專利名稱：智能型充電儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型充電儀裝置，具體涉及一種智能型充電儀。
背景技術(shù)：
一套完整的高性能電池充電系統(tǒng)設(shè)計需要考慮到電池充電過程中的一系列物理、化學變化情況，而目前市場上對應(yīng)的類似產(chǎn)品基本只是恒壓或恒流充電，沒有對電池充電是否達到飽和進行判斷，因而充電效率較低且極不安全。發(fā)明內(nèi)容 本實用新型的目的是提供一種小電流補充電池電壓的充電；大電流對電池進行快速充電的智能型充電儀。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)—種智能型充電儀，其組成包括殼體，所述的殼體內(nèi)裝有電源，所述的電源連接單片機控制器、充電器和LCD液晶顯示器，所述的充電器連接溫度采集器和充電電池，所述的溫度采集器與所述的充電電池連接所述的單片機，所述的單片機連接所述的LCD液晶顯示器與所述的充電器。所述的智能型充電儀，所述的單片機控制器包括單片機、數(shù)字溫度傳感器DS18B20和存儲器。有益效果I.本實用新型采用的數(shù)字溫度傳感器DS18B20是一種新型器件，體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟。2.本實用新型濾掉了 7805本身工作所產(chǎn)生的高頻與低頻的交流分量，使得電源器的電壓輸出更加的穩(wěn)定。3.本實用新型采用的小電流補充電池電壓的充電；大電流對電池進行快速充電；補充功能的脈沖充電。4.本實用新型采用的數(shù)字溫度傳感器DS18B20是一種新型器件，體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟；DS18B20可把溫度信號直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號供微機處理，測量溫度范圍為-55° (Γ+125。C，在-l(T+85° C范圍內(nèi)，精度為±0. 5° C。現(xiàn)場溫度直接以數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S1820的信息，僅需要一根接口線。


附圖I是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是附圖I中電源的電路圖。附圖3是附圖I中充電器的電路圖。附圖4是附圖I中控制器的電路圖。
具體實施方式
實施例I :一種智能型充電儀，其組成包括殼體7，所述的殼體內(nèi)裝有電源1，所述的電源連接單片機控制器2、充電器3和LCD液晶顯示器4，所述的充電器連接溫度采集器5和充電電池6，所述的溫度采集器與所述的充電電池連接所述的單片機，所述的單片機連接所述的LCD液晶顯示器與所述的充電器。所述的智能型充電儀，所述的單片機控制器包括單片機、數(shù)字溫度傳感器DS18B20和存儲器。實施例2 實施例I所述的智能型充電儀，電源提供整個系統(tǒng)的電源，溫度采集主要是為了采集充電電池的溫度，控制器控制著LCD液晶顯示器和充電器，充電器在單片機和溫度采集器的共同控制下選擇不同的充電方案對充電電池進行充電，同時該系統(tǒng)還要求能夠顯示充電過程中的重要信息，采用液晶顯示器。實施例3 實施例I或2所述的智能型充電儀，所述的電源是用三端集成穩(wěn)壓器7805來得到穩(wěn)定的5V電壓，如圖2所示。三端集成穩(wěn)壓器7805的輸出與輸入的壓差為2 3V，首先由外部輸入一個7 12V的直流電壓，把它的負極直接接地，作為整個系統(tǒng)的公共端?？紤]到輸入的直流的電壓不是很穩(wěn)定，會包括交流分量，所以在7805的輸入端加上了一個μ F的極性電容。同時，在7805的輸出端也加入了兩個電容，一個是470 μ F的極性電容另一個是104的非極性電容，目的是為了濾掉7805本身工作所產(chǎn)生的高頻與低頻的交流分量，使得電源器的電壓輸出更加的穩(wěn)定[8]。所以在設(shè)計原理圖的過程中，正極先經(jīng)過一個極性電容濾波后輸入7805的輸入端，經(jīng)過7805的穩(wěn)壓后，再經(jīng)過電容的濾波得到穩(wěn)定的5V直流電源，供系統(tǒng)后面的各個控制器使用；再使其通過一個電感和電容接地，在電感的輸出端得到了單片機內(nèi)部工作的一個特殊電源AVCC (即提供單片機的模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC的電源)。實施例4 實施例I或2所述的智能型充電儀，所述的充電器通過單片機控制器對OCIA的控制和對電池兩端電壓及電池溫度的控制，可以實現(xiàn)對電池的智能充電過程。所述的單片機控制器包括單片機、數(shù)字溫度傳感器DS18B20和存儲器，所述的數(shù)字溫度傳感器DS18B20由四部分組成64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。光刻ROM可以看作是該DS18B20的地址序列碼，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉(zhuǎn)化為例用16位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，以O(shè). 0625°C /LSB形式表達，其中S為符號位。所述的溫度傳感器DS18B20的存儲器，DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的E2RAM，后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。所述的溫度傳感器DS18B20的測溫原理，內(nèi)部計數(shù)器對一個受溫度影響的振蕩器的脈沖計數(shù)，低溫時振蕩器的脈沖可以通過門電路，而當?shù)竭_某一設(shè)置高溫時振蕩器的脈沖無法通過門電路。計數(shù)器設(shè)置為_55°C時的值，如果計數(shù)器到達O之前，門電路未關(guān)閉，則溫度寄存器的值將增加，這表示當前溫度高于_55°C。同時，計數(shù)器復位在當前溫度值上，電路對振蕩器的溫度系數(shù)進行補償，計數(shù)器重新開始計數(shù)直到回零。、[0034]實施例5 實施例I或2所述的智能型充電儀，所述的單片機是8K字節(jié)的在線編程/應(yīng)用編程Flash程序存儲器，512字節(jié)E2PR0M，IK字節(jié)SPAM，32個通用工作寄存器，23個通用I/O口，3個帶有比較模式靈活的定時器/計數(shù)器，18+2個內(nèi)外中斷源，I個可編程的SUART接口，I個8位I2C總線接口，4通道的10位ADC，2通道8位ADC，可編程的看門狗定時器，I個SPI接口和5種可通過軟件選擇的節(jié)電模式。工作原理電池的充電過程通?？煞譃轭A(yù)充電、快速充電和涓流充電三個階段。對長期不用的或新電池充電時，先用小電流充電，使其滿足一定的充電條件，這個階段稱為預(yù)充電?？焖俪潆娋褪怯么箅娏鞒潆?，迅速恢復電池電能。快速充電速率一般在IC以上，快速充時間 由電池容量和充電速率決定?？焖俪潆姺趾懔鞒潆姾兔}沖充電兩種，恒流充電就是以恒定電流對電流充電，脈沖充電則是首先用脈沖電流對電池充電，然后讓電池放電，如此循環(huán)。電池脈沖的幅值很大、寬度很窄。通常放電脈沖的幅值為充電脈沖的3倍左右。雖然放電脈沖的幅值與電池容量有關(guān)，但是，與充電電流幅值的比值保持不變。加入放電脈沖后，氣泡離開極板并與負極板上的氧復合。這個去極化過程減小了電池的內(nèi)部壓力、溫度和內(nèi)阻。同時，充入電池的大部分電荷都轉(zhuǎn)換為化學能，而不會轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w和熱量。充放電脈沖寬度的選擇應(yīng)能保證極板恢復原來的晶體結(jié)構(gòu)，從而消除記憶效應(yīng)。采用放電去極化措施后，可以提高充電效率并且允許大電流快速充電。采用某些快速充電止法時，快速充電終止后，電池并未充足電。為了保證充入100%的電量，還應(yīng)加入補足充電過程。在補足充電過程中，溫度超過規(guī)定的極限時，轉(zhuǎn)入涓流充電狀態(tài)。充電是將可充電電池恢復其原始容量的過程，為使電池達到長期使用的目的，必須通過適當?shù)某潆姺椒ǔ潆?充電方法有很多種，此次設(shè)計的智能型充電儀是專門為鎳氫電池充電的，本次設(shè)計建議使用以下充電方法充鎳氫電池。 (I)開始狀態(tài)開始充電時，當18B20(數(shù)字溫度采集)檢測電池溫度高于50攝氏度時，應(yīng)進行涓流充電而不是快充。 (2)對于已過放電或深放電的電池，如果直接用大電流充電無法恢復電池的容量，需要先以小電流充電，等電壓升高后再進行快充。 ⑶快充起始電壓1V/只，將電池電壓恢復為可快充的電壓范圍的電流為200mA。(4)電池充電上壓限1. 6V/只，如果由于故障或誤操作，電壓接近此值后轉(zhuǎn)為涓流充電。 (5) - AV值0-5mV/只，快充過程中，如果電壓從其峰值下落O到5mV則終止充電，快充轉(zhuǎn)為涓流充電。
權(quán)利要求1.一種智能型充電儀，其組成包括殼體，其特征是所述的殼體內(nèi)裝有電源，所述的電源連接單片機控制器、充電器和LCD液晶顯示器，所述的充電器連接溫度采集器和充電電池，所述的溫度采集器與所述的充電電池連接所述的單片機，所述的單片機連接所述的IXD液晶顯示器與所述的充電器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能型充電儀，其特征是所述的單片機控制器包括單片機、數(shù)字溫度傳感器DS18B20和存儲器。
專利摘要智能型充電儀。一套完整的高性能電池充電系統(tǒng)設(shè)計需要考慮到電池充電過程中的一系列物理、化學變化情況，而目前市場上對應(yīng)的類似產(chǎn)品基本只是恒壓或恒流充電，沒有對電池充電是否達到飽和進行判斷，因而充電效率較低且極不安全。一種智能型充電儀，其組成包括:殼體(7)，所述的殼體內(nèi)裝有電源(1)，所述的電源連接單片機控制器(2)、充電器(3)和LCD液晶顯示器(4)，所述的充電器連接溫度采集器(5)和充電電池(6)，所述的溫度采集器與所述的充電電池連接所述的單片機，所述的單片機連接所述的LCD液晶顯示器與所述的充電器。本實用新型用于充電。
文檔編號H02J7/00GK202373992SQ20112049274
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者張啟濤, 曹曉華, 陳麗 申請人:哈爾濱商業(yè)大學