本實用新型涉及的是充電技術領域，具體涉及一種簡易充電裝置。

背景技術：

目前常用的充電方式基本有兩種；一個是使用充電芯片，比如移動電源這樣，這些都是專業(yè)的電源管理芯片，服務對象一般都是手機、平板；再一個就是在產(chǎn)品的PCB板上加簡單的充電電路給鋰電池充電，電壓或電流一般比較大；上述兩種充電方式都沒有一種針對一些電壓低，容量相對鋰電池要小的電容器充電裝置，且沒有電壓檢測的功能，基于此，設計一種新型的簡易充電裝置還是很有必要的。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術上存在的不足，本實用新型目的是在于提供一種簡易充電裝置，結構簡單，設計合理，適應性廣，能夠對小容量電源進行充電，同時具有電壓檢測的功能，穩(wěn)定可靠，實用性強，易于推廣使用。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現(xiàn)：一種簡易充電裝置，包括電源模塊、電壓檢測模塊、控制模塊、電池接入與AD檢測模塊、充電模塊、顯示模塊，電源模塊分別與充電模塊、控制模塊連接，電壓檢測模塊接控制模塊，電壓檢測模塊、充電模塊均接入電池接入與AD檢測模塊，控制模塊分別與充電模塊、顯示模塊連接。

作為優(yōu)選，所述的控制模塊與放電模塊連接，放電模塊由五個LED放電電路組成，可根據(jù)需要選擇放電通路數(shù)量，放電穩(wěn)定，放電現(xiàn)象明顯，在一定程度上也是延長了電容器的使用壽命。

作為優(yōu)選，所述的控制模塊接有RS-232模塊，RS-232模塊對需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以進行遠距離傳輸，做為遠程監(jiān)控使用。

本實用新型的有益效果：裝置具有充放電、通信的功能，可以對超級電容，或一些電壓低、容量相對鋰電池要小的電容器充電裝置充電，能應用到很多特有的行業(yè)，最大程度上保護充電電容器，提高其使用壽命，從而節(jié)省成本，穩(wěn)定性好，可靠性高。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式來詳細說明本實用新型；

圖1為本實用新型的結構框圖；

圖2為本實用新型電源模塊的電路圖；

圖3為本實用新型電池接入與AD檢測模塊、電壓檢測模塊、充電模塊、放電模塊的連接電路圖；

圖4為本實用新型控制模塊的電路圖；

圖5為本實用新型顯示模塊的電路圖；

圖6為本實用新型RS-232模塊的電路圖。

具體實施方式

為使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本實用新型。

參照圖1-6，本具體實施方式采用以下技術方案：一種簡易充電裝置，包括電源模塊1、電壓檢測模塊2、控制模塊3、電池接入與AD檢測模塊4、充電模塊5、顯示模塊6，電源模塊1分別與充電模塊5、控制模塊3連接，電壓檢測模塊2接控制模塊3，電壓檢測模塊2、充電模塊5均接入電池接入與AD檢測模塊4，控制模塊3分別與充電模塊5、顯示模塊6連接，所述的控制模塊3與放電模塊7連接，放電模塊7由五個LED放電電路組成，充電板還具有放電功能，可根據(jù)需要選擇放電通路數(shù)量，放電穩(wěn)定，放電現(xiàn)象明顯，在一定程度上也是延長了電容器的使用壽命，當充電電池接入后，接通電源，控制模塊可以對電池進行充電或者放電。

值得注意的是，所述的控制模塊3接有RS-232模塊8，RS-232模塊8對需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以進行遠距離傳輸，做為遠程監(jiān)控使用。

本具體實施方式電源模塊1使用通用電源芯片產(chǎn)生3.3V和4.4V電壓，3.3V為主控工作電壓，4.4V為充電電路工作電壓，如圖2：RT8008和SGM2019-3V3是電壓轉換芯片，P1是電源接口端子，其工作原理為：當P1接入5V電壓后，電源芯片U1，即RT8008和電源芯片U2，即RSGM2019-3V3會產(chǎn)生4.4V和3.3V電壓。

電池接入與AD檢測模塊4使用3PIN插座，分別是電池正極、電池負極和一個AD檢測腳，在電池正極電路上使用高精度電阻采用分壓的方式，檢測電池充電線路上的電流，如圖3：P2是電池和AD檢測腳接口，其工作原理為：當裝置接通電源，P2的2腳接入電池后，SAMSAMPLING_A/SAMPLING_B產(chǎn)生相應電壓，P2的3腳接入電壓后SAMPLING_C處會產(chǎn)生相應電壓，通過計算可以得出P2處引腳的電壓值，同時可以計算出流過R16電阻的電流。

控制模塊3使用電源模塊1產(chǎn)生的3.3V電壓工作，同時，根據(jù)電壓檢測模塊2提供的電壓數(shù)據(jù)對充電模塊5和放電模塊7做出控制動作，使得電池進行充電或者放電，并對顯示模塊6的兩個LED指示燈進行控制，顯示當前電池的狀態(tài)，如圖4：采用STM32F103C8T6為主控芯片U3，P3為連接孔，工作原理：當裝置接通電源后，產(chǎn)生主控芯片工作所需電壓，通過P3下載程序。斷電重啟后主控工作，對外圍引腳輸入的信號進行處理，輸出相應的控制信號。

充電模塊5充電電路使用晶體NPN型三極管對電池進行充電，控制模塊相應引腳使用開漏方式對三極管的基極發(fā)送高阻和低電平狀態(tài)，從而控制充電電路的打開與關閉，如圖3，其工作原理：裝置通電，電池合格時，CHARGE輸出打開信號，Q1(2N3904)工作，DISCHARGE輸出關閉信號，Q2(2N3904)關閉，此時對接入P2的電池充電，SAMPLING_A/SAMPLING_B/SAMPLING_C處會實時產(chǎn)生電壓，反饋給主控芯片U3。

放電模塊7放電電路同樣使用晶體NPN型三極管對電池進行放電，控制模塊相應引腳也使用開漏方式對三極管的基極發(fā)送高阻和低電平狀態(tài)，從而控制放電電路的打開與關閉，放電電路使用并聯(lián)5組LED燈進行放電，LED工作在額定電流和額定電壓狀態(tài)；如圖3，其工作原理：裝置通電，電池需要放電時，CHARGE輸出關閉信號，Q1(2N3904)關閉，DISCHARGE輸出打開信號，Q2(2N3904)工作，此時對接入P2的電池通過Q2放電，D1/D2/D3/D4/D5五個LED燈都亮，工作在額定電壓和額定電流狀態(tài)，SAMPLING_A/SAMPLING_B/SAMPLING_C處會實時產(chǎn)生電壓，反饋給主控芯片U3。

電壓檢測模塊2使用主控芯片U3集成的AD采集功能，讀取電池充電電路上兩處電壓和AD檢測引腳上的電壓值，并將電壓值數(shù)據(jù)提供給控制模塊使用，如圖3，其工作原理：當裝置通電后，主控芯片U3開始工作，SAMPLING_A/SAMPLING_B/SAMPLING_C處會實時產(chǎn)生電壓，并將電壓值反饋到主控芯片的AD引腳，主控芯片U3內(nèi)部集成的AD轉換電路會將模擬電壓值轉換為數(shù)字電壓值供主控使用。

顯示模塊6分別使用一個綠色、一個紅色LED燈做狀態(tài)指示用，如圖5，工作原理：當裝置通電后，主控芯片會根據(jù)SAMPLING_A/SAMPLING_B/SAMPLING_C提供的電壓值，經(jīng)計算后對D6/D7連個LED燈輸出不同信號，顯示電池的不同狀態(tài)。

RS-232模塊8為將數(shù)據(jù)對外傳輸而設計，方便上位機調(diào)試與監(jiān)控，采用MAX3232ESE這款TTL串口轉RS-232串口芯片U4，如圖6，工作原理：當裝置接通電源后，可以通過RX1、TX1串口將數(shù)據(jù)發(fā)送到RS-232芯片U4，再由該芯片將數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機或監(jiān)控中心。

本具體實施方式的工作過程：(1)根據(jù)需要充電的設備電壓值調(diào)整PCB板上的R3電阻使得Q1三極管輸出電壓為充電設備電壓，默認充電電壓為3.8V。

(2)充電接口中間那個針是充電腳，左邊是電壓檢測功能腳，最右邊是地網(wǎng)絡；把充電設備的電源正接在中間腳上，電源負接在最右邊腳上，給充電板供電5V就開始給充電設備充電了。

(3)放電過程，首先，按照①所示位置將并排的5組都短接，然后，會由程序控制進行放電，此時五組LED燈會都亮，LED燈放電是工作在最大功耗模式，當放電完成后，同樣是程序控制將五組燈同時熄滅，進入充電狀態(tài)，從而完成對電源的充放電實驗，驗證充電設備性能。默認狀態(tài)是完成5次充放電實驗，如有特殊要求，可提供相應程序更改服務。

本具體實施方式主要功能是為超級電容等小型電容器充電，裝置可以根據(jù)需要為3.3V到3.8V等非常規(guī)電壓值的電容器充電，比搭積木還簡單的方式更改輸出充電電壓，充電剛開始會以低電壓，大點流的方式充電，然后，隨著電容器電量增加，電容器電壓升高，充電電壓不變，充電電流減小，降低充電速度，最大程度上保護充電電容器，提高其使用壽命，從而節(jié)省成本，裝置可以應用到很多特有的行業(yè)，比如給紐扣電池充電，或者為OBU的超級電容充電等使用小型電池的場所，同時，也可以作為電池檢驗工具，板子配套程序還可以完成規(guī)定次數(shù)的電池充放電，檢驗電池性能，具有廣闊的市場應用前景。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。