本發(fā)明屬于,具體涉及充電器。
背景技術(shù):
目前市場(chǎng)上的電池充電器,只能對(duì)相同類(lèi)型的電池進(jìn)行充電,充電器的通用性較差,不能實(shí)現(xiàn)同一充電器對(duì)不同類(lèi)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(jìn)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(lèi)型電池的充電需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種充電器,能夠提供充電電池類(lèi)型選擇,并支持多段式充電管理,在充電過(guò)程中提供多種充電方式,該充電器通用性強(qiáng),充電效率高,電能損耗低,電池使用壽命長(zhǎng)。
具體地,本發(fā)明提供一種充電器,所述充電器包括:場(chǎng)效應(yīng)管控制電路、恒流恒壓控制電路、mcu控制器、電池類(lèi)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(chǎng)效應(yīng)管控制電路、所述電池類(lèi)型觸摸選擇電路以及所述充電輸出端電性連接;
所述場(chǎng)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(lèi)型觸摸選擇電路用于選擇充電電池類(lèi)型;
所述mcu控制器用于選擇與待充電電池類(lèi)型相匹配的預(yù)設(shè)充電參數(shù)進(jìn)行充電。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述電池類(lèi)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(jìn)一步改進(jìn),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(jìn)一步改進(jìn),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(jìn)一步改進(jìn),所述充電器還包括過(guò)溫保護(hù)電路和反接保護(hù)電路;所述過(guò)溫保護(hù)電路用于防止充電電池溫度過(guò)高,所述反接保護(hù)電路用于當(dāng)外接電池接反時(shí)保護(hù)電池。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),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(jìn)一步改進(jìn),所述mcu控制器為意法半導(dǎo)體stm8s003k3單片機(jī)。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述恒流恒壓控制電路的運(yùn)算放大器為324運(yùn)算放大器。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),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(jìn)一步改進(jìn),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(qiáng),能夠適應(yīng)不同類(lèi)型的充電電池。
(2)充電效率高,電能損耗低,電池使用壽命長(zhǎng)。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)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(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)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(shí)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(shí)施例提供的充電器的結(jié)構(gòu)示意圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)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(chǎng)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(guò)溫保護(hù)電路、21-反接保護(hù)電路、22-led指示電路、23-電池類(lèi)型觸摸選擇電路。
具體實(shí)施方式
在下文中,將更全面地描述本公開(kāi)的各種實(shí)施例。本公開(kāi)可具有各種實(shí)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(kāi)的各種實(shí)施例限于在此公開(kāi)的特定實(shí)施例的意圖,而是應(yīng)將本公開(kāi)理解為涵蓋落入本公開(kāi)的各種實(shí)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(kāi)的各種實(shí)施例中使用的術(shù)語(yǔ)“包括”或“可包括”指示所公開(kāi)的功能、操作或元件的存在,并且不限制一個(gè)或更多個(gè)功能、操作或元件的增加。此外,如在本公開(kāi)的各種實(shí)施例中所使用,術(shù)語(yǔ)“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(xiàng)的組合,并且不應(yīng)被理解為首先排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項(xiàng)的組合的存在或增加一個(gè)或更多個(gè)特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項(xiàng)的組合的可能性。
在本公開(kāi)的各種實(shí)施例中,表述“a或/和b中的至少一個(gè)”包括同時(shí)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(gè)”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。
在本公開(kāi)的各種實(shí)施例中使用的表述(諸如“第一”、“第二”等)可修飾在各種實(shí)施例中的各種組成元件,不過(guò)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(gè)元件與其它元件區(qū)別開(kāi)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(kāi)的各種實(shí)施例的范圍的情況下,第一元件可被稱(chēng)為第二元件,同樣地,第二元件也可被稱(chēng)為第一元件。
應(yīng)注意到:如果描述將一個(gè)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(gè)組成元件“直接連接”到另一組成元件時(shí),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(kāi)的各種實(shí)施例中使用的術(shù)語(yǔ)“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(kāi)的各種實(shí)施例中使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例的目的并且并非意在限制本公開(kāi)的各種實(shí)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(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本公開(kāi)的各種實(shí)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(yǔ)(諸如在一般使用的詞典中限定的術(shù)語(yǔ))將被解釋為具有與在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的語(yǔ)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(guò)于正式的含義,除非在本公開(kāi)的各種實(shí)施例中被清楚地限定。
實(shí)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(chǎng)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(lèi)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(fù)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(duì)輸入交流電依次進(jìn)行整流濾波處理和降壓處理。
場(chǎng)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(dòng)后級(jí)電路進(jìn)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(lèi)型觸摸選擇電路23用于選擇充電電池類(lèi)型是鉛酸蓄電池或鋰電池。用戶通過(guò)充電上的觸摸鍵來(lái)手動(dòng)選擇,具體需要根據(jù)充電電池的類(lèi)型選擇。對(duì)于不同類(lèi)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(lèi)型相匹配的預(yù)設(shè)充電參數(shù)進(jìn)行充電。mcu控制器18還用于依次實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤電池檢測(cè),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(jī)。
恒流恒壓控制電路17的運(yùn)算放大器為324運(yùn)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(lèi)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(shí)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(chǎng)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(lèi)型觸摸選擇電路23、充電模式觸摸選擇電路19、過(guò)溫保護(hù)電路20、反接保護(hù)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(chǎng)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(chǎng)效應(yīng)管控制電路14、電池類(lèi)型觸摸選擇電路23、充電模式觸摸選擇電路19、過(guò)溫保護(hù)電路20、反接保護(hù)電路21、led指示電路22以及所述充電輸出端電性連接;場(chǎng)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(fù)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(duì)輸入交流電依次進(jìn)行整流濾波處理和降壓處理。
場(chǎng)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(dòng)后級(jí)電路進(jìn)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(lèi)型觸摸選擇電路23用于選擇充電電池類(lèi)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(lèi)型相匹配的預(yù)設(shè)充電參數(shù)進(jìn)行充電。
mcu控制器18還用于依次實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤電池檢測(cè),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(guò)溫保護(hù)電路20用于防止充電電池溫度過(guò)高。
反接保護(hù)電路21用于當(dāng)外接電池接反時(shí)保護(hù)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(jī)。
恒流恒壓控制電路17的運(yùn)算放大器為324運(yùn)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(lèi)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(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤電池檢測(cè),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(biāo)號(hào)為12v的充電器對(duì)充電過(guò)程加以說(shuō)明。
充電器對(duì)充電電池進(jìn)行如下充電操作:
1.錯(cuò)誤電池檢測(cè)
用于檢測(cè)待充電電池的好壞。錯(cuò)誤電池自動(dòng)識(shí)別并報(bào)錯(cuò),當(dāng)充電器開(kāi)啟充電功能前先識(shí)別待充電電池的電壓,當(dāng)該充電器檢測(cè)到待充電電池的電壓高于15v,則判定為錯(cuò)誤電池;充電器會(huì)通過(guò)指示燈或者蜂鳴器發(fā)出錯(cuò)誤報(bào)警,提醒用戶接入電池電壓過(guò)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(fù)極板的表面附著一層白色堅(jiān)硬的結(jié)晶體,充電后依舊不能剝離負(fù)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(jiǎn)稱(chēng)“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(guò)程中如果電池電壓變化小于2v則結(jié)束去硫化進(jìn)入小電流預(yù)充模式。當(dāng)去硫化時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)的4小時(shí)后,充電器也會(huì)自動(dòng)進(jìn)入小電流預(yù)充模式。去硫化操作主要針對(duì)鉛酸蓄電池,鋰電池在充電1秒放電0.5秒過(guò)程中電池電壓變化很快就會(huì)小于2v,跳過(guò)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(jìn)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(dá)到一個(gè)恒定電壓,保持這個(gè)恒定的電壓對(duì)電池充電,在恒壓充電過(guò)程中,電池電壓會(huì)越來(lái)越高,電流會(huì)越來(lái)越小,當(dāng)充電電流下降到某一設(shè)定值時(shí),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(duì)電池補(bǔ)充充電,結(jié)束時(shí)電池已基本充滿。
6.電壓分析
由mcu控制器18自動(dòng)檢測(cè)電池電壓變化,如果檢測(cè)電壓變化范圍超過(guò)2v則發(fā)出信息提示。
7.浮充充電
浮充階段實(shí)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(guò)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(shí),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(gè)優(yōu)選實(shí)施場(chǎng)景的示意圖,附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本發(fā)明所必須的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實(shí)施場(chǎng)景中的裝置中的模塊可以按照實(shí)施場(chǎng)景描述進(jìn)行分布于實(shí)施場(chǎng)景的裝置中,也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施場(chǎng)景的一個(gè)或多個(gè)裝置中。上述實(shí)施場(chǎng)景的模塊可以合并為一個(gè)模塊,也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子模塊。
上述本發(fā)明序號(hào)僅僅為了描述,不代表實(shí)施場(chǎng)景的優(yōu)劣。以上公開(kāi)的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施場(chǎng)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(hù)范圍。