CN201975834U - 智能控制充电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种智能控制充电装置，包括12V电源、电压转换电路、光耦隔离电路、充电控制电路和单片机电路。充电控制电路由型号为MAX1898的芯片构成。12V电源通过电压转换电路和光耦隔离电路分别接至充电控制电路和单片机电路，单片机电路的充电控制信号接至充电控制电路，指令充电控制电路分别完成预充、快充和满充的充电过程，单片机电路的电源控制信号接至光耦隔离电路，在满充的充电过程后，指令光耦隔离电路完成切断电源。本实用新型智能控制充电装置的优点和积极效果在于：由于提供一种实时控制性能好，可以实现预充、快充和满充的充电过程，在满充后，自动切断电源，达到同时维护电池，延长了电池使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电设备，特别涉及一种智能控制充电装置。
背景技术
从随身听到数码相机，从手机到笔记本电脑，几乎所有用到电池的电器设备都需要用到充电器，充电器的使用越来越广泛，充电器为人们的外出旅行和出差办公提供了极大的方便。
由于充电器多采用大电流的快速充电法，在电池充满后如果不及时停止会使电池发烫，过度的充电会严重损害电池的寿命。一部好的充电器不但能在短时间内将电量充足，而且还可以对电池起到一定的维护作用，修复由于使用不当造成的记忆效应，即容量下降(电池活性衰退)现象。一些低成本的充电器采用电压比较法，为了防止过充，一般充电到90％就停止大电流快充，而采用小电流涓流补充充电。但是，这并不是科学的充电方法。例如，要在充电后及时关断电源，在检测出电池充电饱和时发出的电压变化信号，精确地结束充电工作，发出蜂鸣报警和液晶显示等，实现充电过程的智能化，以在缩短充电时间的同时能够维护电池，延长电池使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种实时控制性能好，可在缩短充电时间的同时维护电池，以延长电池使用寿命的智能控制充电装置。
为达到上述目的，本实用新型提供的智能控制充电装置，包括12V电源，还包括电压转换电路、光耦隔离电路、充电控制电路和单片机电路，所述12V电源通过所述电压转换电路和光耦隔离电路分别接至所述充电控制电路和单片机电路，所述单片机电路的充电控制信号接至所述充电控制电路，所述单片机电路的电源控制信号接至所述光耦隔离电路。
本实用新型智能控制充电装置，所述充电控制电路采用型号为MAX1898芯片构成。
本实用新型智能控制充电装置，所述单片机电路采用型号为AT89C52的芯片构成。
本实用新型智能控制充电装置，其中所述电压转换电路采用型号为LM7805的芯片，光耦隔离电路采用型号为6N137的芯片。
本实用新型智能控制充电装置，其中所述充电控制电路连接有LED信号灯。
本实用新型智能控制充电装置的优点和积极效果在于：由于提供一种实时控制性能好，可以实现预充、快充和满充的充电过程，在满充后，自动切断电源，达到同时维护电池，延长了电池使用寿命。
下面将结合实施例参照附图进行详细说明。
附图说明
图1是本实用新型智能控制充电装置的方框图；
图2是电压转换电路的电路图；
图3是光耦隔离电路的电路图；
图4是单片机电路的电路图；
图5是充电控制电路的电路图。
具体实施方式
参照图1和图5，本实用新型提供的智能控制充电装置，包括12V电源、电压转换电路1、光耦隔离电路2、充电控制电路3和单片机电路4。12V电源通过电压转换电路1和光耦隔离电路2分别接至充电控制电路3和单片机电路4，单片机电路4的充电控制信号接至充电控制电路3，指令充电控制电路3分别完成预充、快充和满充的充电过程，单片机电路4的电源控制信号接至光耦隔离电路2，在满充的充电过程后，指令光耦隔离电路2完成切断电源。
下面结合附图详细说明本实用新型智能控制充电装置的实施例。
参阅图2，电压转换电路1采用型号为LM7805的芯片，芯片LM7805输出+5V电压。参阅图3，光耦隔离电路采用型号为6N137的芯片。
参阅图5，充电控制电路3由型号为MAX1898的芯片构成，芯片包括电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、定时模块和主控制器模块。电压检测模块，用于检测锂电池充电电压。电流检测模块，用于检测电源的总输入电流，包括负载电流与充电电流。当检测到输入电流大于设定的门限电流时，通过降低充电电流从而控制输入电流。因为***工作时电源电流的变化范围较大，如果充电器没有输入电流检测功能，则输入电源必须能够提供最大负载电流与最大充电电流之和，这将使电源的成本增高、体积增大，而利用输入限流功能则能够降低充电器对直流电源的要求，同时也简化了输入电源的设计。温度检测模块，用于检测锂电池温度。定时模块，用于设定锂电池充电时间。由第7脚输出接至锂电池正极。12V电源通过电压转换电路1和光耦隔离电路2分别接至充电控制电路4和单片机电路3。MAX1898外接12V电源和充电三极管Q1，MAX1898第1脚与第2脚之间连接有LED信号灯D1。
参阅图4，单片机电路4采用型号为AT89C52的芯片构成。单片机电路4中第12脚CHG的充电控制信号接至充电控制电路3中第2脚，指令充电控制电路3分别完成预充、快充和满充的充电过程，单片机电路4中第21脚的电源控制信号GATE接至光耦隔离电路2中第2脚，在满充的充电过程后，指令光耦隔离电路2完成切断电源。单片机电路4为已知技术，这里不再赘述。
下面结合附图详细说明本实用新型智能控制充电装置的充电工作过程。
●预充
在安装好锂电池之后，接通输入12V直流电源，当充电器检测到电池时，用RST键将定时器复位，从而进入预充过程，在此期间充电器以快充电流的10％给电池充电，使锂电池电压、温度恢复到正常状态。预充时间由MAX1898芯片第4脚的外接电容C11确定(100nF时为45分钟)。如果在预充时间内锂电池电压达到2.5V，且电池温度正常，则充电进入快充过程；如果超过预充时间后，锂电池电压仍低于2.5V，则认为锂电池不可充电，充电器显示锂电池故障，LED指示灯闪烁。
●快充
快充过程也称为恒流充电，此时充电器以恒定电流对锂电池充电。恒流充电时，锂电池电压缓慢上升，一旦锂电池电压达到所设定的终止电压，恒流充电终止，充电电流快速递减，充电进入满充过程。
●满充
在满充过程中，充电电流逐渐衰减，直到充电速率降到设置值以下，或满充时间超时，转入顶端截止充电。顶端截止充电时，充电器以极小的充电电流为锂电池补充能量。由于充电器在检测电池电压是否达到终止电压时有充电电流通过电池内阻，尽管在满充和顶端截止充电过程中充电电流逐渐下降，减小了锂电池内阻和其他串联电阻对锂电池端电压的影响，但串联在充电回路中的电阻形成的压降仍然对锂电池终止电压的检测有影响。一般情况下，满充和顶端截止充电可以延长锂电池5％～10％的使用时间。
●断电
当锂电池充满后，MAX1898芯片的第2脚CHG发送的脉冲电平会由低变高，这将会被单片机电路4检测到，引起单片机的中断。在中断中，如果判断出充电完毕，则单片机将通过AT89C52芯片中第2脚控制光耦6N137，切断LM7805向MAX1898的供电，从而保证芯片和电池的安全，同时也减小功耗。
●报警
当锂电池充满后，MAX1898芯片本身会熄灭外接的LED绿灯。但是，为了安全起见，单片机电路4在检测到充满状态的脉冲后，会自动切断MAX1898芯片的供电，并且通过蜂鸣器报警，提醒用户及时取出锂电池。当充电出错时，MAX1898芯片本身控制LED绿灯以1.5Hz左右的频率闪烁，此时不要切断芯片的供电，要让用户看到此提示。
本实用新型智能控制充电装置，可以对单节锂电池进行安全有效的快充，其最大的特点是：在不使用电感的情况下，仍能做到很低的功率耗散，可以实现预充电，具有过压保护和温度保护功能，最长充电时间的限制可为锂电池提供二次保护。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计方案前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (5)
1.一种智能控制充电装置，包括12V电源，其特征在于：还包括电压转换电路(1)、光耦隔离电路(2)、充电控制电路(3)和单片机电路(4)，所述12V电源通过所述电压转换电路(1)和光耦隔离电路(2)分别接至所述充电控制电路(3)和单片机电路(4)，所述单片机电路(43)的充电控制信号接至所述充电控制电路(3)，所述单片机电路(4)的电源控制信号接至所述光耦隔离电路(2)。
2.根据权利要求1所述的智能控制充电装置，其特征在于，所述充电控制电路(3)采用型号为MAX1898芯片构成。
3.根据权利要求1或2所述的智能控制充电装置，其特征在于，所述单片机电路(4)采用型号为AT89C52的芯片构成。
4.根据权利要求3所述的智能控制充电装置，其特征在于：其中所述充电控制电路(3)连接有LED信号灯。
5.根据权利要求4所述的智能控制充电装置，其特征在于：其中所述电压转换电路(1)采用型号为LM7805的芯片，光耦隔离电路(2)采用型号为6N137的芯片。
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