CN208158180U - 充电电量检测控制装置 - Google Patents

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樊森江
梁青武
冯兵
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    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations

Abstract

本实用新型涉及一种充电电量检测控制装置，所述的装置包括电流检测单元、充电控制单元、MCU微型计算机单元、充电接口和显示单元，所述的MCU微型计算机单元分别连接电流检测单元、充电控制单元和显示单元，所述的充电控制单元连接充电接口。与现有技术相比，本实用新型具有结构简单、使用方便且稳定性好等优点。

Description

充电电量检测控制装置
技术领域
本实用新型涉及手机充电领域，尤其是涉及一种充电电量检测控制装置。
背景技术
目前市场上的共享充电宝和手机加油站，没有考虑到用户手机没有电的时候，无法开机的情况，根本无法用手机完成扫码支付。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种充电电量检测控制装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种充电电量检测控制装置，所述的装置包括电流检测单元、充电控制单元、MCU微型计算机单元、充电接口和显示单元，所述的MCU微型计算机单元分别连接电流检测单元、充电控制单元和显示单元，所述的充电控制单元连接充电接口。
优选地，所述的电流检测单元包括依次连接电流输入端、电流计算电路和输出端。
优选地，所述的电流计算电路包括传感电阻Rsense、放大器A1、放大器A2、放大器A3、电阻RG1、电阻RG2、三极管Q1和三极管Q2，所述的传感电阻Rsense分别与电流输入端正极和电流输入端负极连接；
所述的放大器A1正极输入端通过电阻RG1接在传感电阻Rsense和电流输入端正极之间，所述的放大器A1正极输入端分别与三极管Q1的集电极、放大器A2负极输入连接，所述的放大器A1的输出端分别与三极管Q1基极、放大器A3正极输入端连接；
所述的放大器A2正极输入端通过电阻RG2接在传感电阻Rsense和电流输入端负极之间，所述的放大器A2正极输入端分别与三极管Q2的集电极、放大器A1负极输入连接，所述的放大器A2的输出端分别与三极管Q2的基极、放大器A3的负极输出端连接；
所述的三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极分别与输出端连接。
优选地，所述的放大器A1的输出端通过二极管D1与三极管Q1基极连接。
优选地，所述的放大器A1的输出端通过二极管D2与三极管Q2基极连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型结构简单、使用方便。
2、本实用新型稳定性好，成本低。
3、本实用新型可根据检测到电流控制充电电量和电压。
附图说明
图1为本实用新型的装置系统结构示意图。
图2为本实用新型电流检测单元的电路原理图。
图3为本实用新型电流计算电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，充电电量检测控制装置包括电流检测单元1、充电控制单元2、MCU微型计算机单元3、充电接口4和显示单元5，所述的MCU微型计算机单元3分别连接电流检测单元1、充电控制单元2和显示单元5，所述的充电控制单元2连接充电接口。
如图2和图3所示，所述的电流检测单元1包括依次连接电流输入端、电流计算电路和输出端。
所述的电流计算电路包括传感电阻Rsense、放大器A1、放大器A2、放大器A3、电阻RG1、电阻RG2、三极管Q1和三极管Q2，所述的传感电阻Rsense分别与电流输入端正极和电流输入端负极连接；
所述的放大器A1正极输入端通过电阻RG1接在传感电阻Rsense和电流输入端正极之间，所述的放大器A1正极输入端分别与三极管Q1的集电极、放大器A2负极输入连接，所述的放大器A1的输出端分别与三极管Q1基极、放大器A3正极输入端连接；
所述的放大器A2正极输入端通过电阻RG2接在传感电阻Rsense和电流输入端负极之间，所述的放大器A2正极输入端分别与三极管Q2的集电极、放大器A1负极输入连接，所述的放大器A2的输出端分别与三极管Q2的基极、放大器A3的负极输出端连接；
所述的三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极分别与输出端连接。
所述的放大器A1的输出端通过二极管D1与三极管Q1基极连接。所述的放大器A1的输出端通过二极管D2与三极管Q2基极连接。
如图2所示，本实用新型中的检测电流计算过程如下：
传感电流ILOAD从RS+经精密传感电阻Rsense流向RS-，输出端OUT通过输出电阻ROUT接地(GND)。此时，Q2断开，放大器A1工作，输出电流Iout从Q1的发射极流出。由于没有电流流过RG2，A1的反向输入端的电位就等于Rsense和RG2交点的电位；因A1的开环增益很大，其正向输入端与反向输入端基本上保持同一电位。所以，A1的正向输入端的电位也近似等于Rsense和RG2交点的电位。因此，传感电流ILOAD流过Rsense所产生的压降就等于输出电流Iout流过RG1所产生的压降，即
IOUT*RG1＝ILOAD*Rsense
IOUT＝(ILOAD*Rsense)/RG1
Vout＝(ILOAD*Rsense*Rout)/RG1
同理，若传感电流ILOAD从RS－经传感电阻Rsense流向RS+，则可得Vout＝(ILOAD*Rsense*Rout)/RG2
综合上述两种情况，可得检测电路输出电压方程
Vout＝(ILOAD*Rsense*Rout)/RG；
其中Vout——期望的实际输出电压
ILOAD——所传感的实际电流
Rsense——精密传感电阻
Rout——输出调压电阻
RG1——增益电阻RG1
RG2——增益电阻RG2
对于电路，所设定的电流增益为：Rsense/RG＝500×10^6，Vout＝500×10^6×ILOAD×Rout。
当输出电阻Rout为2kΩ时，在传感电流ILOAD允许变化范围(－3A≤ILOAD≤3A)内，输出电压Vout的变化范围为：－3V≤Vout≤3V，即满标电压值为3V。
特定的满标范围所对应的输出调压电阻Rout为：
Rout＝(Vout*RG)/(ILOAD*Rsense)对于本芯片Rsense/RG＝100×10^6，则Rout＝(Vout/ILOAD)*100*10-6
但要注意，变化Rout时，须保证电路输出电压的上限值不能超过VRS+-1.5V。
本实用新型可在手机没电关机时给手机充电至达到开机电压，从而令手机完成充电费用支付。所述的装置通过检测充电电流计算充电电量和电压，使得手机能达到开机电压。所述的充电电量检测控制装置的应用场合包括：共享充电宝和手机加油站。
本实用新型工作流程如下：
步骤1、手机插入充电接口(4)后，给手机充电，自动测试手机电压和电流，并计算充电电量，进入步骤21或22；
步骤21、如果用户完成了支付则开启过流检测和充电电量计算功能，不再提示用户倒计时提醒用户支付，直到充满电，提示充电已满或充电电量，进入步骤3；
步骤22、如果用户未完成支付，如果手机达到了开机电压后或计算已经充入的电量达到充电量后，提示用户扫码支付，开始倒计时，进入步骤231或232；
步骤231、如果用户在倒计时时间内未完成支付，切断充电，并暂停工作3分钟，并倒计时，3分钟后正常工作进入步骤1；
步骤232、如果用户在倒计时时间内完成支付，不再提示用户倒计时提醒用户支付，直到充满电，提示充电已满或充电电量，进入步骤3；
步骤3、用户手机拔除充电接口停止充电。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种充电电量检测控制装置，其特征在于，所述的装置包括电流检测单元(1)、充电控制单元(2)、MCU微型计算机单元(3)、充电接口(4)和显示单元(5)，所述的MCU微型计算机单元(3)分别连接电流检测单元(1)、充电控制单元(2)和显示单元(5)，所述的充电控制单元(2)连接充电接口。
2.根据权利要求1所述的一种充电电量检测控制装置，其特征在于，所述的电流检测单元(1)包括依次连接电流输入端、电流计算电路和输出端。
3.根据权利要求2所述的一种充电电量检测控制装置，其特征在于，所述的电流计算电路包括传感电阻Rsense、放大器A1、放大器A2、放大器A3、电阻RG1、电阻RG2、三极管Q1和三极管Q2，所述的传感电阻Rsense分别与电流输入端正极和电流输入端负极连接；
所述的放大器A1正极输入端通过电阻RG1接在传感电阻Rsense和电流输入端正极之间，所述的放大器A1正极输入端分别与三极管Q1的集电极、放大器A2负极输入连接，所述的放大器A1的输出端分别与三极管Q1基极、放大器A3正极输入端连接；
所述的放大器A2正极输入端通过电阻RG2接在传感电阻Rsense和电流输入端负极之间，所述的放大器A2正极输入端分别与三极管Q2的集电极、放大器A1负极输入连接，所述的放大器A2的输出端分别与三极管Q2的基极、放大器A3的负极输出端连接；
所述的三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极分别与输出端连接。
4.根据权利要求3所述的一种充电电量检测控制装置，其特征在于，所述的放大器A1的输出端通过二极管D1与三极管Q1基极连接。
5.根据权利要求3所述的一种充电电量检测控制装置，其特征在于，所述的放大器A1的输出端通过二极管D2与三极管Q2基极连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108418280A (zh) * 2018-04-26 2018-08-17 上海菱沃铂智能技术有限公司 一种充电电量检测控制装置及方法
CN110992595A (zh) * 2020-01-02 2020-04-10 孙玉强 一种移动电源共享充电的自助收费方法及系统

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