锌镍电池和电池组用智能充电器制造技术

本发明专利技术提供锌镍电池和电池组用智能充电器，包括控制单元、充电开关单元、直流稳压单元、辅助供电单元和蓄电池，所述充电开关单元和所述直流稳压单元电性连接，所述充电开关单元、所述辅助供电单元、所述蓄电池和所述控制单元均为电性连接，所述直流稳压单元输出电压经由所述充电开关单元调节向所述蓄电池提供所需电压，所述控制单元用于实现对所述蓄电池的充放电的控制，所述辅助供电单元用于为所述控制单元提供电源。本发明专利技术具有充电快、效率高、电池温升低的优点。

Intelligent charger for zinc nickel battery and battery pack

【技术实现步骤摘要】
锌镍电池和电池组用智能充电器
本专利技术涉及充电器
，具体涉及锌镍电池和电池组用智能充电器。
技术介绍
锌镍电池由锌电极和镍电极组成，兼有锌银电池锌负极高容量和镉镍电池镍正极长寿命的优越性能。锌镍二次电池在性能上具有容量大、比能量高、安全性好、工作电压高、无记忆效应、优异的低温性能、可大电流快速充放电等优点,在电池的生产和使用过程对环境不产生污染,属于“绿色电池”。锌镍电池充电一般采用恒流转恒压模式充电，在恒压充电阶段电流逐渐减小，直至降到截止电流后停止充电，但随着电池使用寿命的增加，电池内部电解液会出现再分配和消耗，电池内阻会增加，充电极化加强，充电效率降低，正极产生的气体会增加，由于电液的再分配和减少，气体到达负极的复合机会增加，充电后期电池温升明显，造成电池在恒压充电过程中，由于电池温升，电压降低，充电电流增加，电流无法继续降低到截止电流的控制点，会造成电池过充电问题。由于传统的蓄电池充电器结构简单，充电控制由模拟控制的方式实现，因而充电方法单一，无法根据蓄电池的荷电状态调整充电方法，而且也没有对蓄电池充电过程的监测和保护等功能，无法满足在无人监控场合的蓄电池充电。近年来，随着数字信号处理技术的日益完善、成熟，微控制器的性价比不断提高，蓄电池的充电控制也由模拟控制向数字化控制转变，数字控制的蓄电池充电系统可以实现各种复杂的充电控制方法，能够对蓄电池的充电过程进行监控和显示，提高系统的灵活性，缩小系统的体积，在更加高效充电的同时延长蓄电池的使用寿命。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的问题是提供锌镍电池和电池组用智能充电器。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：锌镍电池和电池组用智能充电器，包括控制单元、充电开关单元、直流稳压单元、辅助供电单元和蓄电池，所述充电开关单元和所述直流稳压单元电性连接，所述充电开关单元、所述辅助供电单元、所述蓄电池和所述控制单元均为电性连接，所述直流稳压单元输出电压经由所述充电开关单元调节向所述蓄电池提供所需电压，所述控制单元用于实现对所述蓄电池的充放电的控制，所述辅助供电单元用于为所述控制单元提供电源。在本专利技术中，优选地，所述控制单元包括采样电路、主控芯片和驱动电路，所述采样电路和所述主控芯片电性连接，所述主控芯片和所述驱动电路电性连接，所述采样电路用于对所述蓄电池的所处环境温度、所述蓄电池的充电电压、所述蓄电池的充电电流以及所述蓄电池的端电压进行采样，所述采样电路的充放电信号并将该信号传输给所述主控芯片，通过所述主控芯片实现信号处理以及对所述蓄电池的充放电控制。在本专利技术中，优选地，所述控制单元包括按键电路，所述按键电路和所述采样电路电性连接，所述按键电路用于接收来自所述采样电路的充放电信号。在本专利技术中，优选地，所述控制单元还包括显示屏电路，所述显示屏电路和所述主控芯片电性连接，所述显示屏电路用于对处于充电过程中的所述蓄电池的充放电状态参数进行显示。在本专利技术中，优选地，所述充放电参数包括充放电状态、充电电流、充电电压和所述蓄电池电压大小。在本专利技术中，优选地，所述充电开关单元包括DC/DC变换电路和放电电路，所述DC/DC变换电路用于将一个固定的直流电压转换为另一个固定的直流电压，所述放电电路包括一N沟道场效应管，所述放电电路用于检验来自所述所述主控芯片的低电平信号，所述N沟道场效应管切断所述放电电路。在本专利技术中，优选地，所述直流稳压单元包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路，所述电源变压器和所述整流电路电性连接，所述整流电路和所述滤波电路电性连接，所述滤波电路和所述稳压电路电性连接，所述电源变压器外接220V交流电，所述电源变压器用于将220V交流电进行降压过程，经由所述整流电路实现整流过程以及所述滤波电路的滤波过程，所述稳压电路接收并输出所述DC/DC变换电路所需的直流电压。在本专利技术中，优选地，所述辅助供电单元包括一稳压芯片，所述稳压芯片的型号设置为LM2596。在本专利技术中，优选地，所述采样电路由温度采样电路、电压采样电路和电流采样电路构成，所述温度采样电路对充电器和所述蓄电池所处环境温度进行采样并运算，所述电压采样电路用于对所述蓄电池的充电电压和所述蓄电池的端电压进行采样并检测，所述电流采样电路用于对所述蓄电池的充电电流进行采用并检测。在本专利技术中，优选地，所述主控芯片包括定时器模块，所述定时器模块根据所述主控芯片预设的充电时间发出停止充电指令或充电方式变更指令。本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术相较于传统充电器而言，能够精确检测电池的充电状态，采用PWM脉宽调制输出控制功率管的导通时间，从而达到对电池充电电流的控制，提高了充电性能，本专利技术有效的避免了锌镍电池和电池组在高温下的过充电和低温下的充电不足，特定时间截止条件，即可保证电池基本充满电，又可在其他截止条件失效时作为最终保护条件截至充电，总充电时间为恒流连续充入电量为额定容量的1.2—1.6倍的时间，可以实时监测并且显示充电电压、充电电流等参数。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的锌镍电池和电池组用智能充电器的结构框图；图2是本专利技术的锌镍电池和电池组用智能充电器的放电电路的原理图；图3是本专利技术的锌镍电池和电池组用智能充电器的驱动电路的原理图；图4是本专利技术的锌镍电池和电池组用智能充电器的主控芯片的电路原理图；图5是本专利技术的锌镍电池和电池组用智能充电器的DC/DC变换电路的电路原理图；图6是本专利技术的锌镍电池和电池组用智能充电器的显示屏电路的原理图；图7是本专利技术的锌镍电池和电池组用智能充电器的辅助供电单元的电路原理图；图8是本专利技术的锌镍电池和电池组用智能充电器的蓄电池的充电电压采样的电路原理图；图9是本专利技术的锌镍电池和电池组用智能充电器的蓄电池的端电压采样的电路原理图；图10是本专利技术的锌镍电池和电池组用智能充电器的蓄电池的充电电流采样的电路原理图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.锌镍电池和电池组用智能充电器，其特征在于，包括控制单元、充电开关单元、直流稳压单元、辅助供电单元和蓄电池，所述充电开关单元和所述直流稳压单元电性连接，所述充电开关单元、所述辅助供电单元、所述蓄电池和所述控制单元均为电性连接，所述直流稳压单元输出电压经由所述充电开关单元调节向所述蓄电池提供所需电压，所述控制单元用于实现对所述蓄电池的充放电的控制，所述辅助供电单元用于为所述控制单元提供电源。/n

【技术特征摘要】
1.锌镍电池和电池组用智能充电器，其特征在于，包括控制单元、充电开关单元、直流稳压单元、辅助供电单元和蓄电池，所述充电开关单元和所述直流稳压单元电性连接，所述充电开关单元、所述辅助供电单元、所述蓄电池和所述控制单元均为电性连接，所述直流稳压单元输出电压经由所述充电开关单元调节向所述蓄电池提供所需电压，所述控制单元用于实现对所述蓄电池的充放电的控制，所述辅助供电单元用于为所述控制单元提供电源。


2.根据权利要求1所述的锌镍电池和电池组用智能充电器，其特征在于，所述控制单元包括采样电路、主控芯片和驱动电路，所述采样电路和所述主控芯片电性连接，所述主控芯片和所述驱动电路电性连接，所述采样电路用于对所述蓄电池的所处环境温度、所述蓄电池的充电电压、所述蓄电池的充电电流以及所述蓄电池的端电压进行采样，所述采样电路的充放电信号并将该信号传输给所述主控芯片，通过所述主控芯片实现信号处理以及对所述蓄电池的充放电控制。


3.根据权利要求2所述的锌镍电池和电池组用智能充电器，其特征在于，所述控制单元包括按键电路，所述按键电路和所述采样电路电性连接，所述按键电路用于接收来自所述采样电路的充放电信号。


4.根据权利要求2所述的锌镍电池和电池组用智能充电器，其特征在于，所述控制单元还包括显示屏电路，所述显示屏电路和所述主控芯片电性连接，所述显示屏电路用于对处于充电过程中的所述蓄电池的充放电状态参数进行显示。


5.根据权利要求4所述的锌镍电池和电池组用智能充电器，其特征在于，所述充放电参数包括充放电状态、充电电流、充电电压和所述蓄电池电压大小。


6.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文，武占耀，冯忠厚，楚力军，
申请(专利权)人：森克创能天津新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12