一种具有液晶显示的充电器制造技术

一种具有液晶显示的充电器，涉及电动自行车的蓄电池充电器的电路构造。现有技术充电器的面板指示灯为红灯和绿灯，本实用新型专利技术充电器面板上添加了液晶显示屏，用户随时可以看到精确数字量显示的电压、电流和电量。本实用新型专利技术充电器是开关电源１、单片机２、液晶屏３、蓄电池４和采样电路５构成。其特征是采样电路５串联在开关电源１与蓄电池４之间，它采集的电压和电流信号输出到单片机２；单片机２的电压控制信号输出到开关电源１；单片机２的片选线信号ＣＳ、写有效线信号ＷＲ和数据线信号ＤＡＴＡ，输出到液晶屏３。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动自行车的蓄电池充电器的电路构造。
技术介绍
公知的电动自行车蓄电池充电器面板上只有一个红绿双色发光二极管，指示出工作状 态。它的内部充电电流随时间变化曲线如图1，电压随时间变化曲线如图2，面板指示灯随充 电时间变化曲线如图3。上述图1一图3是以48V17AH蓄电池为例绘制的，其它不同容量的 蓄电池其工作曲线与图l一图3完全相同，不过是纵轴上标注的电流和电压值有所差异。现有技术充电器工作状态都是分为恒流充电、恒压充电和涓流充电三个阶段，恒流充电 和恒压充电阶段面板指示灯为红灯，涓流充电充电阶段面板指示灯为绿灯。由于充电时间长 达十余小时，用户无法判别充入电池的电量，这样欠充电或过充电现象就会普遍发 生，这正是现有技术的缺陷。
技术实现思路
为了克服现有技术的的缺陷，本技术充电器面板上添加了液晶显示屏，用户随时可 以看到以精确数字显示的充电电压、充电电流和充入的电量(如图4所示)。物理学定律指出，电量Q-JdiXdt,，即电量是充电电流对时间的积分。这里充电电流是 动态变化的(变化曲线如图l)，无法用固定值。本技术的思路是每隔36秒钟(0.01小 时)采样一次，本次采样值和上次采样值的平均数就是这个时间段内折算电流，把它乘以时 间0.01小时，就是这个时间段内充入的电量，所有时间段电量的累加和值就是电池充入的总 电量。根据此思路，需要设置采样、计算、显示三大电路，同时还要现有技术开关电源部分。本技术充电器是开关电源l、单片机2、液晶屏3、蓄电池4和采样电路5构成；其 特征是采样电路5串联在开关电源1与蓄电池4之间。釆样电路5采集的电压和电流信号输 出到单片机2;单片机2进行运算判断充电电流下降到达0.5A产生控制信号，输出到开 关电源1,使得开关电源的工作状态由恒压充电转换为涓流充电。单片机2输出片选线信号CS、 写有效线信号WR和数据线信号DATA，按照串行方式，将运算后产生显示信息送到液晶屏3， 在液晶屏3上显示出相应的数字和文字。本技术的工作原理是，开关稳压电源1提供蓄电池4的充电电流，在其工作回路内 串联了釆样电阻R,，电阻Ri的电流就是充入蓄电池的电流，由于u-iXr，而这里R,的电阻值是常数，所以&两端的电压值就反映了蓄电池的充电电流(两者有固定的折算系数)，把这个数 值输入到单片机3，经过计算后的电量值通过三条线(片选线CS、写有效线WR和数据线DATA)， 输送到液晶屏4显示。同时由R2与R3分压后得到的电压信号也输入到单片机3，经过计算后 的电压值通过同样的三条线，但在不同的时间段内，输送到液晶屏4显示。本技术的有益效果是用户随时看到已经充入的电量，再也不用担心欠充电或 过充电了，同时由于使用了单片机，可以随时在液晶显示屏上动态的充电电压、电流和 已经充入电池的电量(安时)。附图说明图1是充电器在工作时电流随时间变化曲线。 图2是充电器在工作时电压随时间变化曲线。 图3是现有技术面板指示灯随时间变化曲线，图4是本新型面板液晶显示上指示已经充入电池的电量，单位是安时或者是库仑。图5是本新型的方框图。图6是本新型一个实施例的电原理图。具体实施方式本技术一个实施例子的电气原理图见图5和图6。电阻&、 ^构成电压采样，电阻R1构成和电流采样。分压电阻&、 R3的采样点连接到 单片机的A/D转换口 ADd，将充电电压转换为数字。电流采样电阻R,将充电电流转换为电压 降，此电压降通过A/D转换口 ADC。转换为充电电流数字量。单片机内有4个I/0数字口和2 个A/D转换口。单片机2与液晶屏3之间连接三条线片选线/CS、写有效线/WR和数据线DATA，通过 这3条线进行串口通信，控制液晶屏3按照程序显示充电电压、电流和电量。单片机2的另 外1个1/0数字口连接到电源1的电压控制端，由单片机控制输出电压，当单片机输出为O 时，电压控制端控制开关电源输出电压为恒压充电电压(59V)，当单片机输出为1时， 电压控制端控制开关电源输出电压为涓流充电电压(55V)。图6中左边是充电器的开关电源部分，是一个典型的由集成电路UC3842电流控制型单 端反激式脉宽调制(PWM)开关稳压电源。调宽脉冲通过二极管DIO、电容C10整流滤波后输 出直流电压U+。线性光电耦合器U6用来控制输出电压，它和运算放大器U2.U3及其他元件组成一个具有恒压限流功能交流-直流开关稳压电源。U2是控制输出电压的，直流输出电压 U+通过电阻R4、 R5组成分压器降压后的Ud送到运算放大器U2的输入+端，同时U+还 通过电阻R6接到稳压管Z1，在Zl取得基准电压Uz， Uz值为5V, Uz经过电阻R13、 R14分 压得到2. 5V参考基准电压Ug，送到运算放大器U2的输入-端，当输出电压升高时，Ud 也升高，Ud大于Ug，运算放大器U2输出电压提高，通过隔离二极管流过线性光耦中光电二 极管中的电流加大，导致流过光电三极管中的电流加大，使UC3842⑥脚的输出驱动信号占空 比变小，开关管导通的时间变短，输出电压下降，达到稳压的目的。反之当输出电压降低时， 通过线性光耦电流减小，使UC3842⑥脚的输出的开关信号占空比变大，从而提高输出电压， 达到输出电压稳定。D3、 D4和R9在单片机P67控制下完成充电电压控制功能。二极管D3、 D4的正极连接到R9， R9另一端连接到基准电压Uz上。二极管D3、 D4的负极分别连接到运 算放大器U2的输入+端和单片机的输出端P67上。当P67输出为0时，P67端电位为 0V， 5V电压Uz通过电阻R9和二极管D4到P67， 二极管D3、 D4的正极对地电位为0. 7V，而 D3负极电位是2.5V， 二极管D3处于反向状态对运算放大器U2没有影响。输出电压稳定在恒 压充电电压(59V)上。当P67端输出为1时，P67端电位为5V， 二极管D4的负极电位 为5V，而二极管D3的负极电位为2. 5V。 5V电压Uz通过电阻R9和二极管D3进入运算放大 器U2的输入+端，使输出电压降低，由于电压Uz是不变的，因此输出电压是稳定的。电 阻R9选用适当的值，使输出电压稳定在涓流充电电压(55V)上。在充电回路中设有电流取样电阻Ru取样电阻阻值为0.1 Q，电流在取样电阻上的压降 送到单片机的模拟数字转换口 ADQ。输出电压经过分压器R2、 R3送到单片机的模拟数字转 换口 ADCt。通过A/D转换将充电电压和电流变换为12位2进制数。通过单片机的运算将充 电电压、电流等数据送到液晶显示屏上显示，还可以根据充电参数，在液晶显示屏显示其他 的工作状态，如有充电电压而无充电电流，就可判定蓄电池没有连接好。可以在液晶屏上显 示电池未接好。液晶显示屏选用HT1621为驱动芯片的任何一种液晶显示屏。液晶显示屏和单片机之间 有3根线组成串口通信，3根线分别为/CS、 /WR、 DATA。它们连接到单片机的P60、 P61、 P62.。液晶的电源也是5V,背光发光二极管LCD正极通过电阻Rll连接到电源。单片机的 P60接液晶显示屏的/CS端，P60为l时，单片机和液晶显示屏之间的数据无效，单片机 初始化接口电路，P60为0时，单片机的P61输出写时钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有液晶显示的充电器，是由开关电源（１）、单片机（２）、液晶屏（３）、蓄电池（４）和采样电路（５）构成；其特征是采样电路（５）串联在开关电源（１）与蓄电池（４）之间。

【技术特征摘要】
1、一种具有液晶显示的充电器，是由开关电源(1)、单片机(2)、液晶屏(3)、蓄电池(4)和采样电路(5)构成；其特征是采样电路(5)串联在开关电源(1)与蓄电池(4)之间。2、 根据权利要求l所述的充电器...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁溶溶，冯子源，
申请(专利权)人：丁溶溶，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]