專利名稱：一種蓄電池恒壓恒流充電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及蓄電池組充電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于蓄電池組充電的恒壓 恒流充電智能控制器。技術(shù)背景
目前大多采用蓄電池的充電管理芯片來給電池組充電。充電芯片外接晶體管和電 阻等少部分元件組成恒壓恒流充電電路，但其輸入電壓范圍較窄，且進(jìn)口專用充電管理芯 片(如TI公司的UC3906)價(jià)格昂貴，也不能對電池儲電狀態(tài)指示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要用BUCK型穩(wěn)壓芯片LM2596、PIC單片機(jī)、多路模擬開關(guān)、運(yùn)放等組成 的充電控制器，輸入電壓可達(dá)40V，能實(shí)現(xiàn)三階段充電(恒流、恒壓、浮充)，電池儲電狀態(tài)指 示，電路簡單可靠，成本相對較低，是一種較好的電池充電方法。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方法LM2596_adj系列輸出電壓可調(diào)，可通過分壓電阻連接到反饋 端設(shè)置其穩(wěn)壓值。恒壓源為了保持輸出電壓的恒定，需要實(shí)時(shí)對輸出電壓跟蹤、控制，在負(fù) 載變化的情況下使輸出電壓不隨負(fù)載的變化而變化，而恒流源是指在負(fù)載變化的情況下， 穩(wěn)壓器能根據(jù)負(fù)載的變化相應(yīng)調(diào)整輸出電壓，保持輸出電流不變，恒流源采樣電路采集的 是輸出的電流信號，但實(shí)際上采集的是經(jīng)過轉(zhuǎn)換后反映電流大小的電壓信號，因此，把輸出 的電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，輸入到BUCK型穩(wěn)壓器的反饋端，就能恒流輸出。
PIC單片機(jī)實(shí)時(shí)AD采集蓄電池充電電壓和電流，當(dāng)蓄電池電量過低，即蓄電池嚴(yán) 重缺電，此時(shí)應(yīng)該控制模擬開關(guān)打開恒流充電回路，LM2596工作于小電流恒流輸出模式，給 蓄電池組恒流充電，避免大電流損傷蓄電池。充電一定時(shí)間后，待電池電量回升后單片機(jī)控 制模擬開關(guān)打開恒壓充電回路，LM2596工作于恒壓輸出模式,給蓄電池恒壓充電,此時(shí)電池 電量應(yīng)得到迅速提升，充電電流慢慢減小。直到蓄電池電量達(dá)到98 %時(shí)打開浮充回路，蓄電 池處于浮充狀態(tài)。一個(gè)完整的充電周期便結(jié)束。如果蓄電池放電，電壓降低后，則轉(zhuǎn)換到新 的充電狀態(tài)。同時(shí)，單片機(jī)根據(jù)電池電壓大小點(diǎn)亮相應(yīng)LED顯示燈。單片機(jī)程序文件包括 頭文件函數(shù)，端口初始化函數(shù)，AD模塊初始化函數(shù)，AD采集和濾波函數(shù)，及充電控制函數(shù)。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有的技術(shù)具備如下的優(yōu)點(diǎn)和效果PIC單片機(jī)采集蓄電池充電電 壓電流，根據(jù)電池儲電狀態(tài)輸出控制信號給模擬開關(guān)，模擬開關(guān)接通相應(yīng)連接在穩(wěn)壓芯片 反饋端的信號，穩(wěn)壓芯片工作對蓄電池進(jìn)行小電流恒流充電、恒壓充電、浮充充電。各個(gè)充 電電壓值、恒流值可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定，應(yīng)用方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。


圖1是本發(fā)明的BUCK型穩(wěn)壓芯片恒流恒壓反饋電路圖。
圖2是本發(fā)明的蓄電池充電電路圖。
圖3是本發(fā)明的蓄電池充電電流電壓采集電路電路圖。
圖4是本發(fā)明的單片機(jī)引腳連接電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
圖1為電壓和電流的反饋,連接到穩(wěn)壓芯片的feedback引腳。電壓反饋環(huán)路由 R201、R203、R202、R204、UlOlA 組成。恒壓充電電壓 V_t = (I+R2tll/R2tl3) *Vref，浮充電壓 Vfout = (l+R2Q2/R2Q4)*VMf，其中Vref為穩(wěn)壓芯片內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓。R201、R203設(shè)置恒壓充電電壓值，R202、R204設(shè)置浮充電壓值。電流反饋環(huán)路由R205和UlOlB組成。輸出電流V f1OUt=,1Z v<7<) ，R102和R105和R205設(shè)置其恒流值。本實(shí)例中，內(nèi)部基準(zhǔn)VrefS(I + /v,l) /Vll^ )1. 23V，浮充電壓值為12. 6V，恒 壓充電電壓值為12. 9V，恒流充電電流為2A。
圖2為以BUCK穩(wěn)壓器為中心的充電電路。其外圍電感、電容等器件的值可根據(jù)具體輸出來選擇，詳細(xì)情況可參考其數(shù)據(jù)手冊。Q201、R206、C204、D202構(gòu)成運(yùn)算放大器的供電穩(wěn)壓電路，保證給運(yùn)算放大器的供電電壓不超過其最大允許工作電壓。
圖3為單片機(jī)采集蓄電池電壓和電流電路。
圖4為單片機(jī)外圍電路。單片機(jī)循環(huán)采集電池電壓和電流，當(dāng)充電電流大于3A時(shí)， 單片機(jī)5腳和6腳同時(shí)輸出高電平，模擬開關(guān)的3通道打開，將電流反饋環(huán)路連接到芯片反饋端，開始以2A恒流充電。當(dāng)充電電流小于3A時(shí)，此時(shí)單片機(jī)5腳和6腳同時(shí)輸出低電平， 模擬開關(guān)的O通道打開，將恒壓充電反饋環(huán)路連接到芯片反饋端，開始以13V恒壓充電。當(dāng)充電電流小于O. 2A時(shí)，開始以12. 6V電壓浮充，則單片機(jī)5腳給低電平，6腳給高電平，I通道打開。同時(shí)，單片機(jī)采集電池電壓，根據(jù)不同電壓值，實(shí)時(shí)顯示蓄電池的儲電狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種蓄電池恒壓恒流充電控制器，其特征是包括單片機(jī)、模擬開關(guān)和反饋環(huán)路；所述單片機(jī)用于檢測電池充電電流電壓，根據(jù)儲電狀態(tài)控制所述模擬開關(guān)，接通某一反饋環(huán)路，實(shí)現(xiàn)蓄電池三階段充電法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池恒壓恒流充電控制器，其特征是所述模擬開關(guān)為雙路四通道，所述單片機(jī)用兩個(gè)引腳輸出高低電平控制所述模擬開關(guān)連接的通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池恒壓恒流充電控制器，其特征是所述控制器還包括 BUCK型穩(wěn)壓芯片，所述BUCK型穩(wěn)壓芯片反饋端連接多路反饋，包括兩路電壓反饋和電流反饋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蓄電池恒壓恒流充電控制器，該控制器可根據(jù)蓄電池組的儲電狀態(tài)自動進(jìn)行恒壓恒流充電方式切換與儲電狀態(tài)指示。該控制器主要包括buck型穩(wěn)壓芯片(如LM2596)，電壓電流反饋電路，PIC單片機(jī)等。控制器可實(shí)現(xiàn)恒流、恒壓、浮充電，過流過熱保護(hù)，儲電狀態(tài)指示。本發(fā)明的控制器簡單可靠，其可用于延長蓄電池組的使用年限和保護(hù)電池品質(zhì)。
文檔編號H02J7/00GK103001293SQ20121050856
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者李剛 申請人:余姚億威電子科技有限公司