CN206401966U - 智能蓄电池充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能蓄电池充电器，属于蓄电池领域，包括单片机、单片机电源电路、整流滤波电路、BUCK降压电路、电压电流检测电路和显示电路，单片机的输入端连接有单片机电源电路、启动按键和电压电流检测电路，单片机连接BUCK降压电路和显示电路，整流滤波电路连接BUCK降压电路和单片机电源电路，BUCK降压电路连接电压电流检测电路，充电输入接口是整流滤波电路的输入端，BUCK降压电路上设有输出端连接待充电电池。本实用新型采用分级电流脉冲快速充电法，将充电过程分为了预充电、脉冲快速充电、补足充电和浮充电四个阶段，并且为了提高充电效率，充电之前系统会检测蓄电池残余的电量，以进入不同的充电阶段。

Description

智能蓄电池充电器

技术领域

本实用新型属于蓄电池领域，涉及蓄电池安全充电方向，具体涉及一种智能蓄电池充电器。

背景技术

由于铅酸蓄电池维护简单、价格低廉、供电可靠、使用寿命长，广泛作为汽车、飞机、轮船等机动车辆或发电机组的启动电源，也在各类需要不间断供电的电子设备和便携式仪器仪表中用作一些电器及控制回路的工作电源。随着经济的发展，大容量蓄电池的应用迅速增加，人们希望能快捷、安全地对蓄电池进行充电。因此，为了适应市场的需求，我们需要设计一种铅蓄电池智能充电器。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种智能蓄电池充电器，单片机、整流滤波电路、BUCK降压电路、电压电流检测电路和显示电路等几部分构成，采用分级电流脉冲快速充电法，将充电过程分为了预充电、脉冲快速充电、补足充电和浮充电四个阶段，并且为了提高充电效率，充电之前系统会检测蓄电池残余的电量，以进入不同的充电阶段。所有功能采用一键式开关，完成所有操作及设置，具有温度过高报警，短路、过载、独特的防反接保护，充满、过放自动关断、恢复等全功能保护措施，详细的充电指示、蓄电池状态、负载及各种故障指示。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种智能蓄电池充电器，所述智能蓄电池充电器包括单片机、电源电路、整流滤波电路、BUCK降压电路、电压电流检测电路和显示电路，单片机的输入端连接有单片机电源电路、启动按键和电压电流检测电路，单片机连接BUCK降压电路和显示电路，整流滤波电路连接BUCK降压电路和单片机电源电路，BUCK降压电路连接电压电流检测电路，充电输入接口是整流滤波电路的输入端，BUCK降压电路上设有输出端连接待充电电池。

上述装置中，所述单片机的输入端连接有温度检测电路。所述智能蓄电池充电器采用串联式PWM充电主电路，PWM充电主电路中设有PWM1口和PWM2口连接单片机，PWM充电主电路的两个输出口分别连接待充电池的正负极。所述BUCK降压电路中连接有反接电路，反接电路中设有二极管连接在BUCK降压电路中。

铅酸蓄电池寿命长，广泛作为汽车、飞机、船等机动车辆或发电机组的启动电源，也在各类需要不间断供电的电子设备和便携式仪器仪表中用作一些电器及控制回路的工作电源。随着经济的发展，大容量蓄电池的应用迅速增加，人们希望能快捷、安全地对蓄电池进行充电。为了满足人们对大功率充电器的需求，这一款基于TL494和51单片机结合的功能完善、可扩充的智能充电器可以满足上述所需要的条件。

本实用新型有益效果是:铅酸蓄电池的制造成本低、容量大、价格低廉，使用十分广泛。由于其固有的特性，若使用不当，寿命将大大缩短。影响铅酸蓄电池寿命的因素很多，该智能充电器采用正确的充电方式，能有效延长蓄电池的使用寿命。该电路同时有过压过流保护，反接保护，温度过高报警并切断电源，能够有效的提高充电的安全性。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本实用新型的具体实施方式的智能蓄电池充电器的工作原理框图。

图2是本实用新型的具体实施方式的智能蓄电池充电器工作流程示意图。

图3是本实用新型的具体实施方式的BUCK降压电路的电路原理图。

图4是本实用新型的具体实施方式的单片机外围接口与液晶显示电路原理图。

图5是本实用新型的具体实施方式的用于电流检测的差分放大电路原理图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1-5所示，一种智能蓄电池充电器，包括单片机、给单片机供电的电源电路、整流滤波电路、BUCK降压电路、电压电流检测电路和显示电路，单片机的输入端连接有单片机供电电源电路、启动按键和电压电流检测电路，单片机连接BUCK降压电路和显示电路，整流滤波电路连接BUCK降压电路，BUCK降压电路连接电压电流检测电路，充电输入接口是整流滤波电路的输入端，BUCK降压电路上设有输出端连接待充电池。单片机的输入端连接有温度检测电路，智能蓄电池充电器采用串联式PWM充电主电路连接BUCK降压电路，BUCK降压电路由TL494、三极管、多个电阻、电容和二极管连接而成，BUCK降压电路中连接有反接电路，通过两个二极管D1和D3来防止电池反接对电路产生损害。主充电电路中的PWM1和PWM2口将连接单片机的IO口，由单片机内部时序以及程序控制产生的PWM信号改变充电电路的电压和最大充电电流，该电路的两个输出口分别连接待充电池的正负极。单片机选用STC系列芯片，连接了按键S1和S2，引脚AD0-AD7通过排阻连接了LCD构成显示电路，而且单片机上还连接发光二极管D5和D6、电阻R25和R26构成的发光提醒电路。

系统由单片机、整流滤波电路、BUCK降压电路、电压电流检测显示电路等几部分构成；蓄电池充电器效率较高，本控制器专为降压充电系统、使用了工业级AVR芯片控制器。本控制器通过电脑芯片对蓄电池的端电压、放电电流、环境温度等涉及蓄电池容量的参数进行采样，采用了具有串联式PWM充电主电路，充电效率比非PWM高，延长了用电时间,提高了蓄电池使用效率。该充电器将充电过程分为四个阶段，并且根据蓄电池不同的残余电量进行充电，所有功能采用一键式开关，完成所有操作及设置。具有温度过高报警，短路、过载、独特的防反接保护，充满、过放自动关断、恢复等全功能保护措施，详细的充电指示、蓄电池状态、负载及各种故障指示。

常规充电的方法是国际公认的充电法则决定的，本系统采用的分级电流脉冲快速充电法，将充电过程分为了预充电、脉冲快速充电、补足充电和浮充电四个阶段，并且为了提高充电效率，充电之前系统会检测蓄电池残余的电量，以进入不同的充电阶段。这几个阶段都是通过上述PWM充电主电路，由单片机产生的PWM信号控制充电主电路产生不同的充电电压以及电流以进入不同的充电过程，同时通过AD转换电路采集到当前充电过程下电池的状态来控制当前充电阶段的时间，达到完成上述充电阶段的目的。

单片机电源电路由降压、整流、滤波等部分组成，由变压器转化的交流电一部分接入电源电路通过LM7805稳压后用来做单片机控制电路的电源，一部分接入图3所示降压BUCK电路通过芯片TL494构成的BUCK降压电路作为充电电路的电源，同时单片机通过程序输出的PWM方波信号通过PWM1和PWM2口传输给TL494芯片，用来控制充电的电压电流，完成对充电的过程控制，主电路采集到的当前充电过程下的电压送到单片机的AD0口进行AD转换并显示在液晶显示电路上。图3中BUCK降压电路下的IN+和IN-端口接入差分放大电路的正负两端，用来采集当前充电过程下的电流，通过差分放大电路(图5所示)放大后送入单片机AD1转换口进行AD转换并显示，差分放大电路由LM385运算放大器、多个电阻、电容连接而成。同时BUCK降压电路中二极管D1和D3具有反接保护作用，防止由于电池正负极接反导致的电路损伤。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种智能蓄电池充电器，其特征在于，所述智能蓄电池充电器包括单片机、单片机电源电路、整流滤波电路、BUCK降压电路、电压电流检测电路和显示电路，单片机的输入端连接有单片机电源电路、启动按键和电压电流检测电路，单片机连接BUCK降压电路和显示电路，整流滤波电路连接BUCK降压电路和单片机电源电路，BUCK降压电路连接电压电流检测电路，充电输入接口是整流滤波电路的输入端，BUCK降压电路上设有输出端连接待充电电池。

2.根据权利要求1所述的智能蓄电池充电器，其特征在于，所述单片机的输入端连接有温度检测电路。

3.根据权利要求1所述的智能蓄电池充电器，其特征在于，所述智能蓄电池充电器采用串联式PWM充电主电路，PWM充电主电路中设有PWM1口和PWM2口连接单片机，PWM充电主电路的两个输出口分别连接待充电池的正负极。

4.根据权利要求1所述的智能蓄电池充电器，其特征在于，所述BUCK降压电路中设有反接电路，反接电路中设有二极管连接在BUCK降压电路中。