一种蓄电池智能充放电控制器制造技术

本实用新型专利技术提出一种蓄电池智能充放电控制器，所述充放电控制器包括：微处理器芯片、电源模块、多个电压检测模块、多个电流检测模块、液晶显示模块、按键控制模块、充电驱动电路模块、MOSFET开关模块；微处理器通过电压检测模块、电流检测模块对待充电蓄电池的充电电压电流进行检测采集，微处理器根据采集的待电蓄电池的充电电压、充电电流的数值，调节充电驱动电路模块的输出，以控制蓄电池的充电；所述电源模块对外部输入的电源进行整流滤波，滤波输出的直流电压与电流给蓄电池提供充电电源，所述电源模块还给所述充放电控制器的其他电路模块提供工作电压。模块提供工作电压。模块提供工作电压。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄电池智能充放电控制器


[0001]本技术属电力电子
，涉及一种蓄电池智能充放电控制器。

技术介绍

[0002]传统的蓄电池充电控制器因其结构简单，充电方式单一，对蓄电池充电时无法根据蓄电池的要求及时调整充电状态，而且充电器采用模拟信号控制其输出，控制精度低。传统蓄电池充电器也无法对蓄电池进行监控，无法自动调节其控制方式，无法满足现今社会的要求。随着近几年来，数字电子技术的飞速发展，对于控制器的精度也在逐渐提高，为了满足当今社会的需求，蓄电池的充电控制系统也逐渐转向数字控制。利用数字信号来控制蓄电池的充放电，可以实现各种复杂的控制算法，同时，数字信号精度高，速度快，使用方便，可以实现蓄电池充放电控制器的智能化发展。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本技术提出了一种蓄电池智能充放电控制器，所述充放电控制器包括：作为主控制器的微处理器芯片、电源模块、多个电压检测模块、多个电流检测模块、液晶显示模块、按键控制模块、充电驱动电路模块、MOSFET开关模块；
[0004]微处理器通过电压检测模块、电流检测模块对待充电蓄电池的充电电压、充电电流进行检测采集，采集数据在微处理器中处理计算，微处理器根据采集的待电蓄电池的充电电压、充电电流的数值，调节充电驱动电路模块的输出，以控制蓄电池的充电；
[0005]所述电源模块对外部输入的电源进行整流滤波，滤波输出的直流电压与电流给蓄电池提供充电电源，所述电源模块还给所述充放电控制器的其他电路模块提供工作电压；微处理器控制MOSFET开关模块的导通或关断，给蓄电池的提供放电通道。
[0006]进一步的，所述充放电控制器的液晶显示模块与微处理器连接，提供显示蓄电池充电过程中的充放电状态、充电电流、充电电压和蓄电池实时电压数值显示。
[0007]进一步的，所述多个电压检测模块分别用于检测待充电蓄电池的电压和电源模块的输出电压，电压检测模块采集到的电压经过一阶滤波和电压跟随器放大后输入到微处理器；所述电压跟随器输出端设置限压装置；微处理器控制 MOSFET开关模块的导通或关断，给蓄电池的提供放电通道。
[0008]进一步的，所述电压跟随器采用运算放大器LM358；电压检测模块采用霍尔电压互感器JLBV300FA。
[0009]进一步的，所述电流检测电路检测蓄电池的充电电流，电流检测电路采集的电流数值经采用二阶滤波电路和运算放大器放大后输入到微处理器。
[0010]进一步的，所述电流检测电路使用CHB
‑
25NP霍尔电流传感器，运算放大器使用LM358。
[0011]进一步的，所述充放电控制器还包括温度采样电路模块，检测充电时的蓄电池温度，所述温度采样电路模块使用集成温度传感器，集成温度传感器的输出电压放大后，经过
二阶整流滤波和限压电路送入微处理器。
[0012]进一步的，所述充放电控制器的微处理器使用ATMEGA128，MOSFET开关模块用于蓄电池放电。
[0013]进一步的，微处理器检测所述充放电控制器的输出端是否连接有蓄电池，如果检测到所述输出端没有接入电池，则充放电控制器不工作；当检测到所述输出端介入蓄电池，系统进入充电状态；
[0014]在充电状态下微处理器检测到放电按键按下，则微处理器检测蓄电池电压；当电池电压降低到第一预设值时，关闭MOSFET开关模块，停止放电；
[0015]微处理器检测蓄电池端电压的大小，根据检测到的蓄电池端电压大小来决定对蓄电池进行涓流充电、大电流充电、恒压过充电状态或浮充电。
[0016]进一步的，所述涓流充电状态为40mA的小电流充电；所述大电流快速充电状态为采用电流lA给电池进行充电；所述恒压过充电状态为400mA的电流给蓄电池充电；所述浮充电状态为20mA电流给蓄电池维持充电。
[0017]采用本技术，利用四模式新型充电技术对蓄电池进行充电，可以实现蓄电池的最优充放电，并且可以实现当蓄电池电压在10.5V时，蓄电池停止对负载放电。本控制器硬件电路简单、实时性好、功能完善、有较高的可靠性和抗干扰能力。
附图说明
[0018]图1为本技术提出的蓄电池充放电控制器总体方案图；
[0019]图2为本技术提出的电池组电压检测电路图；
[0020]图3是本技术提出的电池组电流检测电路；
[0021]图4是本技术提出的电池组温度采样电路。
具体实施方式
[0022]本技术设计利用霍尔传感器对蓄电池电压、电流进行采样。再经过A /D转换采样数据输入到单片机中进行处理。单片机输出驱动MOSFET管来控制充电电路和放电电路的开启关闭。该系统利用四模式新型充电技术对蓄电池进行充电，可以实现蓄电池的最优充放电，并且可以实现当蓄电池电压在10.5V 时，蓄电池停止对负载放电。本控制器硬件电路简单、实时性好、功能完善、有较高的可靠性和抗干扰能力。
[0023]本技术设计一种基于ATmega128单片机的铅酸蓄电池智能充放电控制器。文中给出了硬件电路的设计方案、分析了硬件电路的工作原理，给出蓄电池智能充放电控制器对充放电过程的新型控制方法，能使充电过程按涓流短时充电、大电流充电、具有过充电保护、浮充电模式进行，解决了普通充电器将蓄电池充坏的技术难题，充电电流可以调节，既能适当的提高充电速率又能对蓄电池进行有效地保护。本控制器硬件电路简单、实时性好、功能完善、有较高的可靠性和抗干扰能力。
[0024]以下结合附1
‑
4对本技术的具体实施方式作出详细说明。
[0025]系统包括主控芯片ATMEGA128、电源模块、电压检测模块、电流检测模块、液晶显示、按键控制、驱动电路、MOSFET管。控制器通过电压、电流检测模块对蓄电池充电电压、电流进行检测采集，测得数据发送给单片机，单片机驱动电路对充电电压、电流进行调节，实
现蓄电池充电过程的控制。电源模块通过整流、滤波后向蓄电池提供所需直流电压与电流，同时为单片机、液晶显示等提供工作电压。液晶显示部分主要是对充电过程中蓄电池的充放电状态、充电电流、充电电压及蓄电池电压大小进行显示，以便用户了解蓄电池的充放电状态参数。MOSFET管用于蓄电池的放电。系统的充放电状态由按键输入信号控制。
[0026]二、电池组电压检测电路
[0027]电池组电压是一个很重要的检测量，采用电压互感器，型号为JLBV300FA，额定电压为500V，额定输出5V。采集到的电压经过电压互感器输出对应的值经过一阶滤波和电压跟随器的抗干扰措施送入控制器，并在输出端加了一个稳压管，防止输出电压过高超过控制器承受的电压。电压跟随器型号采用LM358.
[0028]二、电流检测电路
[0029]系统中电流是系统控制的重要对象，所以对电流的采样要求精度高，频率快。采用霍尔电流传感器来检测，选CHB
‑
25NP电流传感器。霍尔传感器利用霍尔效应，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池智能充放电控制器，其特征在于，所述充放电控制器包括：作为主控制器的微处理器、电源模块、多个电压检测模块、多个电流检测模块、液晶显示模块、按键控制模块、充电驱动电路模块和MOSFET开关模块；所述微处理器分别与所述多个电压检测模块、电流检测模块、液晶显示模块、按键控制模块、充电驱动电路模块和MOSFET开关模块连接；所述电源模块和蓄电池分别通过一个所述电压检测模块与所述微处理器连接；所述微处理器分别通过电压检测模块、电流检测模块对待充电蓄电池的充电电压、充电电流进行检测采集，微处理器根据采集的待充电蓄电池的充电电压、充电电流的数值，调节充电驱动电路模块的输出，以控制蓄电池的充电；所述电源模块对外部输入的电源进行整流滤波，滤波输出的直流电压与电流为蓄电池提供充电电源，所述电源模块还为所述充放电控制器的其他电路模块提供工作电压；微处理器控制MOSFET开关模块的导通或关断，用以为蓄电池提供放电通道。2.如权利要求1所述的充放电控制器，其特征在于，所述液晶显示模块与所述微处理器连接，显示蓄电池充电过程中的充放电状态、充电电流、充电电压和蓄电池实时电压数值。3.如权利要求2所述的充放电控制器，其特征在于，所述多个电压检测模块分别用于检测待充电蓄电池的电压和电源模块的输出电压，电压检测模块采集到的电压经过一阶滤波和电压跟随器放大后输入到所述微处理器；所述电压跟随器输出端设置限压装置。4.如权利要求3所述的充放电控制器，其特征在于，所述电压跟随器采用运算放大器LM358；所述电压检测模块采用霍尔电压互感器JLBV300FA。5.如权利要求2所述的充放...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓光，王璇，常晨，许亚朝，郗悦，王函，赵志伟，
申请(专利权)人：保定天威保变电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：