本實用新型涉及充電器領(lǐng)域，尤其涉及一種鉛酸電池通用型充電器。

背景技術(shù)：

電池工業(yè)是新能源領(lǐng)域的重要組成部分，是全球經(jīng)濟發(fā)展的一個新熱點，與電力、交通、信息等產(chǎn)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)，是社會生產(chǎn)經(jīng)營活動和人類生活中不可缺少的產(chǎn)品。鉛酸蓄電池憑借其性能價格比高、大容量、高功率、長壽命、安全可靠等優(yōu)點，是目前世界上產(chǎn)量最大、用途最廣的一種電池，鉛酸蓄電池銷售額占全球電池銷售額的30％以上。隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，中國汽車、摩托車、電動助力車、通信、信息、電力等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速，鉛酸電池的應(yīng)用十分普及。目前來說，9安時以上的電池已經(jīng)形成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，大多是以12伏特或24伏特電壓電池為單位的電池串聯(lián)應(yīng)用，12伏特到72伏特的串聯(lián)應(yīng)用占了絕大多數(shù)，具體電壓和容量的選擇依據(jù)具體應(yīng)用的動力要求和續(xù)航需要。由于鉛酸電池的寬電壓特性，即一節(jié)標(biāo)稱12伏特的電池虧電狀態(tài)的電壓可以低至10伏特，嚴重虧電甚至低至5伏特，充滿電的電壓可以達到13伏特以上，所以多節(jié)串聯(lián)后的電池電壓有重疊，如果識別過程不科學(xué)，很容易造成誤識別，目前市場上所賣的自適應(yīng)充電器誤識別現(xiàn)象非常普遍，電壓伏特值識別低了，不能充電，電壓伏特值識別高了，用高層次電壓伏特值參數(shù)給電池充電，直接損壞電池，甚至造成充電事故。

由于電池應(yīng)用的爆炸式發(fā)展時間還不長，國家相關(guān)規(guī)定還不夠完善，再加上各電池廠家以及電池應(yīng)用產(chǎn)品廠家的自我利益保護意識，電池參數(shù)不統(tǒng)一、能量轉(zhuǎn)換效率不夠，充電器充電參數(shù)和接口不統(tǒng)一、充電效率不高、充電時間長等問題，國家沒有足夠細致的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，一個產(chǎn)品對應(yīng)一個充電器，造成了巨大的資源浪費，同時，由于充電器不具有通用性，不經(jīng)意的錯用導(dǎo)致許多充電過程的電池損壞、充電器損壞甚至安全事故，給人們的生產(chǎn)活動帶來很大的問題。另外，近年來迅速興起的電動車、電動三輪車，給人們的生活帶來了極大的方便，同時由于這類型交通運輸工具屬于新能源范疇，零排放使得對城市環(huán)境污染做出了巨大的貢獻，尤其近年來逐漸嚴重的PM2.5以及霧霾問題，汽車尾氣排放控制是重點措施之一，國家對新能源汽車的推廣力度逐漸加大，鉛酸電池電動車的充電便捷性也將大大提高，通用性充電器、充電站迫在眉睫，設(shè)計一種鉛酸電池通用型充電器正得其時。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種鉛酸電池通用型充電器，其不僅能給多種采用鉛酸電池的設(shè)備進行充電，適用性廣，而且即使鉛酸電池正負極出現(xiàn)反接，也能避免因反接而對充電器或電池帶來破壞，杜絕了安全隱患。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種鉛酸電池通用型充電器，包括用于與電源連接的接口，所述接口為通用接口；它還包括用于電壓變換和功率輸出的開關(guān)電源模塊以及能根據(jù)識別的電瓶伏值結(jié)果控制充電的控制中心，兩者相互連接；控制中心中設(shè)有AD轉(zhuǎn)換器和時鐘器，所述通用接口與控制中心之間連接有能避免因電瓶反接而出現(xiàn)故障的防反接電路。

作為本實用新型的進一步改進，所述控制中心中設(shè)有電瓶伏值判定模塊、電壓采樣模塊、電流采樣模塊和充電狀態(tài)轉(zhuǎn)換及功率控制模塊。

作為本實用新型的更進一步改進，所述防反接電路包括MOS功率管Q1，所述控制中心和通用接口均設(shè)有正極和負極，兩者的正極相互連接，控制中心的負極與MOS功率管Q1的源極連接，MOS功率管Q1的漏極與通用接口的負極連接；防反接電路中設(shè)有包括電阻R1、電阻R2和穩(wěn)壓管D1的分壓電路，電阻R1和電阻R2的一端、穩(wěn)壓管D1的負極均與MOS功率管Q1的柵極連接，電阻R1的另一端與通用接口的正極連接，電阻R2的另一端和穩(wěn)壓管D1的正極均與通用接口的負極連接。

有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的一種鉛酸電池通用型充電器的優(yōu)點為：

1、控制中心根據(jù)識別的電瓶伏值結(jié)果控制充電過程，其配合通用接口使充電器能給多種采用鉛酸電池的設(shè)備進行充電，適用性更廣，而即使鉛酸電池正負極出現(xiàn)反接，防反接電路也能避免因電池反接而對充電器或電池帶來破壞，杜絕了安全隱患；

2、AD轉(zhuǎn)換器能完成充電電壓測量、充電電流測量、溫度測量等輸入模擬量向數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，時鐘器完成充電過程中需要的定時功能；

3、電壓采樣模塊和電流采樣模塊采集的電瓶信息，電瓶伏值判定模塊根據(jù)采集的信息判定電瓶伏值情況，充電狀態(tài)轉(zhuǎn)換及功率控制模塊根據(jù)電瓶虧電情況進行充電，從而實現(xiàn)針對不同規(guī)格的鉛酸電池進行充電，針對性強，避免了以過低或過高的電壓進行充電，既保證了充電速率，又能避免因過充而縮短電池壽命；

4、防反接電路包括MOS功率管Q1、電阻R1、電阻R2和穩(wěn)壓管D1，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，當(dāng)電池正接，MOS功率管Q1柵極電壓才會高于漏極電壓，進而源極與漏極導(dǎo)通，控制中心的電壓采樣模塊才能采樣到電池電壓，進一步啟動開關(guān)電源模塊輸出功率，進行充電；反之，如果電池極性反接，MOS功率管Q1的源極與漏極就不能導(dǎo)通，控制中心電壓采樣模塊就不能采樣到電池電壓，也就控制沒有功率輸出，從而起到電池極性防反接作用，原理簡單，實用性、耐久性強。

通過以下的描述并結(jié)合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實用新型的實施例。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為一種鉛酸電池通用型充電器的原理圖；

圖2為防反接電路的電路圖。

具體實施方式

現(xiàn)在參考附圖描述本實用新型的實施例。

實施例

本實用新型的具體實施方式如圖1和圖2所示，一種鉛酸電池通用型充電器，包括用于與電源連接的接口，所述接口為通用接口4；它還包括用于電壓變換和功率輸出的開關(guān)電源模塊1以及能根據(jù)識別的電瓶伏值結(jié)果控制充電的控制中心2，兩者相互連接；控制中心2中設(shè)有AD轉(zhuǎn)換器21和時鐘器22，所述通用接口4與控制中心2之間連接有能避免因電瓶反接而出現(xiàn)故障的防反接電路3。

所述控制中心2中設(shè)有電瓶伏值判定模塊25、電壓采樣模塊23、電流采樣模塊24和充電狀態(tài)轉(zhuǎn)換及功率控制模塊26。

所述防反接電路3包括MOS功率管Q1，所述控制中心2和通用接口4均設(shè)有正極和負極，兩者的正極相互連接，控制中心2的負極與MOS功率管Q1的源極連接，MOS功率管Q1的漏極與通用接口4的負極連接；防反接電路3中設(shè)有包括電阻R1、電阻R2和穩(wěn)壓管D1的分壓電路，電阻R1和電阻R2的一端、穩(wěn)壓管D1的負極均與MOS功率管Q1的柵極連接，電阻R1的另一端與通用接口4的正極連接，電阻R2的另一端和穩(wěn)壓管D1的正極均與通用接口4的負極連接。

以12伏特單節(jié)電池為單位的串聯(lián)應(yīng)用，即12伏特到72伏特電池通用型(自動適應(yīng)型)充電器為例。

開關(guān)電源模塊1負責(zé)電壓變換和功率輸出，可根據(jù)具體效率要求、外觀體積、最大功率設(shè)計等方面選擇適當(dāng)?shù)耐負湓斫Y(jié)構(gòu)。開關(guān)電源模塊1具有對外功率可控的控制模式或接口，與設(shè)有AD轉(zhuǎn)換器21和時鐘器22的控制中心2協(xié)同工作。

電池正負極防反接電路3中，電阻R1和R2的阻值都為100K歐姆，功率為0.125瓦以上，D1為12伏特的穩(wěn)壓管，功率為0.5瓦以上。當(dāng)電池正負極正向連接時，MOS功率管Q1柵極電壓被限制在12伏特以內(nèi)。本實用新型針對通用型充電器，單節(jié)12伏特電池在正常情況虧電狀態(tài)下電壓最低至10伏特，6節(jié)12伏特串聯(lián)成為常規(guī)72伏特電池使用情況，在剛充滿電的時候電壓接近90伏特。所以，MOS功率管Q1源極和漏極之間正反向耐壓能力都要在100伏特以上，漏極到柵極的耐壓需要在50伏特以上。并且加在柵極到漏極5-12伏特的電壓MOS功率管Q1要能正常導(dǎo)通。另外需要考慮的就是MOS功率管Q1的導(dǎo)通功率損耗，例如：MOS功率管Q1在5-12伏特柵極驅(qū)動電壓情況下的最大導(dǎo)通電阻為0.08歐姆，充電的最大電流為5安培，MOS功率管Q1上最大導(dǎo)通功率損耗為2瓦(5×5×0.08＝2)，產(chǎn)品設(shè)計時應(yīng)考慮是否加散熱片，如果損耗超過了產(chǎn)品設(shè)計要求，應(yīng)考慮多個MOS功率管并聯(lián)以降低損耗。

利用虧電電池在充電初期的電壓回升特性，合理設(shè)計的動態(tài)循環(huán)識別過程，在不影響充電進度的前提下，徹底解決虧電電池的誤識別問題。智能識別依據(jù)電壓采樣結(jié)果判定電池伏值，充電控制基于智能識別電池伏值結(jié)果進行，充電過程被分成多個階段，各階段依據(jù)充電電壓自動轉(zhuǎn)換，狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程穿插智能識別，狀態(tài)轉(zhuǎn)換依據(jù)的電壓參數(shù)又依據(jù)智能識別的結(jié)果動態(tài)調(diào)整，二者循環(huán)反復(fù)、配合進行，即為電池伏值循環(huán)動態(tài)判定法，做到了準(zhǔn)確判斷、精確控制。

具體參見電池伏值判定表。

以上結(jié)合最佳實施例對本實用新型進行了描述，但本實用新型并不局限于以上揭示的實施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本實用新型的本質(zhì)進行的修改、等效組合。