對講機(jī)電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】對講機(jī)電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)，由智能鋰電池與智能充電器兩部分組成。智能鋰電池是將DS2438智能電池監(jiān)視電路與鋰電封裝成一體；智能充電器內(nèi)的單片機(jī)分別與電源電路、LCD顯示模塊、線性充電管理電路、充電時(shí)間電路并連；電源電路與線性充電管理電路、LCD液晶顯示模塊、充電時(shí)間選擇電路連接。智能充電器與智能鋰電池通過B+、GND、DQ三個(gè)接口相連接，DQ用于DS2438與單片機(jī)之間的通信，單片機(jī)通過DQ讀取電池信息以及充電狀態(tài)信息。本實(shí)用新型只對具有正確ID的電池進(jìn)行充電，同時(shí)具有高精度的恒壓、恒流調(diào)節(jié)、電池預(yù)充、自動充電終止等功能，很好保護(hù)電池，還可以根據(jù)需要自行選擇充電時(shí)間。
【專利說明】對講機(jī)電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及單片機(jī)控制系統(tǒng)，具體是指一種基于智能電池監(jiān)視器和高級線性充電管理控制器的對講機(jī)電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對講機(jī)在鐵路，公安，林業(yè)，消防，軍隊(duì)，物流等行業(yè)有著廣泛的用途。電池是對講機(jī)的消耗品，電池的銷售也會給企業(yè)帶來很大的利益，但是很多用戶購買了品牌對講機(jī)之后另配其他價(jià)格較低的電池，這無疑給品牌對講機(jī)生產(chǎn)商造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，如何讓用戶購買該品牌對應(yīng)的電池一直以來是個(gè)難題。而且常用的充電電池不具有恒壓、恒流調(diào)節(jié)和電池預(yù)充功能；不可以自行選擇充電時(shí)間；也不了解電池的充電次數(shù)、電池容量等信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:讓品牌對講機(jī)用指定品牌的電池，即對講機(jī)所配充電器只能給該品牌的電池充電。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:對講機(jī)電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)，由智能鋰電池與智能充電器兩部分組成。智能鋰電池是將DS2438智能電池監(jiān)視電路與鋰電封裝成一體；智能充電器內(nèi)的單片機(jī)分別與電源電路、LCD顯示模塊、線性充電管理電路、充電時(shí)間電路并連；電源電路與線性充電管理電路、LCD液晶顯示模塊、充電時(shí)間選擇電路連接；智能充電器與智能鋰電池通過B+、GND、DQ三個(gè)接口相連接，DQ用于DS2438與單片機(jī)之間的通信，單片機(jī)通過DQ讀取電池信息以及充電狀態(tài)信息。
[0005]DS2438智能鋰電池的DQ與數(shù)據(jù)接口 DQ相連；DS2438測量電壓的輸入端VAD與電池正極相連；DS2438通過VSENS+與VSENS-直接的采樣電阻Rsens測量充電電流；Cf與Rf組成對采樣電阻Rsens上的壓降進(jìn)行濾波的RC低通濾波器。
[0006]智能充電器的電源電路模塊由220/12V變壓整流電路和AMS1117-5V穩(wěn)壓芯片構(gòu)成；充電管理電路由單片機(jī)ATMEGA16和線性充電管理控制器MCP73862組成。
[0007]智能充電管理系統(tǒng)是給品牌電池一個(gè)身份ID，充電器只對具有正確ID的電池進(jìn)行充電。
[0008]本實(shí)用新型比傳統(tǒng)的電池充電器具有以下積極效果:一是只對具有正確身份ID的電池進(jìn)行充電，即只能對同品牌的電池充電；二是高級線性充電管理控制器對整個(gè)充電過程進(jìn)行管理，充電周期分為充電條件判斷和預(yù)充、恒流調(diào)節(jié)、恒壓調(diào)節(jié)三階段，具有高精度的恒壓、恒流調(diào)節(jié)、電池預(yù)充、自動充電終止等功能，很好地逼近鋰電理想的充電曲線保護(hù)電池；三是用戶可以根據(jù)需要自行選擇充電時(shí)間，在時(shí)間緊急的情況下可以選擇較大電流充電，還通過該系統(tǒng)可以了解到電池的充電次數(shù)、電池容量、充電狀態(tài)等信息。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖2是本實(shí)用新型的電路圖。
[0011]圖1中:A-智能鋰電池；B-智能充電器。
[0012]圖2中:1是智能電池監(jiān)視電路，2是充電器的電源電路模塊，3是充電器的充電管理電路3。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0014]在圖1中，智能充電器B與智能鋰電池A通過B+、GND、DQ三個(gè)接口相連接。其中B+與電池的正極相連，GND是系統(tǒng)的地參考點(diǎn)，DQ用于DS2438與單片機(jī)之間的通信，單片機(jī)通過DQ讀取電池信息以及充電狀態(tài)信息。智能鋰電池A的B+、GND、DQ三個(gè)接口位于電池外殼上，智能充電器B的B+、GND、DQ三個(gè)接口位于充電器的插槽內(nèi)。
[0015]圖2中編號為I的虛線方框內(nèi)是DS2438智能電池監(jiān)視電路I,其中CONl代表智能電池外殼上的外接觸頭，包括DQ、B+、GND。DS2438是智能電池監(jiān)視器，DS2438中的非易失EEPROM存儲器，用于存儲重要的電池參數(shù)，例如電池身份信息，化學(xué)類型、電池容量、電池已充電次數(shù)。在電池的外殼上留有電池正(B+ )、地參考節(jié)點(diǎn)、DS2438的數(shù)據(jù)接口 DQ三個(gè)接口。DS2438的DQ的數(shù)據(jù)接口與DQ相連，供單片機(jī)讀取電池狀態(tài)信息。VAD是DS2438測量電壓的輸入端，它與電池正極相連，測量電池的電壓。VSENS+電池測量電流輸入(+)，VSENS-電池測量電流輸入(_)，DS2438通過VSENS+與VSENS-直接的采樣電阻Rsens進(jìn)行充電電流測量，Cf與Rf組成一個(gè)RC低通濾波器，對采樣電阻Rsens上的壓降進(jìn)行濾波。其中鋰電池El，是對講機(jī)用的8.2V鋰電池。
[0016]圖2中智能充電器的電源電路模塊2說明，電源采用220V交流電供電，系統(tǒng)需要12V和5V直流電壓，220V的交流電壓通過220/12V變壓整流電路輸出系統(tǒng)需要的12V直流電壓，12V電壓經(jīng)過5V穩(wěn)壓芯片AMS1117-5V芯片輸出5V電壓。
[0017]圖2中充電管理電路3說明:由單片機(jī)ATMEGA16和線性充電管理控制器MCP73862組成。其中，MCP73862的VDD是MCP73862的芯片輸入電壓，與12V電壓相連。MCP73862的VBATEI和VBATE2是電池充電控制端輸出，與電池的正極相連，給電池提供充電電壓。MCP73862的VBATE3是電池電壓檢測端，與電池正極相連，作為電池電壓檢測的輸入。MCP73862的Vset引腳電壓調(diào)節(jié)選擇端，Vset連接到5V電壓，以選擇8.4V做為調(diào)節(jié)電壓。MCP73862的EN是邏輯使能端，與單片機(jī)ATMEGA16的PAO相連，控制MCP73862開始充電、終止充電。MCP73862的Statel是充電狀態(tài)輸出，它與單片機(jī)中斷引腳INTO之間接了一個(gè)由電阻Rl組成的上拉電路，充電完成時(shí)，MCP73862通過Statel通知單片機(jī)充電完成。MCP73862的State2是故障狀態(tài)輸出，它與單片機(jī)中斷引腳INTl相連，之間接了一個(gè)由電阻R2組成的上拉電路，充電發(fā)生故障時(shí)，MCP73862通過State2通知單片機(jī)充電發(fā)生故障。MCP73862的PROG是電流調(diào)節(jié)設(shè)置端，通過PROG與GND間串接的電阻來控制充電電流的大小。所以通過控制PROG選擇不同阻值的電阻Rprogl、Rprog2、Rprog3與地串接,可以選擇不同的充電時(shí)間。SW是充電時(shí)間選擇按鈕，它與單片機(jī)的中斷腳INT2相連，單片機(jī)對SW按鍵次數(shù)循環(huán)計(jì)數(shù)。Q1、Q2、Q3是三極管，他們的基極分別與單片機(jī)的PA1、PA2、PA3相連，分別控制三個(gè)常開繼電器Kl，K2，K3通電與斷電。繼電器分別控制PROG與電阻Rprogl、Rprog2、Rprog3連接與斷開。[0018]圖2中LCD顯示電路與單片機(jī)相連，用來顯示電池信息，充電狀態(tài)信息，充電時(shí)間
信息等。
[0019]當(dāng)電池接入卡槽，單片機(jī)ATMEGA16的PA4 口讀取DQ端電池信息，之后通過PAO使能EN，MCP73862將自動進(jìn)行一系列的安全檢查以確定是否符合充電條件，當(dāng)超出充電條件時(shí)，一旦滿足了充電條件，MCP73862將啟動充電周期。用戶通過按鍵SW選擇充電時(shí)間。IXD在整個(gè)充電過程中實(shí)時(shí)顯示信息。
[0020]智能充電器可實(shí)現(xiàn)高精度的恒壓、恒流調(diào)節(jié)、電池預(yù)充、電池溫度監(jiān)視、高級安全定時(shí)、自動充電終止、內(nèi)部電流檢測、反向阻斷保護(hù)及充電狀態(tài)和故障指示等功能。通過充電時(shí)間選擇按鍵，控制MP73862充電周期內(nèi)各充電電流大小，使充電器更加人性化。充電時(shí),將電池插入智能充電器的充電槽,智能電池與充電器通過插槽內(nèi)電池正(B+)、地參考節(jié)點(diǎn)、DQ三個(gè)接口相連。智能充電器內(nèi)的單片機(jī)通過DQ讀取存儲在DS2438內(nèi)的電池的身份ID，電池身份ID正確，單片機(jī)使線性充電管理電路對電池進(jìn)行充電，單片機(jī)通過讀取DS2438內(nèi)的電池電量與按鍵設(shè)置的充電電流大小，按照特定的算法得出充電時(shí)間，充電過程中，IXD實(shí)時(shí)顯示電池的狀態(tài)信息。
【權(quán)利要求】
1.對講機(jī)電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)，由智能鋰電池A與智能充電器B兩部分組成，其特征在于: 智能鋰電池A是將DS2438智能電池監(jiān)視電路與鋰電封裝成一體； 智能充電器B內(nèi)的單片機(jī)分別與電源電路、LCD顯示模塊、線性充電管理電路、充電時(shí)間電路并連；電源電路與線性充電管理電路、LCD液晶顯示模塊、充電時(shí)間選擇電路連接； 智能充電器B與智能鋰電池A通過B+、GND、DQ三個(gè)接口相連接，DQ用于DS2438與單片機(jī)之間的通信，單片機(jī)通過DQ讀取電池信息以及充電狀態(tài)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的講機(jī)電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)，其特征是:DS2438智能鋰電池A的DQ與數(shù)據(jù)接口 DQ相連；DS2438測量電壓的輸入端VAD與電池正極相連；DS2438通過VSENS+與VSENS-直接的采樣電阻Rsens測量充電電流；Cf與Rf組成對采樣電阻Rsens上的壓降進(jìn)行濾波的RC低通濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的講機(jī)電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)，其特征是:智能充電器B的電源電路模塊2由220/12V變壓整流電路和AMS1117-5V穩(wěn)壓芯片構(gòu)成；線性充電管理電路3由單片機(jī)ATMEGA16和線性充電管理控制器MCP73862組成。
【文檔編號】H02J7/00GK203734352SQ201420119163
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】陳雪梅, 雷振新, 黃強(qiáng) 申請人:邵陽學(xué)院