CN212514924U - 一种智能电池充电检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能电池充电检测系统，包括：电池本体；充电模块，用于输出不同电流值的电流至所述电池本体；检测模块，用于检测在不同电流值充电后或断电后的所述电池本体的电压值以得到第一电压值和第二电压值；比较模块，用于预设若干基准电压，并将检测的第一电压值和第二电压值分别与若干基准电压比较以得到若干比较结果；指示模块，用于输出指示信号；主控制模块，用于根据若干所述比较结果控制所述充电模块停止充电或控制所述指示模块输出指示信号。本实用新型根据电流、电压的不同情况判定其电池的好坏，及时告知用户，以便及时的返厂维修或更换新电池，可为用户节省更多时间，节省电能浪费。

Description

一种智能电池充电检测系统

技术领域

本实用新型涉及电池充电的技术领域，尤其是涉及一种智能电池充电检测系统。

背景技术

蓄电池作为人们日常手机、平板等的供电设备，对于蓄电池的充电问题被我们日常关注。由于蓄电池长时间搁置不使用后，有较大机会出现硫化现象，其正负电极两端会聚集大量的氧化物，其氧化物具有一定的电阻特性，当使用电池给用电设备供电时，会导致电量掉电很快，其容量变小。再给其充电时，会出现充电时间短，所充进去的能量很少，甚至有充不进电的情况。

现有的充电设备都是直接给电池充电，当在充电过程中遇到坏电池，不能反映出来，用户无法获知当前的不良情况。由于现有充电设备无法得知电池的不良情况仍然继续进行充电而造成电能的浪费。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型提出一种智能电池充电检测系统，能够检测电池本体是否出现硫化并发出提示，以便于使用者掌握电池本体的状态，及时进行更换或维修。

本实用新型的一个实施例提供了一种智能电池充电检测系统：包括：电池本体；

充电模块，用于输出不同电流值的电流至所述电池本体；

检测模块，用于检测在不同电流值充电后或断电后的所述电池本体的电压值以得到第一电压值和第二电压值；

比较模块，用于预设若干基准电压，并将检测的第一电压值和第二电压值分别与若干基准电压比较以得到若干比较结果；

指示模块，用于输出指示信号；

主控制模块，用于根据若干所述比较结果控制所述充电模块停止充电或控制所述指示模块输出指示信号。

本实用新型实施例的一种智能电池充电检测系统至少具有如下有益效果：主控电路根据电流、电压的不同情况判定其电池的好坏，及时告知用户，以便及时的返厂维修或更换新电池，可为用户节省更多时间，以及提升产品特色。其修复功能，可以降低电池的返修率，提高电池的可靠性、用户满意度。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能电池充电检测系统，还包括：延时模块，所述延时模块用于预设所述充电模块的充电时间和断电时间；所述主控制模块控制所述充电模块根据所述充电时间和所述断电时间进行充电或断电。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能电池充电检测系统，还包括：修复模块，所述修复模块用于对所述电池本体进行硫化修复，所述检测模块并根据修复后的所述电池本体进行检测以得到第三电压值。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能电池充电检测系统，所述比较模块包括：

第一比较单元，用于预设第一基准电压值并与不同电流值下充电后检测的第一电压值比较以得到第一比较结果；

第二比较单元，用于预设第二基准电压值并与断电后检测的第二电压值比较以得到第二比较结果；

第三比较模块，用于预设第三基准电压值并与修复后检测的第三电压值进行比较以得到第三比较结果。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能电池充电检测系统，所述主控制模块包括：第一控制单元，用于根据所述第一比较结果控制所述充电模块停止充电；

第二控制单元，用于根据所述第二比较结果控制所述修复模块对所述电池本体进行修复；

第三控制单元，用于根据所述第三比较结果控制所述充电模块继续对所述电池本体继续充电或控制所述指示模块输出指示信号。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能电池充电检测系统，不同电流值设置三个电流值，三个电流值分别为第一电流值、第二电流值以及第三电流值。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能电池充电检测系统，所述修复模块采用脉冲电流的方式对所述电池本体进行修复。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能电池充电检测系统，还包括：放大模块，所述放大模块电连接于所述检测模块用于将所述第一电压值、第二电压值和第三电压值进行放大。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能电池充电检测系统，所述充电模块包括：

交流转直流单元，用于将交流电转换成直流电源；

充电单元，用于将所述直流电源提供至所述电池本体。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能电池充电检测系统，还包括：保护模块，所述保护模块电连接于所述充电模块和所述充电本体之间，用于隔离充电模块过高的电流或电压输入至所述电池本体，并防止所述电池本体反接。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种智能电池充电检测系统的一具体实施例模块框图；

图2是本实用新型实施例中一种智能电池充电检测系统的一具体实施例部分电路原理图；

图3是本实用新型实施例中一种智能电池充电检测系统的一具体实施例部分电路原理图；

图4是本实用新型实施例中一种智能电池充电检测系统的一具体实施例部分电路原理图。

附图标记：100、电池本体；200、充电模块；210、交流转直流单元；220、充电单元；300、检测模块；400、比较模块；410、第一比较单元；420、第二比较单元；430、第三比较单元；500、指示模块；600、主控制模块；610、第一控制单元；620、第二控制单元；630、第三控制单元；700、延时模块；800、修复模块；900、保护模块。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1，示出了本实用新型实施例中一种智能电池充电检测系统的模块框图。本实用新型实施例公开了一种智能电池充电检测系统包括：电池本体100、充电模块200、检测模块300、比较模块400、指示模块500以及主控制模块600；充电模块200用于输出不同电流值的电流至电池本体100；检测模块300用于检测在不同电流值充电后或断电后的电池本体100的电压值以得到第一电压值和第二电压值；比较模块400用于预设若干基准电压值，并将检测的第一电压值和第二电压值分别与若干基准电压比较以得到若干比较结果；指示模块500用于输出指示信号；主控制模块600，用于根据若干比较结果控制充电模块200停止充电或控制指示模块500输出指示信号。通过充电模块200发出不同电流值的电流至电池本体100，电池在不同电流值的充电模式进行充电后通过检测模块300检测电池本体100的电压以得到第一电压值。主控制模块600控制充电模块200停止向电池本体100进行充电后，检测模块300再次对电池本体100进行检测以判断电池本体100的第二电压值。比较模块400根据第二电压值与预设基准电压值进行比较以得到比较结果，当比较结果为第二电压值低于预设的基准电压值时，主控制模块600根据比较结果控制指示模块500输出指示信号。当检测充电后电池本体100的第二电压值低于基准电压值时，证明电池本体100已经被硫化，通过指示信号的输出能够使使用者得知电池本体100已经被硫化，从而停止对电池本体100进行充电，减少电能的浪费，且便于对电池本体100及时进行维修或更换。

在一些实施例中，一种智能电池充电检测系统还包括延时模块700和修复模块800，延时模块700用于预设充电模块200的充电时间和断电时间；主控制模块600控制充电模块200根据充电时间和断电时间进行充电或断电，延时模块700还预设修复时间，修复模块800根据修复时间对电池本体100进行硫化修复，检测模块300并根据修复后的电池本地进行检测以得到第三电压值。其中不同电流值在本实施例设置三个不同电流值的电流，且分别定义为第一电流值、第二电流值以及第三电流值，第一电流值为0.5A、第二电流值1.5A、第三电流值为2A。充电时间在本实施例为15S，且按照第一电流值、第二电流值以及第三电流值逐个对电池本体100进行充电，且分别充电持续15S。

在一些实施例中，比较模块400预设若干基准电压值具体设置三个，且三个基准电压值分别定义为第一基准电压值、第二基准电压值以及第三基准电压值。比较模块400包括：第一比较单元410、第二比较单元420以及第三比较单元430。第一比较单元410用于预设第一基准电压值并与不同电流值下充电后检测的第一电压值比较以得到第一比较结果；第二比较单元420用于预设第二基准电压值并与断电后检测的第二电压值比较以得到第二比较结果；第三比较模块400用于预设第三基准电压值并与修复后检测的第三电压值进行比较以得到第三比较结果。主控制模块600包括：第一控制单元610、第二控制单元620以及第三控制单元630，第一控制单元610用于根据第一比较结果控制充电模块200停止充电；第二控制单元620用于根据第二比较结果控制修复模块800对电池本体100进行修复；第三控制单元630用于根据第三比较结果控制充电模块200继续对电池本体100继续充电或控制指示模块500输出指示信号。其中在本实施例中第一基准电压值为15V，第二基准电压值为12.8V，第三基准电压值为13.6V。当充电模块200根据三个电流值对电池本体100进行充电后，检测模块300检测电池本体100的第一电压值，若第一电压值大于15V时，则第一比较单元410输出第一比较结果，且第一控制单元610根据第一比较结果控制充电模块200停止对电池本体100进行充电，且停止充电的时间持续2S。充电模块200停止充电后，检测模块300再检测电池本体100的第二电压值，然后第二比较单元420将第二电压值与第二基准电压值比较，若第二电压值低于12.8V时，则认为电池本体100已经硫化严重，此时第二控制单元620控制修复模块800尝试对电池本体100进行修复，且修复模块800采用脉冲电流的方式进行修复，以达到消除电池本体100电极端氧化物的目的。其中修复时间为4小时，修复模块800对电池本体100进行4小时的修复。修复后检测模块300对电池本体100再进行检测以得到第三电压值，若第三比较单元430输出的第三比较结果为第三电压值低于第三基准电压值，则认为电池本体100修复成功，则第三控制单元630控制充电模块200继续给电池本体100进行充电。若第三比较结果为第三电压值高于第三基准电压值，则第三控制单元630控制指示模块500输出指示信号，通过指示信号提示使用者电池本体100已经硫化严重且无法修复，以便于使用者及时更换电池或进行返厂维修。

在一些实施例中，一种智能电池充电检测系统还包括：放大模块和保护模块900，放大模块电连接于检测模块300用于将第一电压值、第二电压值和第三电压值进行放大。保护模块900电连接于充电模块200和充电本体之间，用于隔离充电模块200过高的电流或电压输入至充电本体。通过放大模块设置能够放大检测到的电压值，以便于比较模块400能够判断准确。保护模块900设置能够防止电池本体100被高电压或高电流烧坏，增大电池本体100的安全性。

充电模块200包括：交流转换直流单元和充电单元220，交流转直流单元210用于将交流电转换成直流电源；充电单元220用于将直流电源提供至电池本体100。由于充电器连接市电为交流电，所以需要通过交流转直流单元210将交流电转换成电池本体100使用的直流电源，然后再通过充电模块200对电池本体100进行充电。

参照图1和图4，充电模块200包括：第一充电芯片U3A、第二充电芯片U4A、第三充电芯片U7A以及第一外围电路，且第一充电芯片U3A、第二充电芯片U4A、第三充电芯片U7A和第一外围电路的电路连接如图4所示。第一充电芯片U3A的型号为CSD87333Q3D、第二充电芯片U4A的型号为TS321、第三充电芯片U7A的型号为TPS40303。通过主控制模块600控制第一充电芯片U3A、第二充电芯片U4A、第三充电芯片U7A对电池本体100采用不同的电压进行充电。

参照图1、图2和图4，保护模块900包括：第一保护单元和第二保护单元，第一保护单元用于隔绝过压的电压或电流流入电池本体100，第二保护单元用于防止电池本体100反接。第一保护单元包括：第九MOS管Q9A、第十MOS管Q10A以及第二外围电路组成，且第九MOS管Q9A、第十MOS管Q10A和第二外围电路的具体电路连接参照图3，当第九MOS管Q9A、第十MOS管Q10A接入的电压或电流过高则停止充电模块200对电池本体100进行充电。第二保护单元包括光耦以及第三外围电路，且光耦和第三外围电路的连接参照图2。光耦的第一引脚连接输出端的正极，第二引脚连接输出端的负极，当电池本体100与充电器反接时，光耦导通，则主控制模块600接收到高电平后控制充电模块200停止充电，从而保护电池本体100反接烧坏。

参照图1和图4，检测模块300检测到电池本体100两端的电压后经过第四十三电阻R43或第四十四电阻R44发送至放大模块，放大模块包括：第一放大芯片U5A、第二放大芯片U6A和第四外围电路，放大芯片U5A的型号为IC-INA214，且放大芯片和第四外围电路的连接具体参照图3，在本实施例中电压通过第一放大芯片U5A后放大了100倍后再发送至第二放大芯片U6A，第二放大芯片U6A的输出端连接主控制模块600，且第二放大芯片U6A输出的电压经过第八十八电阻R88或第一百零九电阻R109分压后送到主控制模块600。主控制模块600为主控制芯片U10，且主控制芯片U10的型号为HT50F70，且主控制芯片U10与第五外围电路的连接参照图2，主控制芯片U10的第十八引脚接入第二放大芯片U6A输入的电压后进行比较、控制，且主控制芯片U10的第十四引脚和第十五引脚输出对应的电压至电池本体100，从而实现电池的继续充电或着断电。

参照图1和图3，指示模块500包括：第十一发光二极管LED11，第十一发光二极管LED11的正极连接主控制芯片的第十五引脚，负极接地。通过主控制芯片U10控制第十一发光二极管LED11的电量表示该电池已损坏。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种智能电池充电检测系统，其特征在于，包括：电池本体；

充电模块，用于输出不同电流值的电流至所述电池本体；

检测模块，用于检测在不同电流值充电后或断电后的所述电池本体的电压值以得到第一电压值和第二电压值；

比较模块，用于预设若干基准电压，并将检测的第一电压值和第二电压值分别与若干基准电压比较以得到若干比较结果；

指示模块，用于输出指示信号；

主控制模块，用于根据若干所述比较结果控制所述充电模块停止充电或控制所述指示模块输出指示信号。

2.根据权利要求1所述的一种智能电池充电检测系统，其特征在于，还包括延时模块，所述延时模块用于预设所述充电模块的充电时间和断电时间；所述主控制模块控制所述充电模块根据所述充电时间和所述断电时间进行充电或断电。

3.根据权利要求1或2任一项所述的一种智能电池充电检测系统，其特征在于，还包括：修复模块，所述修复模块用于对所述电池本体进行硫化修复，所述检测模块并根据修复后的所述电池本体进行检测以得到第三电压值。

4.根据权利要求3所述的一种智能电池充电检测系统，其特征在于，所述比较模块包括：

第一比较单元，用于预设第一基准电压值并与不同电流值下充电后检测的第一电压值比较以得到第一比较结果；

第二比较单元，用于预设第二基准电压值并与断电后检测的第二电压值比较以得到第二比较结果；

第三比较模块，用于预设第三基准电压值并与修复后检测的第三电压值进行比较以得到第三比较结果。

5.根据权利要求4所述的一种智能电池充电检测系统，其特征在于，所述主控制模块包括：第一控制单元，用于根据所述第一比较结果控制所述充电模块停止充电；

第二控制单元，用于根据所述第二比较结果控制所述修复模块对所述电池本体进行修复；

第三控制单元，用于根据所述第三比较结果控制所述充电模块继续对所述电池本体继续充电或控制所述指示模块输出指示信号。

6.根据权利要求1或2任一项所述的一种智能电池充电检测系统，其特征在于，不同电流值设置三个电流值，三个电流值分别为第一电流值、第二电流值以及第三电流值。

7.根据权利要求3所述的一种智能电池充电检测系统，其特征在于，所述修复模块采用脉冲电流的方式对所述电池本体进行修复。

8.根据权利要求3所述的一种智能电池充电检测系统，其特征在于，还包括：放大模块，所述放大模块电连接于所述检测模块用于将所述第一电压值、第二电压值和第三电压值进行放大。

9.根据权利要求1或2任一项所述的一种智能电池充电检测系统，其特征在于，所述充电模块包括：

交流转直流单元，用于将交流电转换成直流电源；

充电单元，用于将所述直流电源提供至所述电池本体。

10.根据权利要求1或2任一项所述的一种智能电池充电检测系统，其特征在于，还包括：保护模块，所述保护模块电连接于所述充电模块和所述充电本体之间，用于隔离充电模块过高的电流或电压输入至所述电池本体，并防止所述电池本体反接。

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