本發(fā)明屬于,具體涉及充電器。
背景技術(shù):
目前市場上的電池充電器,只能對相同類型的電池進行充電,充電器的通用性較差,不能實現(xiàn)同一充電器對不同類型電池(比如鉛酸蓄電池、鋰電池等)按照更符合電池本身充電特性的充電曲線(比如預(yù)充、浮充、多段恒壓、多段恒流等)進行多段式充電,導(dǎo)致充電器的通用性較差,不是適應(yīng)不同類型電池的充電需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題,本發(fā)明提供了一種充電器,能夠提供充電電池類型選擇,并支持多段式充電管理,在充電過程中提供多種充電方式,該充電器通用性強,充電效率高,電能損耗低,電池使用壽命長。
具體地,本發(fā)明提供一種充電器,所述充電器包括:場效應(yīng)管控制電路、恒流恒壓控制電路、mcu控制器、電池類型觸摸選擇電路和充電輸出端;所述mcu控制器分別與所述恒流恒壓控制電路、所述場效應(yīng)管控制電路、所述電池類型觸摸選擇電路以及所述充電輸出端電性連接;
所述場效應(yīng)管控制電路用于控制所述充電輸出端是否正常輸出;
所述恒流恒壓控制電路用于控制所述充電輸出端輸出恒定電流或恒定電壓;
所述電池類型觸摸選擇電路用于選擇充電電池類型;
所述mcu控制器用于選擇與待充電電池類型相匹配的預(yù)設(shè)充電參數(shù)進行充電。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述電池類型觸摸選擇電路的觸控芯片為bs812a。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述充電器還包括充電模式觸摸選擇電路;所述充電模式觸摸選擇電路用于選擇充電模式是快充還是慢充。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述充電模式觸摸選擇電路的觸控芯片為bs812a。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述充電器還包括過溫保護電路和反接保護電路;所述過溫保護電路用于防止充電電池溫度過高,所述反接保護電路用于當(dāng)外接電池接反時保護電池。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述充電器還包括led指示電路;所述led指示電路用于指示充電狀態(tài)。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述mcu控制器為意法半導(dǎo)體stm8s003k3單片機。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述恒流恒壓控制電路的運算放大器為324運算放大器。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述充電器還包括emc濾波電路、高壓整流濾波電路、高頻隔離降壓電路、pwm控制器和反饋電路。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述pwm控制器為ld7750電源管理芯片。
采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案,與已有的公知技術(shù)相比,至少具有如下有益效果:
(1)充電器的通用性強,能夠適應(yīng)不同類型的充電電池。
(2)充電效率高,電能損耗低,電池使用壽命長。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例,因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本發(fā)明一實施例提供的充電器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明另一實施例提供的充電器的結(jié)構(gòu)示意圖。
主要元件符號說明:
11-emc濾波電路、12-高壓整流濾波電路、13-高頻隔離降壓電路、14-場效應(yīng)管控制電路、15-pwm控制器、16-反饋電路、17-恒流恒壓控制電路、18-mcu控制器、19-充電模式觸摸選擇電路、20-過溫保護電路、21-反接保護電路、22-led指示電路、23-電池類型觸摸選擇電路。
具體實施方式
在下文中,將更全面地描述本公開的各種實施例。本公開可具有各種實施例,并且可在其中做出調(diào)整和改變。然而,應(yīng)理解:不存在將本公開的各種實施例限于在此公開的特定實施例的意圖,而是應(yīng)將本公開理解為涵蓋落入本公開的各種實施例的精神和范圍內(nèi)的所有調(diào)整、等同物和/或可選方案。
在下文中,可在本公開的各種實施例中使用的術(shù)語“包括”或“可包括”指示所公開的功能、操作或元件的存在,并且不限制一個或更多個功能、操作或元件的增加。此外,如在本公開的各種實施例中所使用,術(shù)語“包括”、“具有”及其同源詞僅意在表示特定特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合,并且不應(yīng)被理解為首先排除一個或更多個其它特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的存在或增加一個或更多個特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的可能性。
在本公開的各種實施例中,表述“a或/和b中的至少一個”包括同時列出的文字的任何組合或所有組合。例如,表述“a或b”或“a或/和b中的至少一個”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。
在本公開的各種實施例中使用的表述(諸如“第一”、“第二”等)可修飾在各種實施例中的各種組成元件,不過可不限制相應(yīng)組成元件。例如,以上表述并不限制所述元件的順序和/或重要性。以上表述僅用于將一個元件與其它元件區(qū)別開的目的。例如,第一用戶裝置和第二用戶裝置指示不同用戶裝置,盡管二者都是用戶裝置。例如,在不脫離本公開的各種實施例的范圍的情況下,第一元件可被稱為第二元件,同樣地,第二元件也可被稱為第一元件。
應(yīng)注意到:如果描述將一個組成元件“連接”到另一組成元件,則可將第一組成元件直接連接到第二組成元件,并且可在第一組成元件和第二組成元件之間“連接”第三組成元件。相反地,當(dāng)將一個組成元件“直接連接”到另一組成元件時,可理解為在第一組成元件和第二組成元件之間不存在第三組成元件。
在本公開的各種實施例中使用的術(shù)語“用戶”可指示使用電子裝置的人或使用電子裝置的裝置(例如,人工智能電子裝置)。
在本公開的各種實施例中使用的術(shù)語僅用于描述特定實施例的目的并且并非意在限制本公開的各種實施例。如在此所使用,單數(shù)形式意在也包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定,否則在這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本公開的各種實施例所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。所述術(shù)語(諸如在一般使用的詞典中限定的術(shù)語)將被解釋為具有與在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的語境含義相同的含義并且將不被解釋為具有理想化的含義或過于正式的含義,除非在本公開的各種實施例中被清楚地限定。
實施例1
如圖1所示,本發(fā)明提供一種充電器,所述充電器包括:交流電源輸入端、emc濾波電路11、高壓整流濾波電路12、高頻隔離降壓電路13、場效應(yīng)管控制電路14、pwm控制器15、反饋電路16、恒流恒壓控制電路17、mcu控制器18、電池類型觸摸選擇電路23和充電輸出端。
emc濾波電路11用于消除在接通電期間感性負載產(chǎn)生的電磁和火花干擾。
高壓整流濾波電路12和高頻隔離降壓電路13用于對輸入交流電依次進行整流濾波處理和降壓處理。
場效應(yīng)管控制電路14用于控制所述充電輸出端是否正常輸出。
pwm控制器15用于產(chǎn)生短矩波,推動后級電路進行功率輸出。
反饋電路16用于穩(wěn)定電壓和隔離。
恒流恒壓控制電路17用于控制所述充電輸出端輸出恒定電流或恒定電壓。
電池類型觸摸選擇電路23用于選擇充電電池類型是鉛酸蓄電池或鋰電池。用戶通過充電上的觸摸鍵來手動選擇,具體需要根據(jù)充電電池的類型選擇。對于不同類型的充電電池,充電參數(shù)也不相同。
mcu控制器18用于選擇與待充電電池類型相匹配的預(yù)設(shè)充電參數(shù)進行充電。mcu控制器18還用于依次實現(xiàn)錯誤電池檢測,去硫化,小電流預(yù)充電,恒流充電,恒壓充電,分析段電壓,浮充電,脈沖充電的充電模式。
mcu控制器18為意法半導(dǎo)體stm8s003k3單片機。
恒流恒壓控制電路17的運算放大器為324運算放大器。
反饋電路16的光電隔離器為el817。
pwm控制器15為ld7750電源管理芯片。
電池類型觸摸選擇電路23的觸控芯片為bs812a。
高壓整流濾波電路12的整流芯片為gbu808。
實施例2
如圖2所示,本發(fā)明提供一種充電器,所述充電器包括:交流電源輸入端、emc濾波電路11、高壓整流濾波電路12、高頻隔離降壓電路13、場效應(yīng)管控制電路14、pwm控制器15、反饋電路16、恒流恒壓控制電路17、mcu控制器18、電池類型觸摸選擇電路23、充電模式觸摸選擇電路19、過溫保護電路20、反接保護電路21、led指示電路22和充電輸出端。
emc濾波電路11分別與高壓整流濾波電路12以及pwm控制器15電性連接;高頻隔離降壓電路13分別與高壓整流濾波電路12、場效應(yīng)管控制電路14、pwm控制器15以及恒流恒壓控制電路17電性連接;反饋電路16分別與pwm控制器15以及恒流恒壓控制電路17電性連接;mcu控制器18分別與恒流恒壓控制電路17、場效應(yīng)管控制電路14、電池類型觸摸選擇電路23、充電模式觸摸選擇電路19、過溫保護電路20、反接保護電路21、led指示電路22以及所述充電輸出端電性連接;場效應(yīng)管控制電路14與所述充電輸出端電性連接。
emc濾波電路11用于消除在接通電期間感性負載產(chǎn)生的電磁和火花干擾。
高壓整流濾波電路12和高頻隔離降壓電路13用于對輸入交流電依次進行整流濾波處理和降壓處理。
場效應(yīng)管控制電路14用于控制所述充電輸出端是否正常輸出。
pwm控制器15用于產(chǎn)生短矩波,推動后級電路進行功率輸出。
反饋電路16用于穩(wěn)定電壓和隔離。
恒流恒壓控制電路17用于控制所述充電輸出端輸出恒定電流或恒定電壓。
電池類型觸摸選擇電路23用于選擇充電電池類型是鉛酸蓄電池或鋰電池。
mcu控制器18用于選擇與待充電電池類型相匹配的預(yù)設(shè)充電參數(shù)進行充電。
mcu控制器18還用于依次實現(xiàn)錯誤電池檢測,去硫化,小電流預(yù)充電,恒流充電,恒壓充電,分析段電壓,浮充電,脈沖充電的充電模式。
充電模式觸摸選擇電路19用于選擇充電模式是快充或慢充。
過溫保護電路20用于防止充電電池溫度過高。
反接保護電路21用于當(dāng)外接電池接反時保護電池。
led指示電路22用于指示充電狀態(tài)。
mcu控制器18為意法半導(dǎo)體stm8s003k3單片機。
恒流恒壓控制電路17的運算放大器為324運算放大器。
反饋電路16的光電隔離器為el817。
pwm控制器15為ld7750電源管理芯片。
電池類型觸摸選擇電路23的觸控芯片為bs812a。
高壓整流濾波電路12的整流芯片為gbu808。
充電模式觸摸選擇電路19的觸控芯片為bs812a。
mcu控制器18用于依次實現(xiàn)錯誤電池檢測,去硫化,小電流預(yù)充電,恒流充電,恒壓充電,分析段電壓,浮充電,脈沖充電的充電模式。下面以標號為12v的充電器對充電過程加以說明。
充電器對充電電池進行如下充電操作:
1.錯誤電池檢測
用于檢測待充電電池的好壞。錯誤電池自動識別并報錯,當(dāng)充電器開啟充電功能前先識別待充電電池的電壓,當(dāng)該充電器檢測到待充電電池的電壓高于15v,則判定為錯誤電池;充電器會通過指示燈或者蜂鳴器發(fā)出錯誤報警,提醒用戶接入電池電壓過高可能損壞充電器。
2.去硫化
用于輕度硫化電池有效修復(fù)。
鉛酸蓄電池內(nèi)部負極板的表面附著一層白色堅硬的結(jié)晶體,充電后依舊不能剝離負極板表面轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)的硫酸鉛,這就是硫酸鹽化,簡稱“硫化”。
去硫化采用脈充方式,具體為充電1秒放電0.5秒,在一次充放電過程中如果電池電壓變化小于2v則結(jié)束去硫化進入小電流預(yù)充模式。當(dāng)去硫化時間達到預(yù)設(shè)的4小時后,充電器也會自動進入小電流預(yù)充模式。去硫化操作主要針對鉛酸蓄電池,鋰電池在充電1秒放電0.5秒過程中電池電壓變化很快就會小于2v,跳過該去硫化處理。
3.小電流預(yù)充
當(dāng)電池的電壓低于10v,采用1a的小電流進行充電。
4.恒流充電
充電電池主要的充電階段,以該模式下使用最大電流充電,70%~85%電量在該階段完成,能快速充電充電。
5.恒壓充電
當(dāng)恒流充電結(jié)束后,電池電壓達到一個恒定電壓,保持這個恒定的電壓對電池充電,在恒壓充電過程中,電池電壓會越來越高,電流會越來越小,當(dāng)充電電流下降到某一設(shè)定值時,恒壓充電結(jié)束,然后轉(zhuǎn)入下一階段充電,恒壓充電階段就是對電池補充充電,結(jié)束時電池已基本充滿。
6.電壓分析
由mcu控制器18自動檢測電池電壓變化,如果檢測電壓變化范圍超過2v則發(fā)出信息提示。
7.浮充充電
浮充階段實際上也是恒壓充電,只是充電電壓較低、電流較小,屬保養(yǎng)性充電,通過浮充可以將電池電量充到接近100%。
8.脈沖充電
待電池電壓回到12.9v時,用脈沖的方式充電。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施場景的示意圖,附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發(fā)明所必須的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實施場景中的裝置中的模塊可以按照實施場景描述進行分布于實施場景的裝置中,也可以進行相應(yīng)變化位于不同于本實施場景的一個或多個裝置中。上述實施場景的模塊可以合并為一個模塊,也可以進一步拆分成多個子模塊。
上述本發(fā)明序號僅僅為了描述,不代表實施場景的優(yōu)劣。以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施場景,但是,本發(fā)明并非局限于此,任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。