CN111009942A - 智能充电***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种智能充电***及其控制方法。所述智能充电***包括充电端口、开关模块和单片机。充电端口用于与待充电设备连接。充电端口生成剩余电压信号。开关模块与充电端口连接。充电端口和开关模块的信号接收端分别与单片机连接。智能充电***通过单片机进行剩余电压信号和满电信号比较，以控制开关模块的导通与否，进而控制电源为待充电设备充电。单片机内预设满电信号。预设的满电信号不同，开关模块的导通情况不同。单片机通过设置不同的满电信号，实现为不同额定电压的待充电设备充电。智能充电***能够为不同的待充电设备充电，通用性强。

Description

智能充电***及其控制方法

技术领域

本申请涉及电力技术领域，特别是涉及一种智能充电***及其控制方法。

背景技术

市面上的待充电设备的充电器一般采用硬件的方式，判断是否为待充电设备充电。

充电器中的硬件的使用寿命短，易受到充电次数和充电环境的影响。受到充电电压的制约，现有充电器只能为对应的待充电设备充电，不具有通用性。

发明内容

基于此，有必要针对现有充电器只能为对应的待充电设备充电，不具有通用性的问题，提供一种智能充电***及其控制方法。

一种智能充电***包括充电端口、开关模块和单片机。所述充电端口用于与待充电设备连接。所述充电端口生成剩余电压信号。所述开关模块包括电力输入端、电力输出端和信号接收端。所述电力输入端用于与电源连接。所述电力输出端与所述充电端口连接。

所述充电端口和所述信号接收端分别与所述单片机连接。所述单片机用于采集所述剩余电压信号。所述单片机内预设有满电信号。所述单片机用于根据所述剩余电压信号和所述满电信号，得到控制信号。所述开关模块用于通过所述信号接收端接收所述控制信号。所述控制信号控制所述开关模块导通。所述电源给所述待充电设备充电。

在一个实施例中，所述开关模块包括导通电路和控制电路。所述导通电路包括所述电力输入端、所述电力输出端和信号控制端。所述控制电路包括所述信号接收端和信号输出端。所述信号控制端与所述信号输出端连接。所述控制电路用于根据所述控制信号控制所述导通电路导通。

在一个实施例中，所述控制电路为PMOS管。所述PMOS管的漏极与所述信号控制端连接。所述PMOS管的源极接地。所述PMOS管的栅极与所述单片机连接。所述单片机将所述控制信号输入所述PMOS管，以控制所述漏极与所述源极导通。

在一个实施例中，所述智能充电***还包括第一分压电阻和第二分压电阻。所述第一分压电阻包括第一分压端和第二分压端。所述第一分压端连接于所述电力输出端与所述充电端口之间。所述第二分压端与所述单片机连接。所述第二分压电阻包括第三分压端和第四分压端。所述第三分压端与所述第二分压端连接。所述第四分压端接地。

在一个实施例中，所述智能充电***还包括反向保护电路。反向保护电路连接于所述第一分压端和所述电力输出端之间。所述反向保护电路用于防止电流反向流动。

在一个实施例中，所述反向保护电路为二极管。所述二极管包括第一截止端和第二截止端。所述第一截止端与所述电力输出端连接。所述第二截止端与所述第一分压端连接。

在一个实施例中，所述智能充电***还包括稳压电路。所述稳压电路连接于所述第一截止端与所述电力输出端之间。

在一个实施例中，所述稳压电路包括滤波电路和储能电路。所述滤波电路连接于所述第一截止端与所述电力输出端之间。所述储能电路的一端连接于所述滤波电路与所述电力输出端之间所述储能电路的另一端接地。

在一个实施例中，所述滤波电路包括电感和第一电容。所述电感包括第一电感端和第二电感端。所述第一电感端与所述电力输出端连接。所述第二电感端与所述第一截止端连接。所述第一电容包括第一电容端和第二电容端。所述第一电容端与所述第一电感端连接。所述第二电容端接地。

在一个实施例中，所述滤波电路还包括第二电容。所述第二电容与所述第一电容并联。

在一个实施例中，所述储能电路包括肖特基二极管。所述肖特基二极管的一端连接于所述滤波电路与所述电力输出端之间。所述肖特基二极管的另一端接地。

一种如上述任一项实施例所述智能充电***的控制方法包括：

所述单片机采集所述待充电设备的剩余电压，并得到所述剩余电压信号。

所述单片机内预设所述满电信号。

所述单片机根据所述剩余电压信号和所述满电信号，输出所述控制信号。

所述控制信号控制所述开关模块导通，所述电源给所述待充电设备充电。

本申请实施例提供的所述智能充电***包括充电端口、开关模块和单片机。所述充电端口用于与待充电设备连接。所述充电端口生成剩余电压信号。所述开关模块包括电力输入端、电力输出端和信号接收端。所述电力输入端用于与电源连接。所述电力输出端与所述充电端口连接。所述充电端口和所述信号接收端分别与所述单片机连接。所述单片机用于采集所述剩余电压信号。所述单片机内预设满电信号。所述单片机用于根据所述剩余电压信号和所述满电信号，得到控制信号。所述开关模块用于通过所述信号接收端接收所述控制信号。所述控制信号控制所述开关模块导通。所述电源给所述待充电设备充电。

所述智能充电***通过所述单片机进行所述剩余电压信号和所述满电信号比较，以控制所述开关模块的导通与否，进而控制所述电源为所述待充电设备充电。所述单片机内预设满电信号。预设的所述满电信号不同，所述开关模块的导通情况不同。所述单片机通过设置不同的满电信号，实现为不同额定电压的待充电设备充电。所述智能充电***能够为不同的待充电设备充电，通用性强。

附图说明

图1为本申请一个实施例中提供的所述智能充电***的电气示意图；

图2为本申请一个实施例中提供的所述智能充电***的电路图。

附图标号：

智能充电*** 10

充电端口 20

待充电设备 110

开关模块 30

电源 100

信号接收端 301

单片机 50

导通电路 310

电力输入端 311

电力输出端 312

信号控制端 313

控制电路 320

信号输出端 321

漏极 322

源极 323

栅极 324

第一分压电阻 610

第一分压端 611

第二分压端 612

第二分压电阻 620

第三分压端 621

第四分压端 622

反向保护电路 70

第一截止端 701

第二截止端 702

稳压电路 80

滤波电路 800

储能电路 900

电感 810

第一电感端 811

第二电感端 812

第一电容 820

第一电容端 821

第二电容端 822

第二电容 830

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1，本申请实施例提供一种智能充电***10，包括充电端口20、开关模块30和单片机50。所述充电端口20用于与待充电设备110连接。所述充电端口20生成剩余电压信号。所述开关模块30包括电力输入端311、电力输出端312和信号接收端301。所述电力输入端311用于与电源100连接。所述电力输出端312与所述充电端口20连接。

所述充电端口20和所述信号接收端301分别与所述单片机50连接。所述单片机50用于采集所述剩余电压信号。所述单片机50内预设有满电信号。所述单片机50用于根据所述剩余电压信号和所述满电信号，得到控制信号。所述开关模块30用于通过所述信号接收端接收所述控制信号。所述控制信号控制所述开关模块30导通。所述电源100给所述待充电设备110充电。

本申请实施例提供的所述智能充电***10通过所述单片机50进行所述剩余电压信号和所述满电信号比较，以控制所述开关模块30的导通与否，进而控制所述电源100为所述待充电设备110充电。所述单片机50内预设满电信号。预设的所述满电信号不同，所述开关模块30的导通情况不同。所述单片机50通过设置不同的满电信号，实现为不同额定电压的所述待充电设备110充电。所述智能充电***10能够为不同的所述待充电设备110充电，通用性强。

所述充电端口20用于与待充电设备110连接，以获取所述带充电设备110内部电压值。所述单片机50用于检测所述带充电设备110内部剩余电压值和控制是否为所述带充电设备110充电。

在一个实施例中，所述单片机50的型号为STM12F427.100。所述单片机50的内部具有模数转换模块。所述模数转换模块用于将所述充电端口20引入的剩余电压的模拟信号转换为数字信号，以实现所述带充电设备110剩余电量的检测。

所述单片机50包括储存模块。所述储存模块用于储存所述满电信号。

所述单片机50包括脉冲宽度调制模块。所述脉冲调制模块分别与所述模数转换模块和所述储存模块连接，用于根据所述剩余电压信号和所述满电信号，输出所述控制信号。所述控制信号为脉冲宽度调制信号。

请一并参见图2，在一个实施例中，所述开关模块30包括导通电路310和控制电路320。所述导通电路310包括所述电力输入端311、所述电力输出端312和信号控制端313。所述控制电路320包括所述信号接收端301和信号输出端321。所述信号控制端313与所述信号输出端321连接。所述控制电路320用于根据所述控制信号控制所述导通电路310导通。

在一个实施例中，所述控制电路320为PMOS管。所述PMOS管的漏极322与所述信号控制端313连接。所述PMOS管的源极323接地。所述PMOS管的栅极324与所述单片机50连接。所述单片机50将所述控制信号输入所述PMOS管，以控制所述漏极322与所述源极323导通。

所述脉冲宽度调制信号通过控制所述PMOS管的开关控制所述开关模块30的导通与否。

在一个实施例中，所述智能充电***10还包括第一分压电阻610和第二分压电阻620。所述第一分压电阻610包括第一分压端611和第二分压端612。所述第一分压端611连接于所述电力输出端312与所述充电端口20之间。所述第二分压端612与所述单片机50连接。所述第二分压电阻620包括第三分压端621和第四分压端622。所述第三分压端621与所述第二分压端612连接。所述第四分压端622接地。

所述第一分压电阻610和所述第二分压电阻620实现所述待充电设备110的剩余电压的分压，以减小输入所述单片机50的电压，保护所述单片机50不被损坏。

在一个实施例中，所述智能充电***10还包括反向保护电路70。反向保护电路70连接于所述第一分压端611和所述电力输出端312之间。所述反向保护电路70用于防止电流反向流动，以避免断电时，电流的回流冲击。

在一个实施例中，所述反向保护电路70为二极管。所述二极管包括第一截止端701和第二截止端702。所述第一截止端701与所述电力输出端312连接。所述第二截止端702与所述第一分压端611连接。所述用于防止电流反向流动，以避免断电时，电流的回流冲击。

在一个实施例中，所述智能充电***10还包括稳压电路80。所述稳压电路80连接于所述第一截止端701与所述电力输出端312之间。所述稳压电路80用于使充电电压稳定在设定范围。

在一个实施例中，所述稳压电路80包括滤波电路800和储能电路900。所述滤波电路800连接于所述第一截止端701与所述电力输出端312之间。所述储能电路900的一端连接于所述滤波电路800与所述电力输出端312之间所述储能电路900的另一端接地。

在一个实施例中，所述滤波电路800包括电感810和第一电容820。所述电感810包括第一电感端811和第二电感端812。所述第一电感端811与所述电力输出端312连接。所述第二电感端812与所述第一截止端701连接。所述第一电容820包括第一电容端821和第二电容端822。所述第一电容端821与所述第一电感端811连接。所述第二电容端822接地。所述电感810和所述第一电容820相互配合时充电波形更为稳定。

在一个实施例中，所述滤波电路800还包括第二电容830。所述第二电容830与所述第一电容820并联。

所述第二电容830与所述第一电容820的电容量不同，可以滤去不同频率的波。

在一个实施例中，所述储能电路900包括肖特基二极管。所述肖特基二极管的一端连接于所述滤波电路800与所述电力输出端312之间。所述肖特基二极管的另一端接地。所述肖特基二极管能够储存电能，提高电路的缓冲能力。

本申请实施例提供一种如上述任一项实施例所述智能充电***10的控制方法包括：

S100，所述单片机50采集所述待充电设备110的剩余电压，并得到所述剩余电压信号。

S200，所述单片机50内预设所述满电信号。

S300，所述单片机50根据所述剩余电压信号和所述满电信号，输出所述控制信号。

S400，所述控制信号控制所述开关模块30导通，所述电源100给所述待充电设备110充电。

当所述带充电设备110充满电时，所述单片机50不输出所述脉冲宽度调制信号。所述开关模块30停止导通。所述电源100不能为所述待充电设备110充电。

在一个实施例中，所述单片机50中预设的所述满电电压可以不同。所述单片机50中预设的所述满电电压与所述待充电设备110的满电电压相匹配。所述单片机50的预设满电电压可以通过程序设定。

本申请实施例提供所述智能充电***10的控制方法通过所述单片机50进行所述剩余电压信号和所述满电信号比较，以控制所述开关模块30的导通与否，进而控制所述电源100为所述待充电设备110充电。所述单片机50内预设满电信号。预设的所述满电信号不同，所述开关模块30的导通情况不同。所述单片机50通过设置不同的满电信号，实现为不同额定电压的所述待充电设备110充电。所述智能充电***10能够为不同的所述待充电设备110充电，提高了***的通用性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种智能充电***，其特征在于，包括：

充电端口(20)，用于与待充电设备(110)连接，所述充电端口(20)生成剩余电压信号；

开关模块(30)，包括电力输入端(311)、电力输出端(312)和信号接收端(301)，所述电力输入端(311)用于与电源(100)连接，所述电力输出端(312)与所述充电端口(20)连接；

单片机(50)，所述充电端口(20)和所述信号接收端(301)分别与所述单片机(50)连接，所述单片机(50)用于采集所述剩余电压信号，所述单片机(50)内预设有满电信号，所述单片机(50)用于根据所述剩余电压信号和所述满电信号，得到控制信号，所述开关模块(30)用于通过所述信号接收端接收所述控制信号，所述控制信号控制所述开关模块(30)导通，所述电源(100)给所述待充电设备(110)充电。

2.如权利要求1所述的智能充电***，其特征在于，所述开关模块(30)包括：

导通电路(310)，包括所述电力输入端(311)、所述电力输出端(312)和信号控制端(313)；

控制电路(320)，包括所述信号接收端(301)和信号输出端(321)，所述信号控制端(313)与所述信号输出端(321)连接，所述控制电路(320)用于根据所述控制信号控制所述导通电路(310)导通。

3.如权利要求2所述的智能充电***，其特征在于，所述控制电路(320)为PMOS管，所述PMOS管的漏极(322)与所述信号控制端(313)连接，所述PMOS管的源极(323)接地，所述PMOS管的栅极(324)与所述单片机(50)连接，所述单片机(50)将所述控制信号输入所述PMOS管，以控制所述漏极(322)与所述源极(323)导通。

4.如权利要求1所述的智能充电***，其特征在于，还包括：

第一分压电阻(610)，所述第一分压电阻(610)包括第一分压端(611)和第二分压端(612)，所述第一分压端(611)连接于所述电力输出端(312)与所述充电端口(20)之间，所述第二分压端(612)与所述单片机(50)连接；

第二分压电阻(620)，所述第二分压电阻(620)包括第三分压端(621)和第四分压端(622)，所述第三分压端(621)与所述第二分压端(612)连接，所述第四分压端(622)接地。

5.如权利要求4所述的智能充电***，其特征在于，还包括：

反向保护电路(70)，连接于所述第一分压端(611)和所述电力输出端(312)之间，所述反向保护电路(70)用于防止电流反向流动。

6.如权利要求5所述的智能充电***，其特征在于，所述反向保护电路(70)为二极管，所述二极管包括第一截止端(701)和第二截止端(702)，所述第一截止端(701)与所述电力输出端(312)连接，所述第二截止端(702)与所述第一分压端(611)连接。

7.如权利要求6所述的智能充电***，其特征在于，还包括：

稳压电路(80)，连接于所述第一截止端(701)与所述电力输出端(312)之间。

8.如权利要求7所述的智能充电***，其特征在于，所述稳压电路(80)包括：

滤波电路(800)，连接于所述第一截止端(701)与所述电力输出端(312)之间；

储能电路(900)，所述储能电路(900)的一端连接于所述滤波电路(800)与所述电力输出端(312)之间，所述储能电路(900)的另一端接地。

9.如权利要求8所述的智能充电***，其特征在于，所述滤波电路(800)包括：

电感(810)，包括第一电感端(811)和第二电感端(812)，所述第一电感端(811)与所述电力输出端(312)连接，所述第二电感端(812)与所述第一截止端(701)连接；

第一电容(820)，包括第一电容端(821)和第二电容端(822)，所述第一电容端(821)与所述第一电感端(811)连接，所述第二电容端(822)接地。

10.如权利要求9所述的智能充电***，其特征在于，所述滤波电路(800)还包括：

第二电容(830)，与所述第一电容(820)并联。

11.如权利要求9所述的智能充电***，其特征在于，所述储能电路(900)包括肖特基二极管，所述肖特基二极管的一端连接于所述滤波电路(800)与所述电力输出端(312)之间，所述肖特基二极管的另一端接地。

12.一种如权利要求1所述的智能充电***的控制方法，其特征在于，包括：

所述单片机(50)采集所述待充电设备(110)的剩余电压，并得到所述剩余电压信号；

所述单片机(50)内预设所述满电信号；

所述单片机(50)根据所述剩余电压信号和所述满电信号，输出所述控制信号；

所述控制信号控制所述开关模块(30)导通，所述电源(100)给所述待充电设备(110)充电。

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