车以及汽车，电瓶的家用越来越普及，越来越多的需要准备专门的电瓶充电器对以上交通工具的电瓶进行充电。普通用户由于对电瓶的认识不足，若使用通常的电瓶充电器，容易调高充电电压或接反极性，从而造成安全隐患。同时，一般的电瓶充电器存在充电效率不高的问题。
故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷，避免造成普通电瓶充电器对电瓶充电的安全隐患和低效率。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器，通过微控制单元自动检测电瓶的充电电压，并通过微控制单元的脉冲宽度调制PWM控制开关电源输出功率进行电流调节，驱动液晶显示，同时根据输出电瓶的反馈进行调节判断电池的充电状态进行智能充电。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器，用于给待充电电瓶(10)充电，包括整流变压模块，微控制单元，开关电源模块和与微控制单元连接的液晶显示模块，进一步设置用于检测待充电电瓶电池输出电压的电池电压采样模块，用于控制所述全自动智能液晶充电器空载输出电压的空载电压控制模块，用于控制充电电流的电流控制模块以及用于控制充电状态的MOS开关模块，其中，所述整流变压模块的一输入端连接交流市电输入，输出端分别输出其他各模块所需的工作电压；所述电池电压采样模块的一输入端连接待充电电瓶的输出正极，输出端连接微控制单元的第一输入端；所述空载电压控制模块的一输入端连接微控制单元的第三输出端，输出端连接开关电源模块的第二输入端；所述电流控制模块的一输入端连接所述微控制单元的第一输出端，一输出端连接开关电源模块的一输入端；所述MOS开关模块的第一输入端连接微控制单元的第二输出端，第二输入端连接开关电源模块的输出端，第一输出端连接待充电电瓶的输入端。
优选地，所述微控制单元的主控制芯片采用EM78P259，其第2引脚连接电池电压采样模块的输出端，第12引脚连接MOS开关模块的第一输入端，第13引脚连接电流控制模块的一输入端，第14引脚连接空载电压模块的一输出端。
优选地，所述电池电压采样模块为作为采样电阻的第二十电阻。
优选地，所述空载电压控制模块的主芯片为第一运算放大器芯片LM2902D，第一运算放大器芯片LM290D的一正输入端连接第三十一电阻的一端和第三十电阻的一端，第三十一电阻的另一端连接空载电压输出端，第三十电阻的另一端连接第二十九电阻的一端，第二十九电阻的另一端接地；第一运算放大器芯片LM290D相应的一负输入端连接并联的第十七电容和第二十三电阻的一端，并联的第三十一电容和第三十七电阻的一端，第二十四电阻的一端，以及第十六电阻的一端，第十七电容和第二十三电阻的另一端接地，第三十一电容和第三十七电阻的另一端连接5V电压，第十六电阻的另一端连接第十四电容的一端，第十四电容的另一端连接第一运算放大器芯片LM290D相应的输出端，第二十四电阻的另一端连接第二十七电阻和第十八电容的一端，第二十四电阻的另一端通过第二十七电阻连接EM78P259的第14引脚，第十八电容的另一端接地。
优选地，所述电流控制模块的主芯片为第二运算放大器芯片LM2902D，第二运算放大器芯片LM2902D的正输入端连接第十八电阻，第三十八电容以及第十六电容的一端，第三十八电容的另一端接模拟地，第十六电容和第十八电阻的另外一端接数字地，第二运算放大器芯片LM2902D的相应的负输入端分别连接第十九电阻，第二十一可变电阻，第二十二电阻和第十五电阻的一端，第二十二电阻的另一端连接5V电压，第二十一可变电阻的另一端连接EM78P259的第13引脚，第十九电阻的另一端接地，第十五电阻的另一端串接第十三电容后连接LM2902D相应的输出端。
优选地，所述MOS开关模块进一步包括第二场效应管和第三三极管，第二场效应管的栅极连接第三三极管的集电极，第二场效应管的栅极串接第四十二电阻后连接第二场效应管的漏极，第二场效应管的漏极连接空载电压输出端，第三三极管的基极连接第二十八电阻的一端，第二十八电阻的另一端连接第三十四电阻的一端，第三十四电阻的另一端连接EM78P259的第12引脚，第三三极管的基极同时连接第二十五电阻的一端，第二十五电阻的另一端接地。
优选地，所述液晶显示模块包括液晶驱动芯片HT1621和液晶面板，所述液晶驱动芯片通过排针连接EM78P259，液晶面板与液晶驱动芯片HT1621相应的管脚连接。
优选地，所述开关电源模块采用LM3844为主芯片。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：通过设置电池电压采样模块对电池电压进行实时检测，微控制单元的脉冲宽度调制PWM控制开关电源输出功率进行电流调节，实现电瓶类型的自动识别和智能充电。
附图说明
图1为本实用新型实施例的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器的结构框图；
图2为本实用新型实施例的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器的微控制单元的电路结构示意图；
图3为本实用新型实施例的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器的空载电压控制模块的电路结构示意图；
图4为本实用新型实施例的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器的电流控制模块的电路结构示意图；
图5为本实用新型实施例的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器的MOS开关模块的电路结构示意图；
图6为本实用新型实施例的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器的液晶显示模块的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。
参见图1，所示为本实用新型实施例的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器的原理框图，其用于给待充电电瓶10充电，包括整流变压模块201，微控制单元202，开关电源模块203和与微控制单元连接的液晶显示模块204，进一步设置用于检测待充电电瓶电池输出电压的电池电压采样模块205，用于控制全自动智能液晶充电器空载输出电压的空载电压控制模块206，用于控制充电电流的电流控制模块207以及用于控制充电状态的MOS开关模块208，其中，整流变压模块201的一输入端连接交流市电输入，输出端分别输出其他各模块所需的工作电压；电池电压采样模块205的一输入端连接待充电电瓶的输出正极，输出端连接微控制单元202的第一输入端；空载电压控制模块206的一输入端连接微控制单元的第三输出端，输出端连接开关电源模块203的第二输入端；电流控制模块207的一输入端连接微控制单元202的第一输出端，一输出端连接开关电源模块203的一输入端；MOS开关模块208的第一输入端连接微控制单元202的第二输出端，第二输入端连接开关电源模块203的输出端，第一输出端连接待充电电瓶10的输入端。
在一具体应用实例中，参见图2，微控制单元202的主控制芯片采用EM78P259，其第2引脚连接电池电压采样模块204的输出端，第12引脚连接MOS开关模块207的第一输入端，第13引脚连接电流控制模块206的一输入端，第14引脚连接空载电压模块205的一输出端。电池电压采样模块201为作为采样电阻的第二十电阻R20。参见图3，空载电压控制模块205的主芯片为第一运算放大器芯片LM2902D，第一运算放大器芯片LM290D的一正输入端连接第三十一电阻R31的一端和第三十电阻R30的一端，第三十一电阻R31的另一端连接空载电压输出端，第三十电阻R30的另一端连接第二十九电阻R29的一端，第二十九电阻R29的另一端接地；第一运算放大器芯片LM290D相应的一负输入端连接并联的第十七电容R17和第二十三电阻R23的一端，并联的第三十一电容R31和第三十七电阻R37的一端，第二十四电阻R24的一端，以及第十六电阻R16的一端，第十七电容C17和第二十三电阻R23的另一端接地，第三十一电容C31和第三十七电阻R37的另一端连接5V电压，第十六电阻R16的另一端连接第十四电容C14的一端，第十四电容C14的另一端连接第一运算放大器芯片LM290D相应的输出端，第二十四电阻R24的另一端连接第二十七电阻R27和第十八电容C18的一端，第二十四电阻R24的另一端通过第二十七电阻R27连接EM78P259的第14引脚，第十八电容C18的另一端接地。参见图4，电流控制模块206的主芯片为第二运算放大器芯片LM2902D，第二运算放大器芯片LM2902D的正输入端连接第十八电阻R18，第三十八电容C38以及第十六电容C16的一端，第三十八电容C38的另一端接模拟地，第十六电容C16和第十八电阻R18的另外一端接数字地，第二运算放大器芯片LM2902D的相应的负输入端分别连接第十九电阻R19，第二十一可变电阻R21，第二十二电阻R22和第十五电阻R15的一端，第二十二电阻R22的另一端连接5V电压，第二十一可变电阻R21的另一端连接EM78P259的第13引脚，第十九电阻R19的另一端接地，第十五电阻R15的另一端串接第十三电容C13后连接LM2902D相应的输出端。参见图5，MOS开关模块208进一步包括第二场效应管Q2和第三三极管Q3，第二场效应管Q2的栅极G连接第三三极管Q3的集电极，第二场效应管Q2的栅极G串接第四十二电阻R42后连接第二场效应管Q2的漏极D，第二场效应管Q2的漏极D连接空载电压输出端，第三三极管Q3的基极b连接第二十八电阻R28的一端，第二十八电阻R28的另一端连接第三十四电阻R34的一端，第三十四电阻R34的另一端连接EM78P259的第12引脚，第三三极管Q3的基极b同时连接第二十五电阻R25的一端，第二十五电阻R25的另一端接地。参见图6，液晶显示模块204包括液晶驱动芯片HT1621和液晶面板，液晶驱动芯片通过排针连接EM78P259，液晶面板与液晶驱动芯片HT1621相应的管脚连接。排针的1脚连接HT1621的12脚和EM78P259的8脚，排针的2脚连接HT1621的11脚和EM78P259的7脚，排针的3脚连接HT1621的9脚和EM78P259的6脚，排针的4脚连接5V电压，排针的5脚接地，排针的6脚串接指示灯LED2和EM78P259的3脚。开关电源模块203采用LM3844为主芯片。LM3844的第5引脚串接第七电阻R7后连接用于调节输出电流的第一三极管Q1的栅极，第一三极管的源极S连接第3引脚，第一三极管的漏极连接整流变压模块201的原边线圈侧。
通过以上设置的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器，先用0.8A电流充电5秒钟，根据作为电池电压采样电阻的R20检测到的电压，若为5.2V-7.2V电压则判定为6V电瓶，若为10.5-14.58V电瓶则判定为12V电瓶，采用预先设定的充电曲线对电瓶进行充电，在充电过程中，通过电池电压采样模块204和电流控制模块206进行充电电压和充电电流监测，并通过微控制单元的PWM控制开关电源输出功率进行电流调节，并根据输出电瓶的反馈进行调节判断电池的充电状态进行充电，驱动液晶显示，从而实现充电器的智能充电。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器，用于给待充电电瓶(10)充电，包括整流变压模块(201)，微控制单元(202)，开关电源模块(203)和与微控制单元连接的液晶显示模块(204)，其特征在于，进一步设置用于检测待充电电瓶电池输出电压的电池电压采样模块(205)，用于控制所述全自动智能液晶充电器空载输出电压的空载电压控制模块(206)，用于控制充电电流的电流控制模块(207)以及用于控制充电状态的MOS开关模块(208)，其中，所述整流变压模块(201)的一输入端连接交流市电输入，输出端分别输出其他各模块所需的工作电压；所述电池电压采样模块(205)的一输入端连接待充电电瓶的输出正极，输出端连接微控制单元(202)的第一输入端；所述空载电压控制模块(206)的一输入端连接微控制单元的第三输出端，输出端连接开关电源模块(203)的第二输入端；所述电流控制模块(207)的一输入端连接所述微控制单元(202)的第一输出端，一输出端连接开关电源模块(203)的一输入端；所述MOS开关模块(208)的第一输入端连接微控制单元(202)的第二输出端，第二输入端连接开关电源模块(203)的输出端，第一输出端连接待充电电瓶(10)的输入端。
2.根据权利要求1所述的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器，其特征在于，所述微控制单元(202)的主控制芯片采用EM78P259，其第2引脚连接电池电压采样模块(204)的输出端，第12引脚连接MOS开关模块(207)的第一输入端，第13引脚连接电流控制模块(206)的一输入端，第14引脚连接空载电压模块(205)的一输出端。
3.根据权利要求2所述的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器，其特征在于，所述电池电压采样模块(201)为作为采样电阻的第二十电阻。
4.根据权利要求2所述的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器，其特征在于，所述空载电压控制模块(205)的主芯片为第一运算放大器芯片LM2902D，第一运算放大器芯片LM290D的一正输入端连接第三十一电阻的一端和第三十电阻的一端，第三十一电阻的另一端连接空载电压输出端，第三十电阻的另一端连接第二十九电阻的一端，第二十九电阻的另一端接地；第一运算放大器芯片LM290D相应的一负输入端连接并联的第十七电容和第二十三电阻的一端，并联的第三十一电容和第三十七电阻的一端，第二十四电阻的一端，以及第十六电阻的一端，第十七电容和第二十三电阻的另一端接地，第三十一电容和第三十七电阻的另一端连接5V电压，第十六电阻的另一端连接第十四电容的一端，第十四电容的另一端连接第一运算放大器芯片LM290D相应的输出端，第二十四电阻的另一端连接第二十七电阻和第十八电容的一端，第二十四电阻的另一端通过第二十七电阻连接EM78P259的第14引脚，第十八电容的另一端接地。
5.根据权利要求2所述的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器，其特征在于，所述电流控制模块(206)的主芯片为第二运算放大器芯片LM2902D，第二运算放大器芯片LM2902D的正输入端连接第十八电阻，第三十八电容以及第十六电容的一端，第三十八电容的另一端接模拟地，第十六电容和第十八电阻的另外一端接数字地，第二运算放大器芯片LM2902D的相应的负输入端分别连接第十九电阻，第二十一可变电阻，第二十二电阻和第十五电阻的一端，第二十二电阻的另一端连接5V电压，第二十一可变电阻的另一端连接EM78P259的第13引脚，第十九电阻的另一端接地，第十五电阻的另一端串接第十三电容后连接LM2902D相应的输出端。
6.根据权利要求2所述的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器，其特征在于，所述MOS开关模块(208)进一步包括第二场效应管和第三三极管，第二场效应管的栅极连接第三三极管的集电极，第二场效应管的栅极串接第四十二电阻后连接第二场效应管的漏极，第二场效应管的漏极连接空载电压输出端，第三三极管的基极连接第二十八电阻的一端，第二十八电阻的另一端连接第三十四电阻的一端，第三十四电阻的另一端连接EM78P259的第12引脚，第三三极管的基极同时连接第二十五电阻的一端，第二十五电阻的另一端接地。
7.根据权利要求2所述的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器，其特征在于，所述液晶显示模块(204)包括液晶驱动芯片HT1621和液晶面板，所述液晶驱动芯片通过排针连接EM78P259，液晶面板与液晶驱动芯片HT1621相应的管脚连接。
8.根据权利要求2所述的用于电瓶充电的全自动智能液晶充电器，其特征在于，所述开关电源模块(203)采用LM3844为主芯片。
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