CN211321000U - 一种液晶显示铅酸充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动自行车技术领域，公开了一种液晶显示铅酸充电器，包括中央处理器单元，中央处理器单元连接有电压电流环路控制及灯转控制单元、充电控制及电压采样单元、风扇控制单元和显示单元，电压电流环路控制及灯转控制单元连接充电控制及电压采样单元，电压电流环路控制及灯转控制单元连接有PWM脉冲调节单元，PWM脉冲调节单元连接有电压变换单元，电压变换单元连接充电控制及电压采样单元，电压变换单元连接有输入整流单元；该充电器充满电能行驶多少里程及剩余充电时间一目了然，为消费者提供了更加便利的充电工具。

Description

一种液晶显示铅酸充电器

技术领域

本实用新型涉及电动自行车领域，具体涉及一种液晶显示铅酸充电器。

背景技术

在当今社会经济发展日益迅速，我国城市化进程和人们的生活节奏越来越快，人们出行距离也开始越来越远，自行车作为代步工具显然已经不能满足人们对快捷、轻便、高效的出行要求。电动自行车轻便快捷、节省时间等优点，同时也大大增加了出行距离。电动自行车充电器是专门为电动自行车的电瓶配置的一个充电设备。现有电动自行车充电器大多为一颗充电状态指示灯，只能指示充电和充满两种状态，当前的充电进度在什么阶段不清楚，尤其是对于投币充电，消费者更加不知道该投多少硬币合适，这种情况造成了有了这种液晶显示型铅酸电池充电器这些问题就可迎刃而解。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种液晶显示铅酸充电器，该液晶显示铅酸充电器由电网输入的交流电经过输入整流单元转换，在经过电压电流环路控制及灯转控制单元控制后形成符合相关铅酸电池充电的电压，由中央处理器单元处理并控制进行充电，中央处理器单元采样当前电池充电电压和电流，并换算成对应的充电电量和行驶里程，并计算出充电剩余时间在显示单元显示。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种液晶显示铅酸充电器，包括中央处理器单元，其特征在于，所述中央处理器单元连接有电压电流环路控制及灯转控制单元、充电控制及电压采样单元、风扇控制单元和显示单元，所述中央处理器单元用于控制整个充电过程和显示单元；所述显示单元用于显示充电过程的信息；所述电压电流环路控制及灯转控制单元连接所述充电控制及电压采样单元，所述电压电流环路控制及灯转控制单元连接有PWM脉冲调节单元，所述PWM脉冲调节单元连接有电压变换单元，所述电压变换单元元用于将输入整流所获得的高压直流电变换成所需的低压直流电；所述PWM脉冲调节单元用于保证所述电压变换单元能够变换出稳定的低压直流电，所述电压电流环路控制及灯转控制单元用于将输出的电压、电流采样并放大后控制所述PWM脉冲调节单元，以控制所述电压变换单元能够变换出稳定的低压直流电源；所述电压变换单元连接所述充电控制及电压采样单元，所述充电控制及电压采样单元用于用于控制充电的开关，所述电压变换单元连接有输入整流单元，所述输入整流单元用于为所述电压变换单元提供直流电源。

在本实用新型中，优选的，所述输入整流单元包括L-IN端口和N-IN端口，所述L-IN端口通过保险丝F1连接有桥式整流电路，桥式整流电路通过CD01电解电容连接有热敏电阻NTC1。

优选的，所述电压变换单元包括变压器BT1，变压器BT1的6引脚连接有300V电压正极，变压器BT1的7引脚通过MOS_D端口连接有场效应管SQ1，场效应管SQ1连接有端口PWM，端口PWM通过电容C1、电阻R4和电阻R5连接有端口SEN1，变压器BT1的8引脚通过二极管D2连接有电解电容CD3，变压器BT1的11引脚通过电阻R26连接有端口SEN，变压器BT1的13引脚连接有电解电容CD1，变压器BT1的14引脚连接有二极管D6，变压器BT1的3引脚通过二极管DO6和电阻R32连接有电解电容CDO2。

优选的，所述中央处理器单元的主控芯片为芯片U3，芯片U3通过BTT端口和SCR端口连接所述充电控制及电压采样单元，芯片U3通过M端口连接所述风扇控制单元，芯片U3通过Uvref端口和Ivref端口连接所述电压电流环路控制及转灯控制单元，芯片U3通过LCD端口、SDA端口和SCL端口连接所述显示单元。

优选的，所述充电控制及电压采样单元包括DC+端口和DC-端口，DC+端口连接有三极管Q1，三极管Q1的集电极通过电阻R21和电阻R23连接有端口BTT，三极管Q1的基极通过电阻R18、电容C21和可控硅SCR1连接有端口SEN。

优选的，所述PWM脉冲调节单元的主控芯片是芯片U4，芯片U4的7引脚连接有电源VCC，芯片U4的6引脚通过电阻R40和二极管D7连接有端口PWM，芯片U4的1引脚通过电阻R37连接有光耦PC1B的4引脚，芯片U4的2引脚连接光耦PC1B的3引脚，芯片U4的3引脚连接有端口SEN1，所述PWM脉冲调节单元通过端口PWM和端口SEN1连接所述电压变换单元。

优选的，所述电压电流环路控制及转灯控制单元通过SEN端口连接所述充电控制及电压采样单元，所述电压电流环路控制及转灯控制单元通过光耦PC1A连接所述PWM脉冲调节单元。

优选的，所述风扇控制单元通过端口M和电阻R39连接有三极管Q2。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该液晶显示铅酸充电器主要包括中央处理器单元，中央处理器单元连接有电压电流环路控制及灯转控制单元、充电控制及电压采样单元、风扇控制单元和显示单元，电压电流环路控制及灯转控制单元连接充电控制及电压采样单元，电压电流环路控制及灯转控制单元连接有PWM脉冲调节单元，PWM脉冲调节单元连接有电压变换单元，电压变换单元连接充电控制及电压采样单元，电压变换单元连接有输入整流单元，该液晶显示铅酸充电器由电网输入的交流电经过输入整流单元转换，输入整流单元为电压变换单元提供直流电源，电压变换单元用于将输入整流单元所获得的高压直流电变换成所需的低压直流电；PWM脉冲调节单元用于保证电压变换单元能够变换出稳定的低压直流电，电压电流环路控制及灯转控制单元用于将输出的电压、电流采样并放大后控制PWM脉冲调节单元，以控制电压变换单元能够变换出稳定的低压直流电源；充电控制及电压采样单元用于用于控制充电的开关，中央处理器单元用于控制整个充电过程和显示单元；显示单元用于显示充电剩余时间、行驶里程、充电进度条；该充电器充满电能行驶多少里程及剩余充电时间一目了然，为消费者提供了更加便利的充电工具。

附图说明

图1为一种液晶显示铅酸充电器的原理框图。

图2为输入整流单元、电压变换单元和充电控制及电压采样单元的电路原理图。

图3为中央处理器单元的电路原理图。

图4为PWM脉冲调节单元的电路原理图。

图5为电压电流环路控制及转灯控制单元的电路原理图。

图6为风扇控制单元的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参见图1至图6，本实用新型一较佳实施方式提供一种液晶显示铅酸充电器，包括中央处理器单元，中央处理器单元连接有电压电流环路控制及灯转控制单元、充电控制及电压采样单元、风扇控制单元和显示单元，中央处理器单元用于控制整个充电过程和显示单元；显示单元用于显示充电过程的信息；电压电流环路控制及灯转控制单元连接充电控制及电压采样单元，电压电流环路控制及灯转控制单元连接有PWM脉冲调节单元，PWM脉冲调节单元连接有电压变换单元，电压变换单元用于将输入整流单元所获得的高压直流电变换成所需的低压直流电；PWM脉冲调节单元用于保证电压变换单元能够变换出稳定的低压直流电，电压电流环路控制及灯转控制单元用于将输出的电压、电流采样并放大后控制PWM脉冲调节单元，以控制电压变换单元能够变换出稳定的低压直流电源；电压变换单元连接充电控制及电压采样单元，充电控制及电压采样单元用于用于控制充电的开关，电压变换单元连接有输入整流单元，输入整流单元用于为电压变换单元提供直流电源。

在本实施方式中，输入整流单元包括L-IN端口和N-IN端口，L-IN端口通过保险丝F1连接有桥式整流电路，桥式整流电路通过CD01电解电容连接有热敏电阻NTC1，桥式整流电路包括D1、D04、D05、D04二极管，L-IN端口和N-IN端口接上220AC电源后，市电电压经过D1、D04、D05、D04二极管整流，经过电解电容CD01滤波后，得到一个300V的直流电。

电压变换单元包括变压器BT1，变压器BT1的6引脚连接有300V电压正极，变压器BT1的7引脚通过MOS_D端口连接有场效应管SQ1，场效应管SQ1连接有端口PWM，SQ1场效应管得到PWM控制信号，作开关状态工作；端口PWM通过电容C1、电阻R4和电阻R5连接有端口SEN1，电压变化单元通过端口PWM和端口SEN1连接PWM脉冲调节单元，变压器BT1的8引脚通过二极管D2连接有电解电容CD3，变压器BT1的11引脚通过电阻R26连接有端口SEN，电压变换单元通过端口SEN连接充电控制及电压采样单元，变压器BT1的13引脚连接有电解电容CD1，变压器BT1的14引脚连接有二极管D6，二极管D6和电解电容CD1整流滤波后得到12V电压，给所需电路提供电源，变压器BT1的3引脚通过二极管DO6和电阻R32连接有电解电容CDO2，二极管D06和电解电容CD02整流滤波后的电压给PWM脉冲调节单元供电。

中央处理器单元的主控芯片为芯片U3，芯片U3通过BTT端口和SCR端口连接充电控制及电压采样单元，芯片U3通过M端口连接风扇控制单元，芯片U3通过Uvref端口和Ivref端口连接电压电流环路控制及转灯控制单元，芯片U3通过LCD端口、SDA端口和SCL端口连接显示单元，中央处理器单元采样当前电池充电电压和电流，并换算成对应的充电电量和行驶里程，并计算出充电剩余时间，在显示单元显示充电剩余时间、行驶里程和充电进度条。

充电控制及电压采样单元包括DC+端口和DC-端口，DC+端口和DC-端口连接上电池，DC+端口连接有三极管Q1，三极管Q1的集电极通过电阻R21和电阻R23连接有端口BTT，三极管Q1的基极通过电阻R18、电容C21和可控硅SCR1连接有端口SEN，端口SCR通过电阻R17连接有可控硅SCR1，三极管Q1导通后电压在R21和电阻R22上分压，经过电阻R23得到电压采样端口BTT信号，端口BTT信号采样电压输入到中央处理器单元U3的BTT脚，中央处理器U3的SCR脚输出一个信号到充电控制及电压采样单元，经R17电阻控制SCR1可控硅导通，电池进入充电状态，充电电流经过R26电阻，在R26电阻上得到一个电流采样信号SEN。

PWM脉冲调节单元的主控芯片是芯片U4，芯片U4的7引脚连接有电源VCC，芯片U4的6引脚通过电阻R40和二极管D7连接有端口PWM，芯片U4的1引脚通过电阻R37连接有光耦PC1B的4引脚，芯片U4的2引脚连接光耦PC1B的3引脚，芯片U4的3引脚连接有端口SEN1，PWM脉冲调节单元通过端口PWM和端口SEN1连接电压变换单元，芯片U4的7脚得到供电后由6脚输出一个PWM脉冲信号去控制电压变换单元中的场效应管SQ1，PC1B光耦导通控制U4芯片的1脚电压，从而控制U4芯片的6脚输出脉冲的占空比，U4芯片3脚是PWM信号的监测脚，防止SQ1导通电流过大损坏。

电压电流环路控制及转灯控制单元通过SEN端口连接充电控制及电压采样单元，恒电压电流环路控制及转灯控制单元通过光耦PC1A连接PWM脉冲调节单元。

风扇控制单元通过端口M和电阻R39连接有三极管Q2，电阻R39得到中央处理器单元U3芯片的M脚控制信号，来控制三极管Q2导通截止，控制风扇工作。

工作原理：一种液晶显示铅酸充电器，包括中央处理器单元，中央处理器单元连接有电压电流环路控制及灯转控制单元、充电控制及电压采样单元、风扇控制单元和显示单元，中央处理器单元用于控制整个充电过程和显示单元；显示单元用于显示充电过程的信息；电压电流环路控制及灯转控制单元连接充电控制及电压采样单元，电压电流环路控制及灯转控制单元连接有PWM脉冲调节单元，PWM脉冲调节单元连接有电压变换单元，电压变换单元用于将输入整流单元所获得的高压直流电变换成所需的低压直流电；PWM脉冲调节单元用于保证电压变换单元能够变换出稳定的低压直流电，电压电流环路控制及灯转控制单元用于将输出的电压、电流采样并放大后控制PWM脉冲调节单元，以控制电压变换单元能够变换出稳定的低压直流电源；电压变换单元连接充电控制及电压采样单元，充电控制及电压采样单元用于用于控制充电的开关，电压变换单元连接有输入整流单元，输入整流单元用于为电压变换单元提供直流电源。输入整流单元中L-IN端口和N-IN端口接上220AC电源后，市电电压经过D1、D04、D05、D04二极管整流，经过电解电容CD01滤波后，得到一个300V的直流电，300V的直流电经过电压变换单元，场效应管SQ1得到PWM控制信号，作开关状态工作，二极管D6和电解电容CD1整流滤波后得到12V电压，给所需电路提供电源，变压器BT1的3引脚通过二极管DO6和电阻R32连接有电解电容CDO2，二极管D06和电解电容CD02整流滤波后的电压给PWM脉冲调节单元供电，PWM脉冲调节单元中芯片U4的7脚得到供电后，由芯片U4的6脚输出一个PWM脉冲信号去控制电压变换单元中的场效应管SQ1，光耦PC1B导通控制芯片U4的1脚电压，从而控制U4芯片的6脚输出脉冲的占空比，芯片U43脚是PWM信号的监测脚，防止SQ1导通电流过大损坏，充电控制及电压采样单元中的DC+端口和DC-端口连接上电池，三极管Q1导通后电压在R21和电阻R22上分压，经过电阻R23得到电压采样端口BTT信号，端口BTT信号采样电压输入到芯片U3的BTT脚，中央处理器单元中的芯片U3的SCR端口输出一个信号到充电控制及电压采样单元，经R17电阻控制SCR1可控硅导通，电池进入充电状态，充电电流经过R26电阻，在R26电阻上得到一个电流采样信号SEN，中央处理器单元的芯片U3的BTT端口得到充电控制及电压采样单元电路的电压采样信号后，由SCR端口输出一个信号，控制充电控制及电压采样单元电路工作，芯片U3的BTT端口输入的信号控制Ivref端口和Uvref端口输出信号，M端口输出信号经过R39电阻控制Q2三极管，Q2三极管导通控制风扇工作，芯片U3的SCL端口、SDA端口和LCD端口信号输出到显示单元，控制显示单元显示当前电压，充电容量等内容，芯片U3采样当前电池充电电压和电流，并换算成对应的充电电量和行驶里程，并计算出充电剩余时间，充电剩余时间在“小时”及“分钟”的数码管里显示，行驶里程在“公里”、“米”的数码管里显示，右边的电池符号显示充电进度条，当完全充满后充电剩余时间显示为0小时0分钟，能够行驶的里程在“公里”、“米”的数码管里显示，右边的进度条为满格状态，当电池充满电后，芯片U3从FC脚输出一个信号，控制电压电流环路控制及转灯控制单元，让充电电压降低进入浮充状态。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (8)

1.一种液晶显示铅酸充电器，包括中央处理器单元，其特征在于，所述中央处理器单元连接有电压电流环路控制及灯转控制单元、充电控制及电压采样单元、风扇控制单元和显示单元，所述中央处理器单元用于控制整个充电过程和显示单元；所述显示单元用于显示充电过程的信息；所述电压电流环路控制及灯转控制单元连接所述充电控制及电压采样单元，所述电压电流环路控制及灯转控制单元连接有PWM脉冲调节单元，所述PWM脉冲调节单元连接有电压变换单元，所述电压变换单元用于将输入整流单元所获得的高压直流电变换成所需的低压直流电；所述PWM脉冲调节单元用于保证所述电压变换单元能够变换出稳定的低压直流电，所述电压电流环路控制及灯转控制单元用于将输出的电压、电流采样并放大后控制所述PWM脉冲调节单元，以控制所述电压变换单元能够变换出稳定的低压直流电源；所述电压变换单元连接所述充电控制及电压采样单元，所述充电控制及电压采样单元用于用于控制充电的开关，所述电压变换单元连接有输入整流单元，所述输入整流单元用于为所述电压变换单元提供直流电源。

2.根据权利要求1所述的一种液晶显示铅酸充电器，其特征在于，所述输入整流单元包括L-IN端口和N-IN端口，所述L-IN端口通过保险丝F1连接有桥式整流电路，桥式整流电路通过CD01电解电容连接有热敏电阻NTC1。

3.根据权利要求1所述的一种液晶显示铅酸充电器，其特征在于，所述电压变换单元包括变压器BT1，变压器BT1的6引脚连接有300V电压正极，变压器BT1的7引脚通过MOS_D端口连接有场效应管SQ1，场效应管SQ1连接有端口PWM，端口PWM通过电容C1、电阻R4和电阻R5连接有端口SEN1，变压器BT1的8引脚通过二极管D2连接有电解电容CD3，变压器BT1的11引脚通过电阻R26连接有端口SEN，变压器BT1的13引脚连接有电解电容CD1，变压器BT1的14引脚连接有二极管D6，变压器BT1的3引脚通过二极管DO6和电阻R32连接有电解电容CDO2。

4.根据权利要求1所述的一种液晶显示铅酸充电器，其特征在于，所述中央处理器单元的主控芯片为芯片U3，芯片U3通过BTT端口和SCR端口连接所述充电控制及电压采样单元，芯片U3通过M端口连接所述风扇控制单元，芯片U3通过Uvref端口和Ivref端口连接所述电压电流环路控制及转灯控制单元，芯片U3通过LCD端口、SDA端口和SCL端口连接所述显示单元。

5.根据权利要求1所述的一种液晶显示铅酸充电器，其特征在于，所述充电控制及电压采样单元包括DC+端口和DC-端口，DC+端口连接有三极管Q1，三极管Q1的集电极通过电阻R21和电阻R23连接有端口BTT，三极管Q1的基极通过电阻R18、电容C21和可控硅SCR1连接有端口SEN。

6.根据权利要求1所述的一种液晶显示铅酸充电器，其特征在于，所述PWM脉冲调节单元的主控芯片是芯片U4，芯片U4的7引脚连接有电源VCC，芯片U4的6引脚通过电阻R40和二极管D7连接有端口PWM，芯片U4的1引脚通过电阻R37连接有光耦PC1B的4引脚，芯片U4的2引脚连接光耦PC1B的3引脚，芯片U4的3引脚连接有端口SEN1，所述PWM脉冲调节单元通过端口PWM和端口SEN1连接所述电压变换单元。

7.根据权利要求1所述的一种液晶显示铅酸充电器，其特征在于，所述电压电流环路控制及转灯控制单元通过SEN端口连接所述充电控制及电压采样单元，所述电压电流环路控制及转灯控制单元通过光耦PC1A连接所述PWM脉冲调节单元。

8.根据权利要求1所述的一种液晶显示铅酸充电器，其特征在于，所述风扇控制单元通过端口M和电阻R39连接有三极管Q2。

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