CN205945102U

CN205945102U - 一种智能辅助充电装置

Info

Publication number: CN205945102U
Application number: CN201620355275.1U
Authority: CN
Inventors: 陈鹏; 王斌; 鲍强; 陈智勇
Original assignee: Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Current assignee: Wuhan University of Science and Engineering WUSE; Wuhan University of Science and Technology WHUST
Priority date: 2016-04-19
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2026-04-19

Abstract

本实用新型公开了一种智能辅助充电装置，连接在电瓶车或电动摩托车充电器和充电电池之间；包括：装置盒、装置盒内设置的电路板、以及装置盒盒体外设置的用于连接充电电池的电池接口，所述电池接口通过电线连接至盒内电路板上；装置盒盒体上还设置用于连接充电器的充电器接口，充电器接口连接在盒内电路板上，电路板上设置继电器、采样模块、控制模块、计时器模块、降压模块，所述继电器、采样模块、计时器模块、降压模块均与控制模块电连接。装置可以对充电电流进行取样分析和处理，在浮充充电一个小时左右时自动的切断电源；可以自动检测电源电量，实现低电量时自动充电，满电后自动断电，插上充电装置后无需人工管理，方便省事。

Description

一种智能辅助充电装置

技术领域

本实用新型涉及池充电领域，更具体的，涉及一种电瓶车或电动摩托电池辅助充电装置。

背景技术

目前市场上的电瓶车、电动摩托车使用的动力电池绝大部分是铅酸蓄电池。铅酸电池的充电过程主要是恒流充电、恒压充电、浮充充电三个阶段。恒流和恒压充电的时间取决于电瓶亏电的多少，剩余电量多则充电时间短，剩余电量少则充电时间长。进入浮充充电一般为一个小时。

电池如果长时间不使用，由于电池电量会缓慢放电，需充足电存放，并至少每月补充电一次，以免长期亏电导致极板硫酸盐化，而缩短使用寿命。

时间过长极易造成两个后果：其一，长时间浮充充电会造成电瓶严重发热，严重的会产生爆炸致发生火灾；其二，长时间浮充充电会损坏电瓶，缩短电池使用寿命。

然而在实际使用铅酸电池使用过程中，特别是电瓶车和电动摩托，会出现以下三个现象：

其一，经常会充电一整晚或者忘记中断充电造成充电国产造成损坏电池或发生危险。

其二，在车辆使用较少的情况下，在突然要使用时，由于电池自行放电现象，车辆电池不足。

其三，在农村地区，很多家庭的电动车，一年中因为外出务工而很少使用，经常在过年回家时电池因为长时间亏电而损坏。目前的解决办法也只是请人一个月帮忙充一次电，但是这不仅造成了麻烦，而且因为时间间隔较长经常容易忘记。

因此一种能够根据电池是否满电自动充电，及充满电后及时自动断电的装置亟待出现。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种智能辅助充电装置，能够防止浮充时间过长造成电池发热爆炸，又可以在充电后无需人工管理，方便省事；可以自动检测电源电量，在电池电量不足时是充电和充满自动断电，即可确保需要用车时有充足的电量，又可以在长时间不用车时，电池的智能保养。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下的技术方案：

一种智能辅助充电装置，其特征在于：连接在电瓶车或电动摩托车充电器和充电电池之间；包括：装置盒、装置盒内设置的电路板、以及装置盒盒体外设置的用于连接充电电池的电池接口，所述电池接口通过电线连接至盒内电路板上；装置盒盒体上还设置用于连接充电器的充电器接口，充电器接口连接在盒内电路板上，电路板上设置继电器、采样模块、控制模块、计时器模块、降压模块，所述继电器、采样模块、计时器模块、降压模块均与控制模块电连接。

上述技术方案中，降压模块包括输入端和输出端；继电器包括控制电路和工作电路，工作电路具备输入端和输出端；采样模块具备输入端和输出端；所述控制模块与降压模块输出端连接；所述控制模块与继电器控制电路连接；所述控制模块与计时器模块连接；所述控制模块与采样模块输出端连接；所述降压模块与继电器的工作电路输入端连接；所述采样模块与继电器工作电路输出端连接。

上述技术方案中，工作时，电瓶车或电动摩托车充电器输入端与家用电源连接；电瓶车或电动摩托车充电器通过输出端与降压模块输入端连接，且电瓶车或电动摩托车充电器通过输出端同时与继电器工作电路输入端连接。

上述技术方案中，工作时，电瓶车或电动摩托车的电池充电端口与继电器工作电路输出端连接，同时与采样模块输入端连接。

上述技术方案中，所述电池接口为可接入电瓶车或电动摩托车的电池的三孔电源接口，所述充电器接口为能连接电瓶车或电动摩托车充电器的三孔电源接口。

上述技术方案中，所述控制模块为单片机。

本实施例的工作方式为如下所述：

开始充电时，将充电器(电瓶车或电动摩托车原有的充电装置)与智能辅助充电装置连接，然后将智能辅助充电装置与电池(即电动摩托电池)连接。充电器接入220V家用电源后，采样模块检测电池的电压，并将检测到的电压转化为信号输送到控制模块中。控制模块将信号与设定的满电阀值U1对比，当电压低于U1时，控制继电器闭合工作电路，电池开始充电。

在充电过程中，采样模块持续检测电池充电时的电压和电流，并将检测到的电压和电流转化为信号输送到控制模块中。控制模块将信号与设定浮充充电阀值U2和I2对比，当达到阀值时，控制模块向计时器模块读取浮充充电开始时间，随后控制模块持续读取计时器模块的时间信号，浮充充电进行小时后，控制模块控制继电器断开工作电路，电池终止充电。

充电结束后，控制模块向计时器模块读取充电结束时间，随后控制模块持续读取计时器模块的时间信号，每隔24小时，采样模块检测电池的电压，并将检测到的电压转化为信号。

本实用新型所达到的有益效果是：对充电电流进行取样分析和处理，在浮充充电一个小时左右时自动的切断电源，既可延长电池寿命，防止浮充时间过长造成电池发热爆炸，又可以在充电后无需人工管理，方便省事；可以自动检测电源电量，在电池电量不足时是充电和充满自动断电，即可确保需要用车时有充足的电量，又可以在长时间不用车时，用于对电池的智能保养。此外，本装置无需对原有的充电装置和电池进行改造，并且体积小，自动化和智能化，具有较大实用性。

附图说明

图1是本实用新型的智能辅助充电装置整体结构框图；

图2是本实用新型的智能辅助充电装置外观结构示意图(去除上侧面的面板后)；

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中各附图标记对应如下：1、智能辅助充电装置；2、继电器；3、电池；4、采样模块；5、控制模块；6、计时器模块；7、降压模块；8、充电器；9、电池接口；10、装置盒；11、电路板；12、充电器接口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

根据本实用新型实施的智能辅助充电装置如图1-2所示，连接在电瓶车或电动摩托车原有的充电装置或充电器8和电池3(即电动摩托电池)之间，用于对电池3进行充电。在图1-2中，智能辅助充电装置1包括装置盒10、装置盒10内设置的电路板11、以及装置盒10盒体外设置的用于连接充电电池3的插孔型电池接口9，所述电池接口9通过电线连接至盒内电路板11上；装置盒10盒体上还设置用于连接充电器8的插孔型充电器接口12，充电器接口12连接在盒内电路板11上，电路板11上设置继电器2、采样模块4、控制模块5、计时器模块6、降压模块7，继电器2、采样模块4、计时器模块6、降压模块7均与控制模块5电连接；充电器8接入220V家用电源。

所述电池接口9为可接入电瓶车或电动摩托车的电池3的三头充电插头的三孔电源接口，所述充电器接口12为能连接电瓶车或电动摩托车充电器8的三头充电插头的三孔电源接口。

进一步的，电瓶车或电动摩托车充电器8输出端与降压模块7输入端连接，且电瓶车或电动摩托车充电器8同时与继电器2工作电路输入端连接。

进一步的，电瓶车或电动摩托车的电池3充电端口与继电器2工作电路输出端连接，同时与采样模块4输入端连接。

所述控制模块5为MSP430F169(深圳市美时龙电子科技有限公司)单片机；所述继电器2为SRD-S-13D继电器；所述采样模块4为采样电路，所述控制模块5能给采样模块4供电，并且接收采样模块4的时间信号；所述计时器模块6为CD4541(广州加特加自控技术有限公司)定时电路；所述控制模块5能给计时器模块6供电，并且接收计时器模块的时间信号。

所述降压模块7为EG1182 DC-DC(深圳市屹晶微电子有限公司)降压芯片和LM1117 DC-DC(深圳市永星科电子有限公司)低压差线性调压器组合将48V充电器电源降压至3.3V。所述降压模块7将充电器8输出电压降至5V供给控制模块5，进一步，控制模块5提供计时器模块6运行所需的额定电压；采样模块4将电池3两端的电压和电流采样并转化为电信号后输入控制模块5中；计时器模块6可以向控制模块5输入时间信号。

本实施例的工作方式为如下所述：

开始充电时，将充电器8(电瓶车或电动摩托车原有的充电装置)与智能辅助充电装置1连接，然后将智能辅助充电装置1与电池3(即电动摩托电池)连接。充电器8接入220V家用电源后，采样模块4检测电池3的电压，并将检测到的电压转化为信号输送到控制模块5中。控制模块5将信号与设定的满电阀值U1对比，当电压低于U1时，控制继电器2闭合工作电路，电池3开始充电。

在充电过程中，采样模块4持续检测电池充电时的电压和电流，并将检测到的电压和电流转化为信号输送到控制模块5中。控制模块5将信号与设定浮充充电阀值U2和I2对比，当达到阀值时，控制模块5向计时器模块6读取浮充充电开始时间，随后控制模块5持续读取计时器模块6的时间信号，浮充充电进行1小时后，控制模块5控制继电器2断开工作电路，电池3终止充电。

充电结束后，控制模块5向计时器模块6读取充电结束时间，随后控制模块5持续读取计时器模块6的时间信号，每隔24小时，采样模块4检测电池3的电压，并将检测到的电压转化为信号。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种智能辅助充电装置，其特征在于：连接在电瓶车或电动摩托车充电器和充电电池之间；包括：装置盒、装置盒内设置的电路板、以及装置盒盒体外设置的用于连接充电电池的电池接口，所述电池接口通过电线连接至盒内电路板上；装置盒盒体上还设置用于连接充电器的充电器接口，充电器接口连接在盒内电路板上，电路板上设置继电器、采样模块、控制模块、计时器模块、降压模块，所述继电器、采样模块、计时器模块、降压模块均与控制模块电连接。

2.根据权利要求1所述的智能辅助充电装置，其特征在于：降压模块包括输入端和输出端；继电器包括控制电路和工作电路，工作电路具备输入端和输出端；采样模块具备输入端和输出端；所述控制模块与降压模块输出端连接；所述控制模块与继电器控制电路连接；所述控制模块与计时器模块连接；所述控制模块与采样模块输出端连接；所述降压模块与继电器的工作电路输入端连接；所述采样模块与继电器工作电路输出端连接。

3.根据权利要求2所述的智能辅助充电装置，其特征在于：工作时，电瓶车或电动摩托车充电器输入端与家用电源连接；电瓶车或电动摩托车充电器通过输出端与降压模块输入端连接，且电瓶车或电动摩托车充电器通过输出端同时与继电器工作电路输入端连接。

4.根据权利要求2所述的智能辅助充电装置，其特征在于：工作时，电瓶车或电动摩托车的电池充电端口与继电器工作电路输出端连接，同时与采样模块输入端连接。

5.根据权利要求1所述的智能辅助充电装置，其特征在于：所述电池接口为可接入电瓶车或电动摩托车的电池的三孔电源接口，所述充电器接口为能连接电瓶车或电动摩托车充电器的三孔电源接口。

6.根据权利要求1所述的智能辅助充电装置，其特征在于：所述控制模块为单片机。