变频充电器制造技术

本发明专利技术公开一种变频充电器，包括：对电池充电的充电器；开启和关闭充电器的开关装置；采集充电器的输出电压的主输出电压采集模块；采集充电器的充电状态以便判断电池是否充满的充电信号采集模块；控制充电器的充电电压大小的电压控制模块；对充电器进行智能控制的微控制器；为微控制器提供工作电压的稳压电源模块；及控制充电器的充电电流大小的电流控制模块。本发明专利技术提供的变频充电器能够根据铅酸或锂电池荷电状态，动态调整充电电流、充电电压，并设定不同频率的电流方波，在对电池充电过程中给予不同的停顿即间歇式充电。

【技术实现步骤摘要】

专利技术涉及ー种充电器，尤其涉及ー种变频充电器。
技术介绍
现有的充电电池主要包括铅酸充电电池和锂电池。这些充电电池广泛用于移动数码产品、电动工具、电动自行车、电动汽车、高尔夫球车、电动大巴等装备中。是否能够快速将上述两种充电电池充满电，并使充电后的电池具有较长的放电时间和延长的使用寿命，是判断充电器优劣的重要标志。对于铅酸电池，其充电电化学反应方程为 2PbS04+2H20+2e =Pb02 (正极)+Pb (负极)+2H2S04 (电解液) 充电电化学反应在正负两极进行。反应生成的H2S04在两极浓度最高，按浓度梯度分布向浓度低区扩散，使放电后生成的水接触两极并被电解成H+和02，分别和正负极上的PbS04反应。H2S04浓度扩散和H+、02向两极迁徙需要一定的时间。而现有的充电器是不停顿地对电池进行充电的。这种持续充电会不断地电解H20，但由于正、负极的氧化/还原反应来不及进行，因此会导致H2、02溢出，造成电解液失水,使两极放电后生成的PbS04不能被反应生成Pb02、Pb和H2S04。这样，电解液減少，电池每充一次能量就比上次充电的能カ低许多。对于锂电池的充电，现有的充电器是采用大电流进行的。锂电池因正负极均存有大量锂离子，安全性成为最大核心问题。持续大电流充电，将会使正负极反应不充分，导致电池自然发热，甚至在极限状态下会引发锂电池爆炸，从而带来严重的安全问题。综上所述，现有的充电器是持续不断并且以恒定的电流对充电电池进行充电的，因此才会出现上述充电电池的充电质量下降，甚至导致电池爆炸的严重问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种充电电流、电压可变并且充电过程间歇停顿的变频充电器，其具有充电速度快、充电电量足、充电后的电池无结晶、不脱水、不发热的优点。为实现该目的，本专利技术采用如下技术方案 ー种变频充电器，包括对电池充电的充电器；开启和关闭充电器的开关装置；采集充电器的输出电压的主输出电压采集模块；采集充电器的充电状态以便判断电池是否充满的充电信号采集模块；控制充电器的充电电压大小的电压控制模块；对充电器进行智能控制的微控制器；为微控制器提供工作电压的稳压电源模块；及控制充电器的充电电流大小的电流控制模块。与现有技术相比，本专利技术具备如下优点 本专利技术提供的变频方波间歇式智能充电的变频充电器，它能够根据铅酸或锂电池荷电状态，动态调整充电电流、充电电压，并设定不同频率的电流方波，在对电池充电过程中给予不同的停顿即间歇式充电。附图说明 图I为本专利技术变频充电器的模块方框 图2为图I所示的变频充电器的详细结构 图3为本专利技术变频充电器的主程序流程图 '及 图4为本专利技术变频充电器的定时中断程序流程图。具体实施方式 为解决铅酸电池充电过程中电解液減少，能量逐渐降低的问题，本专利技术提供一种充电电流、电压可变并且充电过程间歇停顿的变频充电器，其具有充电速度快、充电电量足、充电后的电池无结晶、不脱水、不发热的优点。 在本专利技术提供的变频充电器对铅酸电池充电的过程中，根据铅酸电池两极反应及离子弥漫扩散的动态过程，设定不同频率的电流方波对铅酸电池进行间歇停顿式充电，充电频率及停顿时间随电解液浓度不同而进行必要的变化，从而減少铅酸电池是析气结晶脱水现象，使电池的寿命延长，充电的电量充足；并且为了补偿间歇停顿造成的充电时间延迟，可以提高充电电流，从而较大幅度提升平均充电率，加快了充电速度。同时，为解决锂电池大电流充电导致的正负极反应不充分，电池自然发热甚至爆炸的情况，本专利技术提供的变频充电器采用间歇充电，亦即在充电过程中给予必要的停顿，从而在保证大电流快速充电的优势下，还明显有益于锂电池安全。随着充电过程中电池荷电状态变化，动态调整充电频率和停顿时间。由此，本专利技术提供一种变频方波间歇式智能充电的变频充电器，它能够根据铅酸或锂电池荷电状态，动态调整充电电流、充电电压，并设定不同频率的电流方波，在对电池充电过程中给予不同的停顿即间歇式充电。下面结合附图和实施例对本专利技术作进ー步的说明 根据本专利技术的一个实施例，一种以变频方波间歇式智能充电的变频充电器包括用于对电池比如铅酸电池或锂电池进行充电的充电器I、用于开启和关闭充电器I的开关装置2、用于采集充电器I的输出电压的主输出电压采集模块3、用于采集充电器I的充电状态以便判断电池是否充满的充电信号采集模块4、用于控制充电器I的充电电压大小的电压控制模块6、用于对充电器I进行智能控制的微控制器7、用于为微控制器7提供工作电压的稳压电源模块5及用于控制充电器I的充电电流大小的电流控制模块8。所述充电器I由脉宽调制芯片12控制，并且具有主要电压输出端14、输出电压在+7伏到+30伏之间的辅助电压输出端16及具有充电状态指示的充电状态输出端18。所述辅助电压输出端16用于为微控制器7供电。主要电压输出端14用于在微控制器7控制下通过开关装置给电池充电。此外，所述脉宽调制芯片12具有输出电流调节端124及输出电压调节端122。所述微控制器7具有第一输入输出端72、第二输入输出端71、第三输入输出端73、第四输入输出端75、第一模数转换端74、第二模数转换端76及电源输入端78。所述开关装置2具有输入端22、输出端24及控制端26。所述输入端22与充电器I的主要电压输出端14连接，而输出端24作为变频充电器的电压输出端。所述控制端26与微控制器7的第一输入输出端72连接。其能够受微控制器7的控制,开启或关闭充电器I的主要电压输出端14，实现对电池的充电和停顿。所述主输出电压采集模块3包括电阻Rl、电阻R2、电阻R3及电容C5。其中，电阻Rl的一端接开关装置2的输出端24，另一端经电阻R2接地，电阻R2的非接地端经电阻R3与微控制器7的第一模数转换端74连接，同时所述第一模数转换端74经电容C5接地。充电器I的主要电压输出端14的电压经电阻Rl和电阻R2分压后，转变为微控制器7可以识别的电压大小。所述电容C5具有滤除杂波、为微控制器7提供稳定的输入电压信号的作用。微控制器7在开关装置2处于开启状态下检测出充电器I的主要电压输出端14的电压值；并且在开关装置2处于关闭状态下检测出所连接的电池的实际电压值。所述充电信号采集模块4包括电阻R4、电阻R5、电阻R6及电容C7。其中，电阻R4的一端接充电器I的充电状态输出端18，另一端经电阻R5接地；电阻R5的非接地端经电阻R6接至微控制器7的第二模数转换端76，第二模数转换端76经电容C7接地。微控制器7在开关装置2处于开启状态时检测出充电器I的充电状态信号。该模块4与主输出电压检测模块3结合可判断变频充电器正在充电、已充满电或未接电池的各种情况。 所述稳压电源模块5包括具有输入端522、输出端524及接地端526的稳压芯片52、电容Cl、电容C2及电容C3。其中，所述稳压芯片52的输入端522连接充电器I的辅助电压输出端16，并通过电容Cl接地，输出端524与微控制器7的电源输入端78连接，并通过电容C2和C3并联后接地，而所述接地端526则接地。该模块5为微控制器7提供正常的工作电压。所述电压控制模块6包括三极管Q1、可变电阻VR1、电阻R9及电阻R10。其中，所述三极管Ql的基极经电阻RlO接至微控制器7的第二输入输出端7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频充电器，其特征在于包括：对电池充电的充电器（1）；开启和关闭充电器（1）的开关装置（2）；采集充电器（1）的输出电压的主输出电压采集模块（3）；采集充电器（1）的充电状态以便判断电池是否充满的充电信号采集模块（4）；控制充电器（1）的充电电压大小的电压控制模块（6）；对充电器（1）进行智能控制的微控制器（7）；为微控制器（7）提供工作电压的稳压电源模块（5）；及控制充电器（1）的充电电流大小的电流控制模块（8）。

【技术特征摘要】
1.ー种变频充电器，其特征在于包括 对电池充电的充电器(I); 开启和关闭充电器(I)的开关装置(2)； 采集充电器(I)的输出电压的主输出电压采集模块(3)； 采集充电器(I)的充电状态以便判断电池是否充满的充电信号采集模块(4)； 控制充电器(I)的充电电压大小的电压控制模块(6)； 对充电器(I)进行智能控制的微控制器(7)； 为微控制器(7)提供工作电压的稳压电源模块(5) '及 控制充电器(I)的充电电流大小的电流控制模块(8 )。2.根据权利要求I所述的变频充电器，其特征在于所述充电器(I)由脉宽调制芯片(12)控制，并且具有用于在微控制器(7)控制下通过开关装置给电池充电的主要电压输出端(14)、输出电压在+7伏到+30伏之间并且用于为微控制器(7)供电的辅助电压输出端(16)及具有充电状态指示的充电状态输出端(18);所述脉宽调制芯片(12)具有输出电流调节端(124)及输出电压调节端(122)。3.根据权利要求2所述的变频充电器，其特征在于所述微控制器(7)具有第一输入输出端(72)、第二输入输出端(71)、第三输入输出端(73)、第四输入输出端(75)、第一模数转换端(74)、第二模数转换端(76)及电源输入端(78)。4.根据权利要求3所述的变频充电器，其特征在于所述开关装置(2)具有输入端(22)、输出端(24)及控制端(26);所述输入端(22)与充电器(I)的主要电压输出端(14)连接，而输出端(24)作为变频充电器的电压输出端；所述控制端(26)与微控制器(7)的第一输入输出端(72)连接。5.根据权利要求4所述的变频充电器，其特征在于所述主输出电压采集模块(3)包括电阻(R1)、电阻(R2)、电阻(R3)及电容(C5);所述电阻(Rl)的一端接开关装置(2)的输出端(24)，另一端经电阻(R2)接地，电阻(R2)的非接地端经电阻(R3)与微控制器(7)的第一模数转换端(74)连接，同时所述第一模数转换端(74)经电容(C5)接地。6.根据权利要求5所述的变频充电器，其特征在于所述充电信号采集模块(4)包括电阻(R4)、电阻(R5)、电阻(R6)及电容(C7);所述电阻(R4)的一端接充电器(I)的充电状态输出端(18 )，另一端经电阻(R5 )接地；电阻(R5 )的非接地端经电阻(R6 )接至...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐成宪，
申请(专利权)人：广州市君盘实业有限公司，
类型：发明
国别省市：