一種快速智能充電器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及充電技術領域，提供了一種快速智能充電器，包括：主控制器、散熱器、報警裝置、液晶顯示屏和主電路；主控制器，與主電路、散熱器、報警裝置、液晶顯示屏相連接；主電路包括輸入模塊、橋式不控整流模塊、DC/DC轉換模塊和輸出模塊，依次相連接，DC/DC轉換模塊與主控制器相連接，輸出模塊與外部蓄電池相連接。主控制器內部設置有A/D轉換器和溫度傳感器，A/D轉換器與液晶顯示屏相連接，溫度傳感器用于實時的監(jiān)測外部蓄電池的溫度。主控制器為STM32F103ZET6微處理芯片。本實用新型實現了自動對蓄電池進行充電，并通過溫度傳感器對蓄電池的溫度進行監(jiān)控，在保證蓄電池安全的前提下對蓄電池進行充電，既保證了充電的安全性，又提高了充電的效率，延長了蓄電池的使用壽命。
【專利說明】
一種快速智能充電器
技術領域
[0001]本實用新型涉及充電技術領域，特別涉及一種快速智能充電器。
【背景技術】
[0002]隨著信息產業(yè)的迅猛發(fā)展以及移動電話、便攜式計算機、電動自行車等高附加值產品的普及，有越來越多的產品需要充電，多次充電會耗費電池的使用壽命，因此如何既能滿足充電的要求，又能夠盡可能的延長電池的壽命是目前本領域內急需解決的問題。
[0003]傳統的充電中采用的是三段式充電，即恒流充電、最高恒壓充電和涓流充電，此種充電模式實現簡便，成本低，能夠滿足電池的充電要求;但是不能區(qū)別電池的放電深度而導致充電過度或者不充分;并且對充電比例的控制較弱，電解液的保持欠佳，易造成失水，且容易使電池在充電過程中內部溫度升高，形成熱失控而損壞電池;無法解決因電池長期擱置，產生的硫化失效、電池損壞問題。
[0004]影響電動車電池壽命的主要原因是恒壓充電電壓設置不當。如果恒壓值設置不當，會導致高溫下過充電和低溫下欠充電。當處于高溫環(huán)境時，析氣電壓本身就低，過高的析氣電壓會導致電池內部溫度升高，損壞電池；當處于低溫環(huán)境時，長期的欠充電會使電池容量緩慢下降，最終導致電池失效。有時為了減少充電時間，把充電裝置中的恒壓值設置過大，使電池在恒壓充電期間，一直處于析氣狀態(tài)，失水率增加，也會影響電池的使用壽命。
[0005]如何提高鉛酸蓄電池的循環(huán)使用壽命，有效提高能源轉化效率，減小充電器使用過程中的潛在危險，充分控制充電過程，成為新型智能充電器的發(fā)展重點。
[0006]因此，充電技術領域急需一種快速智能充電器，實現了自動對電池進行充電，并通過溫度傳感器對電池的溫度進行監(jiān)控，在保證電池安全的前提下對電池進行充電，既保證了充電的安全性，又提高了充電的效率，延長了電池的使用壽命。

【發(fā)明內容】

[0007]本實用新型提供了一種快速智能充電器，技術方案如下:
[0008]—種快速智能充電器，包括:主控制器、散熱器、報警裝置、液晶顯示屏和主電路；
[0009]主控制器，與主電路、散熱器、報警裝置、液晶顯示屏相連接；
[0010]主控制器內部設置有A/D轉換器和溫度傳感器，A/D轉換器與液晶顯示屏相連接，溫度傳感器用于實時的監(jiān)測主控制器、主電路的溫度；
[0011]主電路，一端與主控制器相連接，另一端與外部蓄電池相連接。
[0012]優(yōu)選的，在上述一種快速智能充電器中，主電路還包括:輸入模塊、橋式不控整流模塊、DC/DC轉換模塊和輸出模塊，并且依次相連接，A/D轉換器、主控制器與DC/DC轉換模塊相連接，輸出模塊與外部蓄電池相連接。
[0013]優(yōu)選的，在上述一種快速智能充電器中，主控制器為STM32F103ZET6微處理芯片。
[0014]優(yōu)選的，在上述一種快速智能充電器中，A/D轉換器為高速A/D轉換器。
[0015]優(yōu)選的，在上述一種快速智能充電器中，液晶顯示屏為12864液晶顯示屏。
[0016]優(yōu)選的，在上述一種快速智能充電器中，液晶顯示屏為觸摸液晶顯示屏。
[0017]優(yōu)選的，在上述一種快速智能充電器中，報警裝置還包括:聲音報警裝置和警示燈，分別與主控制器相連接。
[0018]優(yōu)選的，在上述一種快速智能充電器中，還包括:外殼，主控制器、散熱器、報警裝置、液晶顯示屏和主電路都安裝于外殼內。
[0019]本實用新型的有益效果是:
[0020]1、本實用新型將采用STM32F103ZET6作為主控制器，實現了對主電路通斷電的控制，實現了自動對蓄電池進行充電，并通過溫度傳感器對蓄電池的溫度進行監(jiān)控，在保證蓄電池安全的前提下對蓄電池進行充電，溫度過高時對其停止充電，溫度處于70至80°C之間時，采用散熱器對蓄電池進行降溫，而不停止充電，既保證了充電的安全性，又提高了充電的效率，延長了蓄電池的使用壽命。
[0021]2、本實用新型利用主控制器內部的A/D轉換器，對從輸出端采集的電流電壓信號進行處理，由于本實用新型的A/D轉換器具有12位的精度，并且轉換速度達到I微秒，因此可以更加精準快速的實現對輸出端電流電壓信號的采集，及時的對輸出電壓、電流進行監(jiān)測，能有效的監(jiān)測對蓄電池的充電狀態(tài)，穩(wěn)定合適的充電電壓、電流，進而提高充電效率，并且能同時實現過壓過流保護，提高智能充電器的安全性能。
[0022]3、本實用新型安裝有報警裝置，當溫度超過80°C時，開始報警，給操作人員以提醒，能夠及時的人為停止充電，防止蓄電池的損壞以及嚴重情況下發(fā)生爆炸對人身造成傷害，更加安全可靠。
[0023]4、本實用新型設置有液晶顯示屏，能夠顯示蓄電池的溫度數值，方便操作人員查看，及時掌握蓄電池的充電情況，數據更加直觀、安全。
【附圖說明】
[0024]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型:
[0025]圖1是本實用新型一種快速智能充電器的結構示意圖。
[0026]圖2是本實用新型一種快速智能充電器實施例2的結構示意圖。
[0027]其中，圖1-2附圖標記與部件名稱之間的對應關系為:
[0028]主控制器I，A/D轉換器101，溫度傳感器102，散熱器2，報警裝置3，聲音報警裝置301，警示燈301，液晶顯示屏4，主電路5，輸入模塊501，橋式不控整流模塊502，DC/DC轉換模塊503，輸出模塊504。
【具體實施方式】
[0029]本實用新型的核心為提供一種快速智能充電器，解決了電池的循環(huán)使用壽命短，電池充電過程中的潛在危險高、電池的溫度不好監(jiān)控的問題。
[0030]為了使本實用新型技術實現的措施、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0031]實施例1:
[0032]圖1是本實用新型一種快速智能充電器的結構示意圖。
[0033]如圖1所示，本實用新型提供了一種快速智能充電器，包括:主控制器1、散熱器2、報警裝置3、液晶顯示屏4和主電路5;主控制器I，與主電路5、散熱器2、報警裝置3、液晶顯示屏4相連接;主控制器I內部設置有A/D轉換器101和溫度傳感器102，A/D轉換器101與液晶顯示屏4相連接，溫度傳感器102用于實時的監(jiān)測主控制器、主電路的溫度;主電路5，一端與主控制器I相連接，另一端與外部蓄電池相連接。
[0034]實施例2:
[0035]圖2是本實用新型一種快速智能充電器實施例2的結構示意圖。
[0036]如圖2示，本實用新型提供了一種快速智能充電器，包括:主控制器1、散熱器2、報警裝置3、液晶顯示屏4和主電路5;主控制器I，與主電路5、散熱器2、報警裝置3、液晶顯示屏4相連接;主控制器I內部設置有A/D轉換器101和溫度傳感器102，A/D轉換器101與液晶顯示屏4相連接，溫度傳感器102用于實時的監(jiān)測主控制器、主電路的溫度;主電路5，一端與主控制器I相連接，另一端與外部蓄電池相連接。
[0037]本實施例中，主電路5，還包括輸入模塊501、橋式不控整流模塊502、DC/DC轉換模塊503和輸出模塊504，并且依次相連接，A/D轉換器101、主控制器I與DC/DC轉換模塊503相連接，輸出模塊504與外部蓄電池相連接。
[0038]本實施例中，主控制器I為STM32F103ZET6微處理芯片。
[0039]本實施例中，A/D轉換器101為高速A/D轉換器。
[0040]本實施例中，液晶顯示屏4為觸摸液晶顯示屏或12864液晶顯示屏。
[0041]本實施例中，報警裝置3還包括:聲音報警裝置301和警示燈301，分別與主控制器I相連接。
[0042]本實施例中，還包括:外殼，主控制器1、散熱器2、報警裝置3、液晶顯示屏4和主電路5都安裝于外殼內。
[0043]本實用新型工作時，首先按照上述連接關系依次組裝好本實用新型；當需要采用本實用新型的快速智能充電器給蓄電池充電時，輸入模塊與交流220V市電相連接，輸出模塊與待充電蓄電池相連接;主控制器輸出脈沖信號使得DC/DC轉換模塊開始工作，主電路開始供電，220V市電經過橋式不控整流模塊之后，將交流220V市電轉換為310V直流電，經過DC/DC轉換模塊之后，將310V的直流電轉換為低壓直流電給蓄電池充電；在充電的同時，主控制器輸出脈沖信號使得DC/DC轉換模塊持續(xù)工作，在充電器給蓄電池充電過程中，DC/DC轉換模塊不斷的采集充電器給蓄電池充電的充電電壓和充電電流，然后將充電電壓、電流傳遞給位于主控制器上的A/D轉換器，A/D轉換器將接收到的充電電壓、電流的模擬信號轉換為數字信號后反饋給主控制器，主控制器能夠根據具體的充電電壓、電流的數值控制輸出的脈沖信號的大小，對DC/DC轉換模塊輸出的充電電壓、電流進行調整;主控制器將充電電壓、電流的數值實時的顯示于液晶顯示屏上；同時，主控制器內部的溫度傳感器持續(xù)的監(jiān)測本快速智能充電器整體工作時的溫度，并將溫度值傳遞給主控制器，主控器將其顯示于液晶顯示屏上;進一步的，當溫度傳感器監(jiān)測到充電器的溫度達到70度時，主控制器發(fā)出信號，驅動散熱器工作，給充電器散熱；當溫度傳感器監(jiān)測到的溫度值達到80度時，主控制器不再輸出脈沖信號，同時警報裝置發(fā)出警報，主電路不再輸出電壓和電流，停止工作，但是主控制器仍然處于工作狀態(tài)，溫度傳感器仍然監(jiān)測充電器的溫度，直到溫度降低到30度時，主控制器繼續(xù)輸出脈沖信號，主電路繼續(xù)輸出充電電壓和充電電流，繼續(xù)為蓄電池充電。在充電的過程中，A/D轉換器不斷的采集DC/DC轉換模塊輸出的充電電流、電壓信號，然后反饋給主控制器;當充電電壓穩(wěn)定在高于蓄電池額定電壓某一個值時，再監(jiān)測充電電流，當充電電流亦低于幾十毫安時，則認定對該蓄電池的充電已滿。
[0044]本實用新型將采用STM32F103ZET6作為主控制器，實現了對主電路通斷電的控制，實現了自動對充電器進行充電，并通過溫度傳感器對蓄電池的溫度進行監(jiān)控，在保證蓄電池安全的前提下對蓄電池進行充電，溫度過高時對其停止充電，溫度處于70至80°C之間時，采用散熱器對蓄電池進行降溫，而不停止充電，既保證了充電的安全性，又提高了充電的效率，延長了蓄電池的使用壽命。
[0045]本實用新型利用主控制器內部的A/D轉換器，對從輸出端采集的電流電壓信號進行處理，能有效的提高智能充電器的充電效率，并且能同時實現過壓過流保護，提高智能充電器的安全性能。
[0046]本實用新型安裝有報警裝置，當溫度超過80°C時，開始報警，給操作人員以提醒，能夠及時的人為停止充電，防止蓄電池的損壞以及嚴重情況下發(fā)生爆炸對人身造成傷害，更加安全可靠。
[0047]本實用新型設置有液晶顯示屏，能夠顯示蓄電池的溫度數值，方便操作人員查看，及時掌握蓄電池的充電情況，數據更加直觀、安全。
[0048]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
【主權項】
1.一種快速智能充電器，其特征在于，包括:主控制器、散熱器、報警裝置、液晶顯示屏和主電路； 所述主控制器，與所述主電路、散熱器、報警裝置、液晶顯示屏相連接； 所述主控制器內部設置有A/D轉換器和溫度傳感器，所述A/D轉換器與液晶顯示屏相連接，所述溫度傳感器用于實時的監(jiān)測主控制器、主電路的溫度； 所述主電路，一端與所述主控制器相連接，另一端與外部蓄電池相連接。2.根據權利要求1所述的一種快速智能充電器，其特征在于，所述主電路還包括:輸入模塊、橋式不控整流模塊、DC/DC轉換模塊和輸出模塊，并且依次相連接，所述A/D轉換器、主控制器與DC/DC轉換模塊相連接，所述輸出模塊與外部蓄電池相連接。3.根據權利要求1所述的一種快速智能充電器，其特征在于，所述主控制器為STM32F103ZET6微處理芯片。4.根據權利要求1所述的一種快速智能充電器，其特征在于，所述A/D轉換器為高速A/D轉換器。5.根據權利要求1所述的一種快速智能充電器，其特征在于，所述液晶顯示屏為12864液晶顯示屏。6.根據權利要求1所述的一種快速智能充電器，其特征在于，所述液晶顯示屏為觸摸液晶顯示屏。7.根據權利要求1所述的一種快速智能充電器，其特征在于，所述報警裝置還包括:聲音報警裝置和警示燈，分別與所述主控制器相連接。8.根據權利要求1所述的一種快速智能充電器，其特征在于，還包括:外殼，所述控制器、散熱器、報警裝置、液晶顯示屏和主電路都安裝于外殼內。
【文檔編號】H02J7/02GK205583802SQ201620363599
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】王大龍, 黃宇丹, 羅文豪, 張柔, 曾國輝
【申請人】上海工程技術大學