本實用新型屬于蓄電池領(lǐng)域,涉及蓄電池安全充電方向,具體涉及一種智能蓄電池充電器。
背景技術(shù):
由于鉛酸蓄電池維護(hù)簡單、價格低廉、供電可靠、使用壽命長,廣泛作為汽車、飛機、輪船等機動車輛或發(fā)電機組的啟動電源,也在各類需要不間斷供電的電子設(shè)備和便攜式儀器儀表中用作一些電器及控制回路的工作電源。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,大容量蓄電池的應(yīng)用迅速增加,人們希望能快捷、安全地對蓄電池進(jìn)行充電。因此,為了適應(yīng)市場的需求,我們需要設(shè)計一種鉛蓄電池智能充電器。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提出一種智能蓄電池充電器,單片機、整流濾波電路、BUCK降壓電路、電壓電流檢測電路和顯示電路等幾部分構(gòu)成,采用分級電流脈沖快速充電法,將充電過程分為了預(yù)充電、脈沖快速充電、補足充電和浮充電四個階段,并且為了提高充電效率,充電之前系統(tǒng)會檢測蓄電池殘余的電量,以進(jìn)入不同的充電階段。所有功能采用一鍵式開關(guān),完成所有操作及設(shè)置,具有溫度過高報警,短路、過載、獨特的防反接保護(hù),充滿、過放自動關(guān)斷、恢復(fù)等全功能保護(hù)措施,詳細(xì)的充電指示、蓄電池狀態(tài)、負(fù)載及各種故障指示。
為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種智能蓄電池充電器,所述智能蓄電池充電器包括單片機、電源電路、整流濾波電路、BUCK降壓電路、電壓電流檢測電路和顯示電路,單片機的輸入端連接有單片機電源電路、啟動按鍵和電壓電流檢測電路,單片機連接BUCK降壓電路和顯示電路,整流濾波電路連接BUCK降壓電路和單片機電源電路,BUCK降壓電路連接電壓電流檢測電路,充電輸入接口是整流濾波電路的輸入端,BUCK降壓電路上設(shè)有輸出端連接待充電電池。
上述裝置中,所述單片機的輸入端連接有溫度檢測電路。所述智能蓄電池充電器采用串聯(lián)式PWM充電主電路,PWM充電主電路中設(shè)有PWM1口和PWM2口連接單片機,PWM充電主電路的兩個輸出口分別連接待充電池的正負(fù)極。所述BUCK降壓電路中連接有反接電路,反接電路中設(shè)有二極管連接在BUCK降壓電路中。
鉛酸蓄電池壽命長,廣泛作為汽車、飛機、船等機動車輛或發(fā)電機組的啟動電源,也在各類需要不間斷供電的電子設(shè)備和便攜式儀器儀表中用作一些電器及控制回路的工作電源。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,大容量蓄電池的應(yīng)用迅速增加,人們希望能快捷、安全地對蓄電池進(jìn)行充電。為了滿足人們對大功率充電器的需求,這一款基于TL494和51單片機結(jié)合的功能完善、可擴充的智能充電器可以滿足上述所需要的條件。
本實用新型有益效果是:鉛酸蓄電池的制造成本低、容量大、價格低廉,使用十分廣泛。由于其固有的特性,若使用不當(dāng),壽命將大大縮短。影響鉛酸蓄電池壽命的因素很多,該智能充電器采用正確的充電方式,能有效延長蓄電池的使用壽命。該電路同時有過壓過流保護(hù),反接保護(hù),溫度過高報警并切斷電源,能夠有效的提高充電的安全性。
附圖說明
下面對本說明書附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
圖1是本實用新型的具體實施方式的智能蓄電池充電器的工作原理框圖。
圖2是本實用新型的具體實施方式的智能蓄電池充電器工作流程示意圖。
圖3是本實用新型的具體實施方式的BUCK降壓電路的電路原理圖。
圖4是本實用新型的具體實施方式的單片機外圍接口與液晶顯示電路原理圖。
圖5是本實用新型的具體實施方式的用于電流檢測的差分放大電路原理圖。
具體實施方式
下面對照附圖,通過對實施例的描述,本實用新型的具體實施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等,作進(jìn)一步詳細(xì)的說明,以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
如圖1-5所示,一種智能蓄電池充電器,包括單片機、給單片機供電的電源電路、整流濾波電路、BUCK降壓電路、電壓電流檢測電路和顯示電路,單片機的輸入端連接有單片機供電電源電路、啟動按鍵和電壓電流檢測電路,單片機連接BUCK降壓電路和顯示電路,整流濾波電路連接BUCK降壓電路,BUCK降壓電路連接電壓電流檢測電路,充電輸入接口是整流濾波電路的輸入端,BUCK降壓電路上設(shè)有輸出端連接待充電池。單片機的輸入端連接有溫度檢測電路,智能蓄電池充電器采用串聯(lián)式PWM充電主電路連接BUCK降壓電路,BUCK降壓電路由TL494、三極管、多個電阻、電容和二極管連接而成,BUCK降壓電路中連接有反接電路,通過兩個二極管D1和D3來防止電池反接對電路產(chǎn)生損害。主充電電路中的PWM1和PWM2口將連接單片機的IO口,由單片機內(nèi)部時序以及程序控制產(chǎn)生的PWM信號改變充電電路的電壓和最大充電電流,該電路的兩個輸出口分別連接待充電池的正負(fù)極。單片機選用STC系列芯片,連接了按鍵S1和S2,引腳AD0-AD7通過排阻連接了LCD構(gòu)成顯示電路,而且單片機上還連接發(fā)光二極管D5和D6、電阻R25和R26構(gòu)成的發(fā)光提醒電路。
系統(tǒng)由單片機、整流濾波電路、BUCK降壓電路、電壓電流檢測顯示電路等幾部分構(gòu)成;蓄電池充電器效率較高,本控制器專為降壓充電系統(tǒng)、使用了工業(yè)級AVR芯片控制器。本控制器通過電腦芯片對蓄電池的端電壓、放電電流、環(huán)境溫度等涉及蓄電池容量的參數(shù)進(jìn)行采樣,采用了具有串聯(lián)式PWM充電主電路,充電效率比非PWM高,延長了用電時間,提高了蓄電池使用效率。該充電器將充電過程分為四個階段,并且根據(jù)蓄電池不同的殘余電量進(jìn)行充電,所有功能采用一鍵式開關(guān),完成所有操作及設(shè)置。具有溫度過高報警,短路、過載、獨特的防反接保護(hù),充滿、過放自動關(guān)斷、恢復(fù)等全功能保護(hù)措施,詳細(xì)的充電指示、蓄電池狀態(tài)、負(fù)載及各種故障指示。
常規(guī)充電的方法是國際公認(rèn)的充電法則決定的,本系統(tǒng)采用的分級電流脈沖快速充電法,將充電過程分為了預(yù)充電、脈沖快速充電、補足充電和浮充電四個階段,并且為了提高充電效率,充電之前系統(tǒng)會檢測蓄電池殘余的電量,以進(jìn)入不同的充電階段。這幾個階段都是通過上述PWM充電主電路,由單片機產(chǎn)生的PWM信號控制充電主電路產(chǎn)生不同的充電電壓以及電流以進(jìn)入不同的充電過程,同時通過AD轉(zhuǎn)換電路采集到當(dāng)前充電過程下電池的狀態(tài)來控制當(dāng)前充電階段的時間,達(dá)到完成上述充電階段的目的。
單片機電源電路由降壓、整流、濾波等部分組成,由變壓器轉(zhuǎn)化的交流電一部分接入電源電路通過LM7805穩(wěn)壓后用來做單片機控制電路的電源,一部分接入圖3所示降壓BUCK電路通過芯片TL494構(gòu)成的BUCK降壓電路作為充電電路的電源,同時單片機通過程序輸出的PWM方波信號通過PWM1和PWM2口傳輸給TL494芯片,用來控制充電的電壓電流,完成對充電的過程控制,主電路采集到的當(dāng)前充電過程下的電壓送到單片機的AD0口進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換并顯示在液晶顯示電路上。圖3中BUCK降壓電路下的IN+和IN-端口接入差分放大電路的正負(fù)兩端,用來采集當(dāng)前充電過程下的電流,通過差分放大電路(圖5所示)放大后送入單片機AD1轉(zhuǎn)換口進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換并顯示,差分放大電路由LM385運算放大器、多個電阻、電容連接而成。同時BUCK降壓電路中二極管D1和D3具有反接保護(hù)作用,防止由于電池正負(fù)極接反導(dǎo)致的電路損傷。
上面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行了示例性描述,顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制,只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn),或未經(jīng)改進(jìn)將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的,均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。