專利名稱：一種汽車充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及充電裝置，尤其涉及一種汽車充電器。
技術(shù)背景目前，常規(guī)汽車均搭載蓄電池，用于汽車發(fā)動機(jī)啟動，以及對車載其 他電子部件進(jìn)行供電。汽車發(fā)動機(jī)啟動后，通過發(fā)電機(jī)為其蓄電池進(jìn)行充 電，以確保蓄電池電力充足。但汽車若長時間放置，或駕乘者操作疏忽， 忘記關(guān)閉部分車載電子部件，蓄電池電力將逐漸流失。蓄電池電力缺失至 一定程度將導(dǎo)致汽車無法啟動，造成嚴(yán)重不便。由于汽車蓄電池容量大，其體積、重量均較大，其專用充電機(jī)也較為 昂貴，駕乘者通常不會預(yù)留備用蓄電池或充電機(jī)，因此當(dāng)出現(xiàn)蓄電池因電 力不足導(dǎo)致汽車無法啟動時，駕乘者常選擇借用他人汽車的蓄電池進(jìn)行啟 動。借用時由于需要從他人汽車蓄電池的正負(fù)極引電纜至待充電汽車的蓄 電池的正負(fù)極，操作較為復(fù)雜。并且，在沒有開關(guān)的情況下，連通瞬間正 常蓄電池會對待充電汽車的蓄電池進(jìn)行充電，當(dāng)待充電汽車的蓄電池電力 缺失較嚴(yán)重時，由于充電電流較大，將產(chǎn)生大的電火花，可能導(dǎo)致危險事 故出現(xiàn)。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型就是為了克服以上的不足，提出了一種操作簡便、安全可 靠的汽車充電器。本實(shí)用新型的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決 一種汽車充電 器，包括用于與放電的汽車點(diǎn)煙器接頭相連的第一充電端子和用于與待充 電汽車的點(diǎn)煙器接頭相連第二充電端子，還包括電流檢測模塊、控制模塊 和開關(guān)模塊，所述開關(guān)模塊耦合在第一充電端子與第二充電端子之間，所 述電流檢測模塊耦合在第一充電端子與控制模塊之間，所述控制模塊輸出 端與開關(guān)模塊的控制端相耦合，所述電流檢測模塊檢測第一充電端子上的 電流信號并輸出至控制模塊，所述控制模塊根據(jù)電流信號相應(yīng)輸出用于調(diào) 整通斷時間的控制信號至開關(guān)模塊。優(yōu)選地，還包括充滿電指示模塊和第二電壓檢測模塊，所述第二電壓 檢測模塊耦合在第二充電端子和控制模塊之間，所述充滿電指示模塊與控 制模塊相耦合；所述第二電壓檢測模塊檢測第二充電端子上的第二電壓并 輸出至控制模塊，所述控制模塊(4)將第二電壓與預(yù)設(shè)電壓值進(jìn)行比較， 并在第二電壓達(dá)到預(yù)設(shè)電壓值時輸出第二觸發(fā)信號至充滿電指示模塊，所 述充滿電指示模塊根據(jù)第二觸發(fā)信號發(fā)出提示。還包括充電指示模塊和第一電壓檢測模塊，所述第一電壓檢測模塊耦合在第一充電端子和控制模塊之間，所述充電指示模塊與相耦合；所述第一電壓檢測模塊檢測第一充電端子上的第一電壓并輸出至控制模塊，所述 控制模塊將第一電壓與第二電壓進(jìn)行比較，并在第一電壓大于第二電壓時 輸出第一觸發(fā)信號至充電指示模塊，所述充電指示模塊根據(jù)第一觸發(fā)信號 發(fā)出提示。還包括錯誤指示模塊，所述錯誤指示模塊與控制模塊相耦合；所述控 制模塊將第一電壓與第二電壓進(jìn)行比較，并在第一電壓小于第二電壓時輸 出第三觸發(fā)信號至錯誤指示模塊，所述錯誤指示模塊根據(jù)第三觸發(fā)信號發(fā) 出提示。還包括單向?qū)ㄆ骷?，所述單向?qū)ㄆ骷詈显诘谝怀潆姸俗雍偷诙?充電端子之間，所述單向?qū)ㄆ骷糜谑钩潆婋娏鞯牧飨驗(yàn)閺牡谝怀潆姸?子BT1流向第二充電端子BT2。所述單向?qū)ㄆ骷槎O管，所述二極管陽極與第一充電端子相耦合， 所3i二極管陰極與第二充電端子相耦合。還包括保險絲，所述保險絲耦合在第一充電端子與第二充電端子之間。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果是本實(shí)用新型的汽車充電器 由電流檢測模塊檢測第一充電端子上的電流信號并輸出至控制模塊，控制 模塊再根據(jù)電流信號相應(yīng)輸出用于調(diào)整通斷時間的控制信號至開關(guān)模塊； 從而將充電電流控制在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，避免充電回路上的電流過大，產(chǎn)生大 的電火花、杜絕危險事故出現(xiàn)，本實(shí)用新型的汽車充電器的安全性好。本 實(shí)用新型的汽車充電器利用汽車點(diǎn)煙器接口直接連通蓄電池兩端，可方便 地通過借用汽車點(diǎn)煙器接口進(jìn)行充電，操作方便。本實(shí)用新型的汽車充電器還包括充滿電指示模塊，用戶可以根據(jù)充滿 電指示模塊發(fā)出的提示了解到充電已結(jié)束、及時停止充電、避免過充。本實(shí)用新型的汽車充電器還包括充電指示模塊，用戶可以根據(jù)充電指示模塊 發(fā)出的提示了解充電狀態(tài)。本實(shí)用新型的汽車充電器還包括錯誤指示模塊， 用戶可以根據(jù)錯誤指示模塊發(fā)出的提示，及時對汽車充電器進(jìn)行檢查，排 除故障。本實(shí)用新型的汽車充電器還包括單向?qū)ㄆ骷?，從而確保充電電流的 方向?yàn)閺姆烹姷钠囆铍姵亓飨虼潆娖嚨男铍姵?。避免發(fā)生倒充。本 實(shí)用新型的汽車充電器還包括保險絲，保險絲會在充電回路上的電流過流 時斷開充電回路。進(jìn)一步增強(qiáng)本實(shí)用新型的汽車充電器的安全性能。


圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
二的具體電路示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體的實(shí)施方式并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
一 '如圖1所示， 一種汽車充電器，包括第一充電端子BT1、第二充電端 子BT2、電流檢測模塊3、控制模塊4和開關(guān)模塊5。所述第一充電端子 BT1用于與放電的汽車點(diǎn)煙器接頭相連，所述第二充電端子BT2用于與待 充電汽車的點(diǎn)煙器接頭相連。所述開關(guān)模塊5耦合在第一充電端子BT1與 第二充電端子BT2之間，所述電流檢測模塊3耦合在第一充電端子BT1 與控制模塊4之間，所述控制模塊4輸出端與開關(guān)模塊5的控制端相耦合。 所述電流檢測模塊3檢測第一充電端子BT1上的電流信號并輸出至控制模 塊4，所述控制模塊-4根據(jù)電流信號相應(yīng)輸出用于調(diào)整通斷時間的控制信 號至開關(guān)模塊5。所述開關(guān)模塊5優(yōu)選為功率開關(guān)管Q1，本具體實(shí)施方式
中，功率開關(guān) 管Ql采用P型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,簡稱MOSFET)。所述控制模塊輸出的用于調(diào)整通 斷時間的控制信號可為脈寬調(diào)制(Pulse Width Modulation,簡稱PWM)信'號。上述汽車充電器的充電過程如下當(dāng)需要對汽車充電時，將第一充電端子BT1插入用于放電的汽車點(diǎn)煙器接頭，將第二充電端子BT2插入待充電的汽車點(diǎn)煙器接頭。這就在放電的汽車與待充電汽車之間形成了充電回路。電流檢測模塊3從第一充電端子BT1上獲取充電電流數(shù)據(jù)，將電流 信號輸出至控制模塊4，控制模塊4將電流檢測模塊3輸出的電流信號與 預(yù)設(shè)電流值進(jìn)行比較。如果第一充電端子BT1上的電流小于預(yù)設(shè)電流值， 控制模塊4增大輸出的PWM信號的占空比，從而延長開關(guān)模塊5的導(dǎo)通 時間，提高充電電流。如果第一充電端子BT1上的電流大于預(yù)設(shè)電流值， 控制模塊4減小輸出的PWM信號的占空比，從而降低開關(guān)模塊5的導(dǎo)通 時間，降低充電電流。顯然，當(dāng)充電電流接近點(diǎn)煙器接頭導(dǎo)線最大承載電 流時，控制模塊4會通過減小輸出的PWM信號的占空比，從而降低了充 電電流，實(shí)現(xiàn)了限流充電功能，確保了點(diǎn)煙器接口導(dǎo)線不會因過流而熔斷。 通過控制模塊4和電流檢測模塊3可將充電電流穩(wěn)定在預(yù)設(shè)電流值處，實(shí) 現(xiàn)了充電時效和安全性的雙重優(yōu)化。如圖1所示，上述汽車充電器還包括單向?qū)ㄆ骷﨑1，所述單向?qū)?器件D1耦合在第一充電端子BT1和第二充電端子BT2之間，所述單向?qū)?通器件D1用于確保充電電流的方向?yàn)閺牡谝怀潆姸俗覤T1流向第二充電 端子BT2。即從放電的汽車蓄電池流向待充電汽車的蓄電池。所述單向?qū)?通器件Dl優(yōu)選為二極管，所述二極管陽極與第一充電端子BT1相耦合， 所述二極管陰極與第二充電端子BT2相耦合。如圖1所示，上述汽車充電器還包括保險絲8，所述保險絲8耦合在 第一充電端子BT1與第二充電端子BT2之間。所述保險絲8在充電回路 上的電流過流時斷開充電回路。所述保險絲8的動作電流應(yīng)小于汽車點(diǎn)煙 器接頭導(dǎo)線的載流值，通常選擇15A-25A保險絲。
具體實(shí)施方式
二 .如圖2所示，本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一的不同之處在于所 示汽車充電器還包括第一電壓檢測模塊71、第二電壓檢測模塊72、充電指 示模塊61 、充滿電指示模塊62和錯誤指示模塊63。控制模塊在監(jiān)測充電 電流的同時監(jiān)測兩個充電端的電壓。所述第一電壓檢測模塊71耦合在第一 充電端子BT1和控制模塊4之間，所述充電指示模塊61與控制模塊5相 耦合。所述第一電壓檢測模塊71檢測第一充電端子BT1上的第一電壓并 輸出至控制模塊4，所述控制模塊4將第一電壓與第二電壓進(jìn)行比較，并 在第一電壓大于第二電壓時輸出第一觸發(fā)信號至充電指示模塊61，所述充電指示模塊61根據(jù)第一觸發(fā)信號發(fā)出提示。此時控制模塊4會輸出PWM信號至開關(guān)模塊5，使充電正常進(jìn)行。所述第二電壓檢測模塊72耦合在第二充電端子BT2和控制模塊4之 間，所述充滿電指示模塊62與控制模塊4相耦合。所述第二電壓檢測模塊 72檢測第二充電端子BT2上的第二電壓并輸出至控制模塊4，所述控制模 塊4將第二電壓與預(yù)設(shè)電壓值(通常針對12V汽車蓄電池，預(yù)設(shè)電壓值一 般設(shè)置為14V)進(jìn)行比較，并在第二電壓達(dá)到預(yù)設(shè)電壓值時輸出第二觸發(fā) 信號至充滿電指示模塊62，所述充滿電指示模塊62根據(jù)第二觸發(fā)信號發(fā) 出提示。用戶可以根據(jù)充滿電指示模塊62發(fā)出的提示了解到充電已結(jié)束、 及時停止充電、-避免過充。所述錯誤指示模塊63與控制模塊4相耦合。所述控制模塊4將第一電 壓與第二電壓進(jìn)行比較，并在第一電壓小于第二電壓時輸出第三觸發(fā)信號 至錯誤指示模塊63，所述錯誤指示模塊63根據(jù)第三觸發(fā)信號發(fā)出提示。 此時控制模塊4不會輸出PWM信號，汽車充電器將停止充電。用戶可以 根據(jù)錯誤指示模塊63發(fā)出的提示，對汽車充電器進(jìn)行檢查，排除故障。所述充電指示模塊61、充滿電指示模塊62和錯誤指示模塊63優(yōu)選采 用發(fā)光二極管(LightEmittingDiode，簡稱LED)。所述充電指示模塊61、 充滿電指示模塊62和錯誤指示模塊63發(fā)出的提示可為不同顏色的光。本具體實(shí)施方式
的具體電路如圖3所示，電流檢測模塊3包括采樣電 阻RS、電流傳感器U1、第五電阻R5、第八電阻R8、第六電阻R6、第二 電容C2、第四二極管D4。采樣電阻RS將第一充電端子BT1上的充電電 流轉(zhuǎn)化為電壓值傳送至電流傳感器U1，電流傳感器U1將電壓值進(jìn)行放大 再經(jīng)第五電阻R5和第八電阻R8分壓，再經(jīng)第六電阻R6和第二電容C2 組成的濾波器濾波后輸出至微控制器U2的2管腳。所述控制模塊4包括 '微控制器U2和驅(qū)動芯片U3。所述微控制器U2的l.管腳與驅(qū)動芯片U3 的2管腳相連，微控制器U2根據(jù)從2管腳輸入的電流信號，通過內(nèi)部運(yùn) 算，相應(yīng)產(chǎn)生PWM信號，并通過驅(qū)動芯片U3輸出至功率開關(guān)管Q1的柵 極控制端，實(shí)現(xiàn)了對充電回路通斷時間的控制。 '所述第一電壓檢測模塊71包括第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻 R4、第一電容C1、第三二極管D3。第二電阻R2和第四電阻R4對第一充 電端子上的電壓VBAT進(jìn)行分壓、再經(jīng)第三電阻R3和第一電容Cl組成的 濾波器濾波后輸出至微控制器U2的4管腳。第三二極管D3用于保護(hù)微控制器U2，防止第一充電端子上的電壓VBAT過高而損壞了微控制器U2。 所述第二電壓檢測模塊72包括第七電阻R7、第九電阻R9、第十電阻RIO、 第三電容C3、第五二極管D5。第七電阻R7和第十電阻R10對第二充電 端子上的電壓VSL進(jìn)行分壓、再經(jīng)第九電阻R9和第三電容C3組成的濾 波器濾波后輸出至微控制器U2的5管腳。第五二極管D5用于保護(hù)微控制 器U2，防止第二充電端子上的電壓VSL過高而損壞了微控制器U2。所述充電指示模塊61包括第一發(fā)光二極管LED1和第十一電阻Rll， 所述充滿電指示模塊62包括第二發(fā)光二極管LED2和第十二電阻R12，所 述錯誤指示模塊63包括第三發(fā)光二極管LED3和第十三電阻R13。當(dāng)微控 制器U2檢測出從4管腳輸入第一電壓大于從5管腳輸入的第二電壓，從9 管腳輸出第一觸發(fā)信號使第一發(fā)光二極管LED1發(fā)光，提醒用戶正在充電。 當(dāng)微控制器U2檢測出從4管腳輸入第一電壓小于從5管腳輸入的第二電 壓，從9管腳輸出第三觸發(fā)信號使第三發(fā)光二極管LED3發(fā)光，提醒用戶 發(fā)生了充電錯誤，方便用戶及時對汽車充電器進(jìn)行檢查，排除故障。當(dāng)微 控制器U2檢測出從5管腳輸入第二電壓已達(dá)到預(yù)設(shè)電壓值時，將從7管 腳輸出第二觸發(fā)信號，第二發(fā)光二極管LED2發(fā)光，提醒用戶充電已經(jīng)完 成，可以停止充電，避免過充。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì) 說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新 型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下， 還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種汽車充電器，包括用于與放電的汽車點(diǎn)煙器接頭相連的第一充電端子(BT1)和用于與待充電汽車的點(diǎn)煙器接頭相連第二充電端子(BT2)，其特征在于還包括電流檢測模塊(3)、控制模塊(4)和開關(guān)模塊(5)，所述開關(guān)模塊(5)耦合在第一充電端子(BT1)與第二充電端子(BT2)之間，所述電流檢測模塊(3)耦合在第一充電端子(BT1)與控制模塊(4)之間，所述控制模塊(4)輸出端與開關(guān)模塊(5)的控制端相耦合，所述電流檢測模塊(3)檢測第一充電端子(BT1)上的電流信號并輸出至控制模塊(4)，所述控制模塊(4)根據(jù)電流信號相應(yīng)輸出用于調(diào)整通斷時間的控制信號至開關(guān)模塊(5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車充電器，其特征在于還包括充滿電指示模 塊(62)和第二電壓檢測模塊(72)，所述第二電壓檢測模塊(72)耦合 在第二充電端子(BT2)和控制模塊(4)之間，所述充滿電指示模塊(62) 與控制模塊(4)相耦合；所述第二電壓檢測模塊(72)檢測第二充電端 子(BT2)上的第二電壓并輸出至控制模塊(4)，所述控制模塊(4)將第 二電壓與預(yù)設(shè)電壓值進(jìn)行比較，并在第二電壓達(dá)到預(yù)設(shè)電壓值時輸出第二 觸發(fā)信號至充滿電指示模塊(62)，所述充滿電指示模塊(62)根據(jù)第二 觸發(fā)信號發(fā)出提示。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車充電器，其特征在于還包括充電指示模塊 (61)和第一電壓檢測模塊(71)，所述第一電壓檢測模塊(71)耦合在第一充電端子(BT1)和控制模塊(4)之間，所述充電指示模塊(61)與 控制模塊(4)相耦合；所述第一電壓檢測模塊(71)檢測第一充電端子 (BT1)上的第一電壓并輸出至控制模塊(4)，所述控制模塊(4)將第一 電壓與第二電壓進(jìn)行比較，并在第一電壓大于第二電壓時輸出第一觸發(fā)信 號至充電指示模塊(61)，所述充電指示模塊(61)根據(jù)第一觸發(fā)信號發(fā) 出提示。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車充電器，其特征在于還包括錯誤指示模塊 (63)，所述錯誤指示模塊(63)與控制模塊(4)相耦合；所述控制模塊 (4)將第--電壓與第二電壓進(jìn)行比較，并在第一電壓小于第二電壓時輸出第三觸發(fā)信號至錯誤指示模塊(63)，所述錯誤指示模塊(63)根據(jù)第 三觸發(fā)信號發(fā)出提示。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-4任一所述的汽車充電器，其特征在于還包括單向?qū)ㄆ骷?Dl)，所述單向?qū)ㄆ骷?Dl)耦合在第一充電端子(BT1)和 第二充電端子(BT2)之間，所述單向?qū)ㄆ骷?Dl)用于使充電電流的 流向?yàn)閺牡谝怀潆姸俗?BT1)流向第二充電端子(BT2)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車充電器，其特征在于所述單向?qū)ㄆ骷?(Dl)為二極管，所述二極管陽極與第一充電端子(BT1)相耦合，所述二極管陰極與第二充電端子(BT2)相耦合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l-4任一所述的汽車充電器，其特征在于還包括保險絲 (8)，所述保險絲(8)耦合在第一充電端子(BT1 )與第二充電端子(BT2)之間。
專利摘要本實(shí)用新型公告了一種汽車充電器，包括用于與放電的汽車點(diǎn)煙器接頭相連的第一充電端子和用于與待充電汽車的點(diǎn)煙器接頭相連第二充電端子，還包括電流檢測模塊、控制模塊和開關(guān)模塊，開關(guān)模塊耦合在第一充電端子與第二充電端子之間，電流檢測模塊耦合在第一充電端子與控制模塊之間，控制模塊輸出端與開關(guān)模塊的控制端相耦合，電流檢測模塊檢測第一充電端子上的電流信號并輸出至控制模塊，控制模塊根據(jù)電流信號相應(yīng)輸出用于調(diào)整通斷時間的控制信號至開關(guān)模塊。本實(shí)用新型能將充電電流控制在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，避免充電回路上的電流過大，產(chǎn)生大的電火花、杜絕危險事故出現(xiàn)，本實(shí)用新型的汽車充電器的安全性好。
文檔編號G01R31/36GK201167242SQ20082009217
公開日2008年12月17日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月20日
發(fā)明者振 張, 易雙武, 王華杰 申請人:比亞迪股份有限公司