專利名稱：微電腦汽車電瓶充電控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種微電腦汽車電瓶充電控制器。
背景技術：
目前，國際國內的所有汽車，特別是長時間遠路途運輸?shù)钠?，汽車起動后發(fā)電機始終處于發(fā)電狀態(tài)，(以12V汽油車為例)電瓶電 壓保持在13.5-14.5V之間，24V汽車電壓更高。這樣的情況下，就存 在三大弊端 一是因電瓶長時間地處在高電壓狀態(tài)，電瓶會發(fā)熱(特 別是夏季的白天，氣溫高)，電解液會不斷蒸發(fā)，電解液的減少，會 使電解液的濃度增大，有的甚至充干電解液，大大地降低了電瓶的使 用壽命；二是由于發(fā)電機長時間連續(xù)的工作，會嚴重影響發(fā)電機線圈 及硅整流器的使用壽命；三是發(fā)電機始終在發(fā)電這會增大汽車發(fā)動機 的負載，增加汽車的耗油(特別是剛起動時)。發(fā)明內容本實用新型的目的在于為克服現(xiàn)有技術的不足而提供能判別汽 車電瓶電量狀態(tài)，避免長時間充電的微電腦汽車電瓶充電控制器。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型公開了一種微電腦汽車電瓶充電控 制器，控制器的控制電路包括一個以微處理器為核心的數(shù)據(jù)處理單 元、電瓶電壓采樣電路、光感應電路、電源電路、控制輸入電路、控 制輸出電路及指示電路，數(shù)據(jù)處理單元設有電瓶電壓輸入端、亮度信 號輸入端、控制輸出端和指示輸出端，所述電瓶電壓采樣電路的輸入 端與電瓶正極連接，輸出端與數(shù)據(jù)處理單元的電瓶電壓輸入端連接， 光感應電路的輸出端與數(shù)據(jù)處理單元的亮度信號輸入端連接，所述數(shù) 據(jù)處理單元的控制輸出端與控制輸出電路輸入端連接，控制輸出電路 的輸出端與發(fā)電機調節(jié)器連接，數(shù)據(jù)處理單元的指示輸出端與指示電 路連接。作為本實用新型進一步的設置控制器還設有勵磁電流檢測電 路，數(shù)據(jù)處理單元設有電流數(shù)據(jù)輸入端，所述勵磁電流檢測電路輸出 端與電流數(shù)據(jù)輸入端連接。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，由于設置了以微處理器為核心的數(shù) 據(jù)處理單元、電瓶電壓采樣電路、光感應電路、電源電路、控制輸出 電路及指示電路，當汽車白天行駛時數(shù)據(jù)處理單元通過電瓶電壓采樣 電路只要檢測到電瓶電壓低于額定電壓時，數(shù)據(jù)處理單元輸出控制端 輸出低電平，發(fā)電機工作一個預定時間給電瓶補足電量，之后輸出高 電平，發(fā)電動停止發(fā)電，保證電瓶不虧電，同時避免發(fā)電動長時間工 作使電瓶長時間地處在高電壓狀態(tài)而影響電瓶使用壽命。當通過光感 應電路使數(shù)據(jù)處理單元感知到行駛在夜晚或光亮度不夠時，數(shù)據(jù)處理 單元輸出控制信號接通發(fā)電機的勵磁電流，使發(fā)電機保持正常工作狀 態(tài)。下面將結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步說明。


附圖1為本實用新型具體實施例控制電路原理框圖； 附圖2為本實用新型具體實施例控制電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，微電腦汽車電瓶充電控制器的控制電路包括一個以 微處理器為核心的數(shù)據(jù)處理單元、電瓶電壓采樣電路、光感應電路、 電源電路、控制輸出電路及指示電路，數(shù)據(jù)處理單元設有電瓶電壓輸 入端、亮度信號輸入端、控制輸出端和指示輸出端，內部設有控制程 序。如圖2所示，電源電路由三極管Q1、 Q2組成的電子開關、三端 穩(wěn)壓集成U2及電容Cl 電容C3、電容C8及電容El 電容E3組成 的穩(wěn)壓電路構成，分別為數(shù)據(jù)處理單元、電瓶電壓采樣電路、光感應 電路、控制輸出電路及指示電路提供直流工作電源，當然穩(wěn)壓電路也 可以是其他形式；所述光感應電路有三極管Q9、電阻R22、電阻R23、 電阻R24和光敏二極管LR0組成的放大電路構成，光敏二極管LR0 構成放大電路的上偏置，電阻R24放大電路的下偏置，電阻R23為基極限流電阻，電阻R22為負載，三極管Q9的集電極與亮度信號輸 入端連接；電瓶電壓采樣電路由電阻R3、電阻R4和電阻R6組成的電阻分壓電路構成，輸入端與電瓶正極連接，分壓信號經電阻R6輸 出至數(shù)據(jù)處理單元的電瓶電壓輸入端；控制輸出電路由放大三極管 Q4驅動光耦OP1B構成，數(shù)據(jù)處理單元的控制輸出端經限流電阻R13 與放大三極管Q4基極連接，光耦OP1B輸入端及限流電阻R18串聯(lián) 在放大三極管Q4的集電極與電源地之間，光耦0P1B輸出與發(fā)電機 調節(jié)器連接；所述指示電路由放大三極管驅動發(fā)光二極管構成，具體 數(shù)目可根據(jù)實際情況決定，本具體實施例中由電阻R30 R37、發(fā)光二 極管LED0 LED3和三極管Q10-Q13組成四組電量指示電路。為了 防止發(fā)電機過流，控制器還可以設有勵磁電流檢測電路，本具體實施 例中勵磁電流檢測電路由運算放大器U3及電阻R01A R03A組成的 比較放大電路構成，勵磁電流檢測電路輸出端與電流數(shù)據(jù)輸入端連 接，運算放大器U3的同相輸入端與發(fā)電機勵磁極連接。另外，控制 電路還可以設有聲光報警電路，數(shù)據(jù)處理單元設有報警控制端與聲光 報警電路連接，聲光報警電路連接由三極管Q3驅動蜂鳴器BO構成， 當檢測到電瓶電壓高于汽車額定最高電壓值時控制器輸出端輸出高 電平，汽車發(fā)電機停止工作，顯示器顯示并發(fā)出警示聲(過壓保護)。 當檢測到電瓶電壓低于額定最低電壓值，顯示器顯示并發(fā)出警示聲(欠壓保護)。微處理器可以選用通用的單片機，如AT89C2051等。 本控制器在白天汽車起動二分鐘后輸出勵磁電壓，光檢測傳感器 輸入低電平到數(shù)據(jù)處理單元，在內部控制程序的控制下，發(fā)電機正常 工作二小時補充電瓶電量，電瓶電量充滿后，經判別，內部控制程序 控制數(shù)據(jù)處理單元輸出控制端輸出高電平，切斷發(fā)電機勵磁電流(數(shù) 據(jù)處理單元的輸出控制是控制汽車硅整流發(fā)電機調節(jié)器或發(fā)電機勵 磁端)，發(fā)電機不發(fā)電。當行駛到夜晚或光亮度不夠時，光傳感器輸 入高電平到數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元輸出控制端輸出低電平，接 通發(fā)電機的勵磁電流，發(fā)電機正常工作。當汽車白天行駛數(shù)據(jù)處理單 元只要檢測到電瓶電壓低于額定電壓時，數(shù)據(jù)處理單元輸出控制端輸出低電平，發(fā)電機發(fā)電二小時左右給電瓶補足電量，二小時后數(shù)據(jù)處 理單元自動輸出高電平，停止發(fā)電動發(fā)電，保證電瓶不虧電。當發(fā)電 機勵磁電流大于發(fā)電機額定最大出流時，自動斷開勵磁電流。為了能夠靈活地控制，本控制器還可以在數(shù)據(jù)處理單元設有模式選擇輸入端，所述模式選擇輸入端一路經過限流電阻R16與電源正 極連接，另一路經過選擇按鈕Sl與電源負極連接構成模式選擇電路， 由模式選擇輸入端電平控制本控制器的工作模式。這樣，平?？梢园?輸入控制模式設置為節(jié)油模式，按前述方式控制；而當汽車電瓶虧電 嚴重，需要長時間充電時，可以把輸入控制模式設置為正常模式，此 時汽車發(fā)電機正常長時間工作。總之，本控制器優(yōu)點在于， 一是保證電瓶不虧電，利用發(fā)電機白 天間歇對電瓶的充-放循環(huán)，增長電瓶和發(fā)電機的壽命；二是利用汽 車夜間行駛發(fā)電機發(fā)電(因夜里道路人、車比較少，行車的行駛速度 比較快，發(fā)動機輸出動力大，氣溫也比較低，發(fā)電機和電瓶工作時散 熱條件較好，對它們使用壽命影響最小)對電瓶充電，又不影響汽車 大燈的亮度，充足后供給白天使用(因汽車白天的耗電量較少)，汽 車發(fā)電機白天基本上不用工作，即降低汽車的油耗又能延長發(fā)電機及 電瓶的壽命；三是白天氣溫高，所有的汽車電路和電器白天基本上都 由電瓶純直流供電，降低電壓能延長電器及電路的壽命；四是有過流、 過壓、虧電指示保護功能，保證汽車及行駛的安全。五是有電瓶的電 量指示，能一目了然地知道電瓶的電能量，六是汽車起動時發(fā)電機不 工作減輕發(fā)動機負載，白天發(fā)電機工作時間的減少，降低油耗。
權利要求1、微電腦汽車電瓶充電控制器，其特征在于控制器的控制電路包括一個以微處理器為核心的數(shù)據(jù)處理單元、電瓶電壓采樣電路、光感應電路、電源電路、控制輸出電路及指示電路，數(shù)據(jù)處理單元設有電瓶電壓輸入端、亮度信號輸入端、控制輸出端和工作數(shù)據(jù)指示輸出端，所述電瓶電壓采樣電路的輸入端與電瓶正極連接，輸出端與數(shù)據(jù)處理單元的電瓶電壓輸入端連接，光感應電路的輸出端與數(shù)據(jù)處理單元的亮度信號輸入端連接，所述數(shù)據(jù)處理單元的控制輸出端與控制輸出電路輸入端連接，控制輸出電路的輸出端與汽車交流發(fā)電機調節(jié)器連接，數(shù)據(jù)處理單元的指示輸出端與指示電路連接。
2、 根據(jù)權利要求1所述的微電腦汽車電瓶充電控制器，其特征 在于控制器還設有勵磁電流檢測電路，數(shù)據(jù)處理單元設有電流數(shù)據(jù) 輸入端，所述勵磁電流檢測電路輸出端與電流數(shù)據(jù)輸入端連接。
3、 根據(jù)權利要求2所述的微電腦汽車電瓶充電控制器，其特征 在于所述勵磁電流檢測電路由運算放大器U3及電阻組成的比較放 大電路構成。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述的微電腦汽車電瓶充電控制器，其 特征在于所述電源電路由三極管Q1、 Q2組成的電子開關、三端穩(wěn) 壓集成及外圍元件組成的穩(wěn)壓電路構成；所述光感應電路有三極管 Q9、電阻R22、電阻R22電阻R22和光敏二極管LR0組成的放大電 路構成，光敏二極管LRO構成放大電路的上偏置；所述電瓶電壓采 樣電路由分壓電路構成；控制輸出電路由放大三極管Q4驅動光耦 0P1B構成，數(shù)據(jù)處理單元的控制輸出端經限流電阻R13與放大三極 管Q4基極連接，光耦OPIB輸出與發(fā)電機調節(jié)器連接；所述指示電 路由放大三極管驅動發(fā)光二極管構成。
5、根據(jù)權利要求4所述的微電腦汽車電瓶充電控制器，其特征在 于所述數(shù)據(jù)處理單元設有模式選擇輸入端，所述模式選擇輸入端一 路經過限流電阻與電源正極連接，另一路經過選擇按鈕與電源負極連接構成模式選擇電路。
6、根據(jù)權利要求5所述的微電腦汽車電瓶充電控制器，其特征在于所述控制電路還設有聲光報警電路，數(shù)據(jù)處理單元設有報警控制 端與聲光報警電路連接。
專利摘要本實用新型涉及一種微電腦汽車電瓶充電控制器。包括一個以微處理器為核心的數(shù)據(jù)處理單元、電瓶電壓采樣電路、光感應電路、電源電路、控制輸出電路及指示電路。當汽車白天行駛時數(shù)據(jù)處理單元通過電瓶電壓采樣電路只要檢測到電瓶電壓低于額定電壓時，數(shù)據(jù)處理單元輸出控制端輸出低電平，發(fā)電機工作一個預定時間給電瓶補足電量，之后發(fā)電機停止發(fā)電，保證電瓶不虧電，同時避免發(fā)電動長時間工作使電瓶長時間地處在高電壓狀態(tài)而影響汽車交流發(fā)電機和電瓶使用壽命，同時使得汽車發(fā)電機工作時間減少，減輕汽車發(fā)動機的負載，節(jié)省油耗。
文檔編號H02J7/16GK201118272SQ20072004152
公開日2008年9月17日 申請日期2007年11月22日 優(yōu)先權日2007年11月22日
發(fā)明者沈應武 申請人:陳珍珠