專(zhuān)利名稱(chēng)：智能控制充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及充電設(shè)備，特別涉及一種智能控制充電裝置。
背景技術(shù)：
從隨身聽(tīng)到數(shù)碼相機(jī)，從手機(jī)到筆記本電腦，幾乎所有用到電池的電器設(shè)備都需要用到充電器，充電器的使用越來(lái)越廣泛，充電器為人們的外出旅行和出差辦公提供了極大的方便。由于充電器多采用大電流的快速充電法，在電池充滿(mǎn)后如果不及時(shí)停止會(huì)使電池發(fā)燙，過(guò)度的充電會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電池的壽命。一部好的充電器不但能在短時(shí)間內(nèi)將電量充足， 而且還可以對(duì)電池起到一定的維護(hù)作用，修復(fù)由于使用不當(dāng)造成的記憶效應(yīng)，即容量下降 (電池活性衰退)現(xiàn)象。一些低成本的充電器采用電壓比較法，為了防止過(guò)充，一般充電到 90%就停止大電流快充，而采用小電流涓流補(bǔ)充充電。但是，這并不是科學(xué)的充電方法。例如，要在充電后及時(shí)關(guān)斷電源，在檢測(cè)出電池充電飽和時(shí)發(fā)出的電壓變化信號(hào)，精確地結(jié)束充電工作，發(fā)出蜂鳴報(bào)警和液晶顯示等，實(shí)現(xiàn)充電過(guò)程的智能化，以在縮短充電時(shí)間的同時(shí)能夠維護(hù)電池，延長(zhǎng)電池使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述缺陷，提供一種實(shí)時(shí)控制性能好，可在縮短充電時(shí)間的同時(shí)維護(hù)電池，以延長(zhǎng)電池使用壽命的智能控制充電裝置。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的智能控制充電裝置，包括12V電源，還包括電壓轉(zhuǎn)換電路、光耦隔離電路、充電控制電路和單片機(jī)電路，所述12V電源通過(guò)所述電壓轉(zhuǎn)換電路和光耦隔離電路分別接至所述充電控制電路和單片機(jī)電路，所述單片機(jī)電路的充電控制信號(hào)接至所述充電控制電路，所述單片機(jī)電路的電源控制信號(hào)接至所述光耦隔離電路。本實(shí)用新型智能控制充電裝置，所述充電控制電路采用型號(hào)為MAX1898芯片構(gòu)成。本實(shí)用新型智能控制充電裝置，所述單片機(jī)電路采用型號(hào)為AT89C52的芯片構(gòu)成。本實(shí)用新型智能控制充電裝置，其中所述電壓轉(zhuǎn)換電路采用型號(hào)為L(zhǎng)M7805的芯片，光耦隔離電路采用型號(hào)為6N137的芯片。本實(shí)用新型智能控制充電裝置，其中所述充電控制電路連接有LED信號(hào)燈。本實(shí)用新型智能控制充電裝置的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于由于提供一種實(shí)時(shí)控制性能好，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)充、快充和滿(mǎn)充的充電過(guò)程，在滿(mǎn)充后，自動(dòng)切斷電源，達(dá)到同時(shí)維護(hù)電池，延長(zhǎng)了電池使用壽命。下面將結(jié)合實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

3[0012]圖1是本實(shí)用新型智能控制充電裝置的方框圖；圖2是電壓轉(zhuǎn)換電路的電路圖；圖3是光耦隔離電路的電路圖；圖4是單片機(jī)電路的電路圖；圖5是充電控制電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1和圖5，本實(shí)用新型提供的智能控制充電裝置，包括12V電源、電壓轉(zhuǎn)換電路1、光耦隔離電路2、充電控制電路3和單片機(jī)電路4。12V電源通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換電路1和光耦隔離電路2分別接至充電控制電路3和單片機(jī)電路4，單片機(jī)電路4的充電控制信號(hào)接至充電控制電路3，指令充電控制電路3分別完成預(yù)充、快充和滿(mǎn)充的充電過(guò)程，單片機(jī)電路4 的電源控制信號(hào)接至光耦隔離電路2，在滿(mǎn)充的充電過(guò)程后，指令光耦隔離電路2完成切斷電源。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型智能控制充電裝置的實(shí)施例。參閱圖2，電壓轉(zhuǎn)換電路1采用型號(hào)為L(zhǎng)M7805的芯片，芯片LM7805輸出+5V電壓。 參閱圖3，光耦隔離電路采用型號(hào)為6N137的芯片。參閱圖5，充電控制電路3由型號(hào)為MAX1898的芯片構(gòu)成，芯片包括電壓檢測(cè)模塊、 電流檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊、定時(shí)模塊和主控制器模塊。電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)鋰電池充電電壓。電流檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)電源的總輸入電流，包括負(fù)載電流與充電電流。當(dāng)檢測(cè)到輸入電流大于設(shè)定的門(mén)限電流時(shí)，通過(guò)降低充電電流從而控制輸入電流。因?yàn)橄到y(tǒng)工作時(shí)電源電流的變化范圍較大，如果充電器沒(méi)有輸入電流檢測(cè)功能，則輸入電源必須能夠提供最大負(fù)載電流與最大充電電流之和，這將使電源的成本增高、體積增大，而利用輸入限流功能則能夠降低充電器對(duì)直流電源的要求，同時(shí)也簡(jiǎn)化了輸入電源的設(shè)計(jì)。溫度檢測(cè)模塊， 用于檢測(cè)鋰電池溫度。定時(shí)模塊，用于設(shè)定鋰電池充電時(shí)間。由第7腳輸出接至鋰電池正極。12V電源通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換電路1和光耦隔離電路2分別接至充電控制電路4和單片機(jī)電路3。MAX1898外接12V電源和充電三極管Q1，MAX1898第1腳與第2腳之間連接有LED信號(hào)燈D1。參閱圖4，單片機(jī)電路4采用型號(hào)為AT89C52的芯片構(gòu)成。單片機(jī)電路4中第12 腳CHG的充電控制信號(hào)接至充電控制電路3中第2腳，指令充電控制電路3分別完成預(yù)充、 快充和滿(mǎn)充的充電過(guò)程，單片機(jī)電路4中第21腳的電源控制信號(hào)GATE接至光耦隔離電路 2中第2腳，在滿(mǎn)充的充電過(guò)程后，指令光耦隔離電路2完成切斷電源。單片機(jī)電路4為已知技術(shù)，這里不再贅述。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型智能控制充電裝置的充電工作過(guò)程。 預(yù)充在安裝好鋰電池之后，接通輸入12V直流電源，當(dāng)充電器檢測(cè)到電池時(shí)，用RST鍵將定時(shí)器復(fù)位，從而進(jìn)入預(yù)充過(guò)程，在此期間充電器以快充電流的10%給電池充電，使鋰電池電壓、溫度恢復(fù)到正常狀態(tài)。預(yù)充時(shí)間由MAX1898芯片第4腳的外接電容Cll確定(IOOnF 時(shí)為45分鐘)。如果在預(yù)充時(shí)間內(nèi)鋰電池電壓達(dá)到2. 5V，且電池溫度正常，則充電進(jìn)入快充過(guò)程；如果超過(guò)預(yù)充時(shí)間后，鋰電池電壓仍低于2. 5V，則認(rèn)為鋰電池不可充電，充電器顯示鋰電池故障，LED指示燈閃爍。 快充快充過(guò)程也稱(chēng)為恒流充電，此時(shí)充電器以恒定電流對(duì)鋰電池充電。恒流充電時(shí)，鋰電池電壓緩慢上升，一旦鋰電池電壓達(dá)到所設(shè)定的終止電壓，恒流充電終止，充電電流快速遞減，充電進(jìn)入滿(mǎn)充過(guò)程。 滿(mǎn)充在滿(mǎn)充過(guò)程中，充電電流逐漸衰減，直到充電速率降到設(shè)置值以下，或滿(mǎn)充時(shí)間超時(shí)，轉(zhuǎn)入頂端截止充電。頂端截止充電時(shí)，充電器以極小的充電電流為鋰電池補(bǔ)充能量。由于充電器在檢測(cè)電池電壓是否達(dá)到終止電壓時(shí)有充電電流通過(guò)電池內(nèi)阻，盡管在滿(mǎn)充和頂端截止充電過(guò)程中充電電流逐漸下降，減小了鋰電池內(nèi)阻和其他串聯(lián)電阻對(duì)鋰電池端電壓的影響，但串聯(lián)在充電回路中的電阻形成的壓降仍然對(duì)鋰電池終止電壓的檢測(cè)有影響。一般情況下，滿(mǎn)充和頂端截止充電可以延長(zhǎng)鋰電池5 % 10 %的使用時(shí)間。 斷電當(dāng)鋰電池充滿(mǎn)后，MAX1898芯片的第2腳CHG發(fā)送的脈沖電平會(huì)由低變高，這將會(huì)被單片機(jī)電路4檢測(cè)到，引起單片機(jī)的中斷。在中斷中，如果判斷出充電完畢，則單片機(jī)將通過(guò)AT89C52芯片中第2腳控制光耦6N137，切斷LM7805向MAX1898的供電，從而保證芯片和電池的安全，同時(shí)也減小功耗。眷報(bào)警當(dāng)鋰電池充滿(mǎn)后，MAX1898芯片本身會(huì)熄滅外接的LED綠燈。但是，為了安全起見(jiàn)，單片機(jī)電路4在檢測(cè)到充滿(mǎn)狀態(tài)的脈沖后，會(huì)自動(dòng)切斷MAX1898芯片的供電，并且通過(guò)蜂鳴器報(bào)警，提醒用戶(hù)及時(shí)取出鋰電池。當(dāng)充電出錯(cuò)時(shí)，MAX1898芯片本身控制LED綠燈以 1.5Hz左右的頻率閃爍，此時(shí)不要切斷芯片的供電，要讓用戶(hù)看到此提示。本實(shí)用新型智能控制充電裝置，可以對(duì)單節(jié)鋰電池進(jìn)行安全有效的快充，其最大的特點(diǎn)是在不使用電感的情況下，仍能做到很低的功率耗散，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)充電，具有過(guò)壓保護(hù)和溫度保護(hù)功能，最長(zhǎng)充電時(shí)間的限制可為鋰電池提供二次保護(hù)。上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)方案前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書(shū)中。
權(quán)利要求1.一種智能控制充電裝置，包括12V電源，其特征在于還包括電壓轉(zhuǎn)換電路(1)、光耦隔離電路O)、充電控制電路⑶和單片機(jī)電路，所述12V電源通過(guò)所述電壓轉(zhuǎn)換電路 ⑴和光耦隔離電路⑵分別接至所述充電控制電路⑶和單片機(jī)電路G)，所述單片機(jī)電路^幻的充電控制信號(hào)接至所述充電控制電路(3)，所述單片機(jī)電路的電源控制信號(hào)接至所述光耦隔離電路O)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制充電裝置，其特征在于，所述充電控制電路(3)采用型號(hào)為MAX1898芯片構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能控制充電裝置，其特征在于，所述單片機(jī)電路(4)采用型號(hào)為AT89C52的芯片構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能控制充電裝置，其特征在于其中所述充電控制電路(3) 連接有LED信號(hào)燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能控制充電裝置，其特征在于其中所述電壓轉(zhuǎn)換電路(1) 采用型號(hào)為L(zhǎng)M7805的芯片，光耦隔離電路(2)采用型號(hào)為6N137的芯片。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種智能控制充電裝置，包括12V電源、電壓轉(zhuǎn)換電路、光耦隔離電路、充電控制電路和單片機(jī)電路。充電控制電路由型號(hào)為MAX1898的芯片構(gòu)成。12V電源通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換電路和光耦隔離電路分別接至充電控制電路和單片機(jī)電路，單片機(jī)電路的充電控制信號(hào)接至充電控制電路，指令充電控制電路分別完成預(yù)充、快充和滿(mǎn)充的充電過(guò)程，單片機(jī)電路的電源控制信號(hào)接至光耦隔離電路，在滿(mǎn)充的充電過(guò)程后，指令光耦隔離電路完成切斷電源。本實(shí)用新型智能控制充電裝置的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于由于提供一種實(shí)時(shí)控制性能好，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)充、快充和滿(mǎn)充的充電過(guò)程，在滿(mǎn)充后，自動(dòng)切斷電源，達(dá)到同時(shí)維護(hù)電池，延長(zhǎng)了電池使用壽命。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201975834SQ20112011006
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者何瑾, 劉慶云 申請(qǐng)人:安徽省紫光照明科技有限公司