專利名稱：一種開(kāi)路電壓可設(shè)的動(dòng)力電池充電器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實(shí)用新型涉及開(kāi)路電壓可設(shè)的動(dòng)力電池充電器系統(tǒng)，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)了不接電池時(shí)和接電池時(shí)具有不同電壓輸出的動(dòng)力電池充電器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上一些動(dòng)力電池充電器不連接電池時(shí)，充電器輸出端電壓會(huì)出現(xiàn)等于或高于充電器充電電壓的情況，一方面，若該電壓高于人體安全電壓，給充電器使用過(guò)程中增加不安全的因素，另一方面，較高的輸出電壓，往往需要適用較嚴(yán)格的充電器認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，增加了充電器類標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證難度。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種開(kāi)路電壓可設(shè)的動(dòng)力電池充電器系統(tǒng)，其通過(guò)智能控制器實(shí)時(shí)檢測(cè)動(dòng)力電池充電器主輸出端電壓和充電狀態(tài)信號(hào)，控制充電器不接電池時(shí)輸出一種電壓，連接電池時(shí)輸出另一種電壓。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種開(kāi)路電壓可設(shè)的動(dòng)力電池充電器系統(tǒng)，它主要由充電器1，開(kāi)關(guān)裝置2，主輸出電壓采集模塊3，充電信號(hào)采集模塊4，穩(wěn)壓電源模塊5，電壓控制模塊6和含有控制算法程序的智能控制器7。作為本實(shí)用新型專利優(yōu)選實(shí)施例所述智能控制器7包括微控制器U2和其內(nèi)部含有如下控制算法流程的程序程序開(kāi)始，配置I/o 口，系統(tǒng)初始化，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)裝置2，切斷充電器輸出，將輸出電壓設(shè)定為開(kāi)路電壓，閉合開(kāi)關(guān)裝置2，連通充電器I輸出，啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，采集并轉(zhuǎn)換充電器I主輸出端模擬電壓值為數(shù)字量并進(jìn)行中值濾波，采集并轉(zhuǎn)換充電器I充電狀態(tài)信號(hào)的模擬電壓值為數(shù)字量并進(jìn)行中值濾波，判斷電池是否已通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置2連接到充電器I的主要輸出端，若未連接，則控制充電器I主要輸出端電壓為開(kāi)路電壓，并仍使開(kāi)關(guān)裝置2閉合，若已連接，則判斷電池是否已經(jīng)充滿電，若已充滿，則斷開(kāi)開(kāi)關(guān)裝置2，使充電器I不能對(duì)其輸出電壓，若未充滿，則控制充電器I主要輸出端電壓為充電電壓，并使開(kāi)關(guān)裝置2閉合，使充電器I對(duì)電池進(jìn)行正常充電。然后返回采集轉(zhuǎn)換充電器I主輸出端電壓和充電器I充電狀態(tài)并進(jìn)行處理判斷，以再次控制充電器I輸出端的關(guān)斷和閉合以及充電器I主要輸出端的電壓大小，如此循環(huán)運(yùn)行；所述穩(wěn)壓電源模塊5中穩(wěn)壓芯片U4 —端連接充電器I的輔助輸出，并通過(guò)電容Cl接地，另一端與智能控制器7中微控制器U2的電源引腳連接，并通過(guò)電容C2和C3并聯(lián)后接地，第三端接地。其用于將充電器輔助輸出的+7伏至+30伏的直流電降壓并穩(wěn)定，給智能控制器7中微控制器U2的正常工作提供合適的直流電壓；所述的主輸出電壓采集模塊3，動(dòng)力電池充電器主輸出端電壓經(jīng)電阻分壓后，轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芸刂破?可以識(shí)別的電壓大小，再經(jīng)限流電阻接至智能控制器7的具有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的一個(gè)引腳上，該引腳連接的接地電容具有濾除雜波、給智能控制器7提供穩(wěn)定輸入電壓信號(hào)的作用，智能控制器7可以通過(guò)該模塊檢測(cè)出充電器I主輸出電壓或所連接的電池電壓大小；所述的充電信號(hào)采集模塊4，動(dòng)力電池充電器充電狀態(tài)信號(hào)經(jīng)電阻分壓后，轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芸刂破?可以識(shí)別的電壓大小，再經(jīng)限流電阻接至智能控制器7的具有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的另一個(gè)引腳上，該引腳連接的接地電容具有濾除雜波、給智能控制器7提供穩(wěn)定輸入電壓信號(hào)的作用，智能控制器7通 過(guò)該模塊判斷出充電器I是否連接電池或電池是否已經(jīng)充滿；所述的電壓控制模塊4中三極管Ql基極經(jīng)電阻RlO接至智能控制器I中微控制器U2的一個(gè)普通I/O引腳，發(fā)射極接地，集電極接至可變電阻VRl的一端，可變電阻VRl另一端接至充電器I中脈寬調(diào)制芯片的具有輸出電壓調(diào)節(jié)功能的一個(gè)引腳。智能控制器7通過(guò)該模塊控制充電器I中的脈寬調(diào)制芯片，進(jìn)而使充電器I輸出不同大小的電壓。所述開(kāi)關(guān)裝置2 —端與充電器I主要輸出端連接，另一端作為本系統(tǒng)的電壓輸出端，第三端連接至智能控制器)中微控制器U2的另一個(gè)普通I/O引腳，其接受智能控制器7中微控制器U2的控制，斷開(kāi)或閉合充電器I的主要電壓輸出。所述充電器I是一種由脈寬調(diào)制芯片控制的，具有電壓限制和電流限制作用的主要電壓輸出和輸出電壓大小在+7伏到+30伏的輔助電壓輸出，并具有充電狀態(tài)指示的開(kāi)關(guān)電源電路系統(tǒng)。本實(shí)用新型的開(kāi)路電壓可設(shè)的動(dòng)力電池充電器系統(tǒng)，采用了含有控制算法程序的智能控制器7來(lái)根據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)主輸出端電壓和充電器I充電狀態(tài)信號(hào)來(lái)控制充電器輸出端關(guān)斷和閉合，具有以下優(yōu)點(diǎn)I、智能，可靠，不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作的情況；2、適應(yīng)性廣，可以使充電器輸出任意兩種不同的電壓值；3、可擴(kuò)展性強(qiáng)，稍加改動(dòng)，就可對(duì)電池電壓過(guò)低、過(guò)度充電等停止充電并進(jìn)行聲光報(bào)警，提醒使用人員及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，也可對(duì)已充滿且未與本充電器系統(tǒng)斷開(kāi)的電池長(zhǎng)時(shí)放置導(dǎo)致漏電后再重新進(jìn)行充電。

附圖I為本實(shí)用新型一種開(kāi)路電壓可設(shè)的動(dòng)力電池充電器系統(tǒng)在一種實(shí)施方式中的方框圖；附圖2為本實(shí)用新型一種開(kāi)路電壓可設(shè)的動(dòng)力電池充電器系統(tǒng)的最佳實(shí)施例的電路組成圖；附圖3為本實(shí)用新型一種開(kāi)路電壓可設(shè)的動(dòng)力電池充電器系統(tǒng)的最佳實(shí)施例的程序流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖I一3，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例本實(shí)用新型的一種動(dòng)力電池充電器的開(kāi)路電壓可設(shè)的動(dòng)力電池充電器系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了一種不接電池時(shí)和接電池時(shí)具有不同電壓大小輸出的動(dòng)力電池充電器系統(tǒng)，其包括充電器I，開(kāi)關(guān)裝置2，主輸出電壓采集模塊3，充電信號(hào)采集模塊4，穩(wěn)壓電源模塊5，電壓控制模塊6和含有控制算法程序的智能控制器7。所述智能控制器7內(nèi)部含有控制算法程序，通過(guò)穩(wěn)壓電源模塊5中U4的輸出端給智能控制器7中U2提供穩(wěn)定的直流工作電壓，U2中的程序開(kāi)始運(yùn)行，系統(tǒng)初始化，配置與主輸出電壓采集模塊3和充電信號(hào)采集模塊4中電阻R3、R6分別相接的兩個(gè)引腳為模數(shù)轉(zhuǎn)換模式，配置與電壓控制模塊4中電阻RlO相接的一個(gè)引腳為普通I/O模式，配置與開(kāi)關(guān)裝置2的控制腳相接的另一個(gè)引腳為普通I/O模式，關(guān)斷開(kāi)關(guān)裝置2，切斷充電器輸出，輸出低電平到電壓控制模塊6中電阻RlO，使電壓控制模塊6中三極管Ql不導(dǎo)通，可變電阻VRl中無(wú)電流流過(guò)，脈寬調(diào)制芯片控制充電器I輸出小于充電電壓大小的電壓，閉合開(kāi)關(guān)裝置2，接通系統(tǒng)的主輸出端和充電器I的主要電壓輸出端。啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過(guò)主輸出電壓采集模塊3中電阻Rl、R2將系統(tǒng)主輸出端電壓分壓成智能控制器7中U2能識(shí)別的電壓后經(jīng)電阻R3傳入智能控制器7中U2的一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換引腳中，U2通過(guò)運(yùn)行內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換程序，將該電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并存入內(nèi)部寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元中。通過(guò)充電信號(hào)采集模塊4中電阻R4、R5將動(dòng)力電池充電器充電狀態(tài)信號(hào)電壓分壓成智能控制器7中U2能識(shí)別的電壓后經(jīng)電阻R6傳入智能控制器7中U2的另一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換引腳中，U2通過(guò)運(yùn)行內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換程序，將該電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并存入內(nèi)部寄存器的另一個(gè)存儲(chǔ)單元中。若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)裝置2檢測(cè)到系統(tǒng)主輸出電壓低于最低電壓閥值，表明未連接電 池，則閉合開(kāi)關(guān)裝置2,智能控制器7向電壓控制模塊6輸出低電平,控制充電器I輸出小于充電電壓大小的電壓后，閉合開(kāi)關(guān)裝置2，使系統(tǒng)輸出開(kāi)路電壓；若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)裝置2檢測(cè)到系統(tǒng)主輸出電壓在最低電壓閥值和充滿電壓閥值之間，表明已連接電池，則智能控制器7向電壓控制模塊6輸出高電平,控制充電器I輸出充電電壓，閉合開(kāi)關(guān)裝置2,對(duì)電池進(jìn)行正常充電；若智能控制器7在充電過(guò)程中通過(guò)主輸出電壓采集模塊3檢測(cè)到系統(tǒng)主輸出電壓大于最高電壓閥值，表明此時(shí)充電器I輸出電壓過(guò)高或所連接電池已過(guò)充，則斷開(kāi)開(kāi)關(guān)裝置2，切斷充電器I與電池的連接，避免電池因過(guò)充而損壞；若智能控制器7通過(guò)充電信號(hào)采集模塊4檢測(cè)到充電器I的充電狀態(tài)為高電平，表明電池已充滿，則斷開(kāi)開(kāi)關(guān)裝置2，切斷充電器I與電池的連接，停止對(duì)電池充電。然后返回采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)主輸出端電壓和充電器I充電狀態(tài)并進(jìn)行處理判斷，以再次控制開(kāi)關(guān)裝置2的關(guān)斷和閉合以及充電器I主要輸出端的電壓大小，如此循環(huán)運(yùn)行。以上所述的本實(shí)用新型實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種開(kāi)路電壓可設(shè)的動(dòng)力電池充電器系統(tǒng)，其特征在于包括充電器(1)，開(kāi)關(guān)裝置(2)，主輸出電壓采集模塊(3)，充電信號(hào)采集模塊(4)，穩(wěn)壓電源模塊(5)，電壓控制模塊(6)以及有控制算法程序的智能控制器(7)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述開(kāi)路電壓可設(shè)的動(dòng)力電池充電器系統(tǒng)，其特征在于 所述充電器(I)是一種由脈寬調(diào)制芯片控制的，具有電壓限制和電流限制作用的主要電壓輸出和輸出電壓在+7伏到+30伏的輔助電壓輸出，并具有充電狀態(tài)指示的開(kāi)關(guān)電源電路系統(tǒng)； 所述的智能控制器(7)內(nèi)部含有控制算法程序的單片機(jī)U2，該程序流程為程序開(kāi)始，配置I/O 口，系統(tǒng)初始化，斷開(kāi)充電器輸出，將輸出電壓設(shè)定為開(kāi)路電壓，閉合充電器輸出，啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，采集并轉(zhuǎn)換充電器主輸出端模擬電壓值為數(shù)字量并進(jìn)行中值濾波，采集并轉(zhuǎn)換充電器充電狀態(tài)信號(hào)的模擬電壓值為數(shù)字量并進(jìn)行中值濾波，判斷電池是否已通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置連接到充電器的主要輸出端，若未連接，則控制充電器主要輸出端電壓為開(kāi)路電壓，并仍使開(kāi)關(guān)裝置閉合，若已連接，則判斷電池是否已經(jīng)充滿電，若已充滿，則斷開(kāi)開(kāi)關(guān)裝置，使充電器不能對(duì)其輸出電壓，若未充滿，則控制充電器主要輸出端電壓為充電電壓，并使開(kāi)關(guān)裝置閉合，使充電器對(duì)電池進(jìn)行正常充電；然后返回采集轉(zhuǎn)換充電器輸出端電壓和充電器充電狀態(tài)并進(jìn)行處理判斷，以再次控制充電器輸出端的關(guān)斷和閉合以及充電器主要輸出端的電壓大小，如此循環(huán)運(yùn)行； 所述的穩(wěn)壓電源模塊(5)中穩(wěn)壓芯片U4 —端連接充電器(I)的輔助輸出，并通過(guò)電容Cl接地，另一端與智能控制器(7)中微控制器U2的電源引腳連接，并通過(guò)電容C2和C3并聯(lián)后接地，第三端接地； 所述的主輸出電壓采集模塊(3)電阻Rl —端接開(kāi)關(guān)裝置輸出端，另一端經(jīng)電阻R2接地；電阻R2非接地端經(jīng)電阻R3接至智能控制器(7)中微控制器U2的具有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的一個(gè)引腳，該引腳經(jīng)電容C5接地； 所述的充電信號(hào)采集模塊(4)中電阻R4 —端接充電器(I)的充電狀態(tài)信號(hào)，另一端經(jīng)電阻R5接地；電阻R5非接地端經(jīng)電阻R6接至智能控制器(I)中微控制器U2的具有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的另一個(gè)引腳，該引腳經(jīng)電容C7接地； 所述的電壓控制模塊(6)中三極管Ql基極經(jīng)電阻RlO接至智能控制器(I)中微控制器U2的一個(gè)普通I/O引腳，發(fā)射極接地，集電極接至可變電阻VRl的一端，可變電阻VRl另一端接至充電器(I)中脈寬調(diào)制芯片的具有輸出電壓調(diào)節(jié)功能的一個(gè)引腳； 所述的開(kāi)關(guān)裝置(2) —端與充電器主要輸出端連接，另一端作為本系統(tǒng)的電壓輸出端，第三端連接至智能控制器(7)中微控制器U2的另一個(gè)普通I/O引腳；其能夠受智能控制器(7)中微控制器U2的控制，斷開(kāi)或閉合充電器(I)的主要電壓輸出。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種開(kāi)路電壓可設(shè)的動(dòng)力電池充電器系統(tǒng)，其包括充電器(1)，開(kāi)關(guān)裝置(2)，主輸出電壓采集模塊(3)，充電信號(hào)采集模塊(4)，穩(wěn)壓電源模塊(5)，電壓控制模塊(6)和智能控制器(7)；充電器(1)是一種由脈寬調(diào)制芯片控制的，具有電壓限制和電流限制作用，并具有充電狀態(tài)指示的開(kāi)關(guān)電源電路系統(tǒng)；開(kāi)關(guān)裝置(2)用于控制充電器(1)主要輸出與電池間的斷開(kāi)和接通；主輸出電壓采集模塊(3)用于采集開(kāi)關(guān)裝置(2)輸出端的電壓；充電信號(hào)采集模塊(4)用于采集充電器(1)充電狀態(tài)；穩(wěn)壓電源模塊(5)用于給智能控制器(7)提供直流工作電壓；電壓控制模塊(6)用于調(diào)節(jié)充電器的限壓值；智能控制器(7)用于處理采集到的主輸出電壓和充電信號(hào)并據(jù)此對(duì)充電器的主輸出電壓進(jìn)行控制；本實(shí)用新型由于采用了智能控制器(7)來(lái)處理采集到的電壓和充電信號(hào)并輸出電壓控制信號(hào)，具有智能化、適用范圍廣、可靠性高、無(wú)誤動(dòng)作等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202424263SQ20122004102
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者孫好庚 申請(qǐng)人:廣州市君盤實(shí)業(yè)有限公司