本发明专利技术公开一种电池充电装置，包括：采样单元，与充电端子连接，用于采集连接在充电端子上的电池的相关参数，并将所述参数传入微控制单元；微控制单元，与采样单元连接，用于将接收到的所述电池的相关参数转换为数字信号，并处理所述数字信号，根据处理结果，输出与电池充电状态相适应的脉冲信号；驱动单元，与微控制单元及电源单元连接，用于处理微控制单元传入的脉冲信号，驱动电源单元获得电池所需的充电电压和充电电流，给所述电池充电。本发明专利技术实现了电池充电过程的精确控制，而且通过正负脉冲交替组合成的呼吸式充电模式，延长了电池使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池电路领域，尤其涉及。
技术介绍
目前，电池充电器普遍采用的是UC3842、TL494、LM324及光耦之类的模拟硬件电路，通过采集模拟信号控制充电过程。其中，UC3842是指一种性能优良的电流控制型脉宽调制芯片，该调制器单端输出，能直接驱动双极型的功率管或场效应管。TL494是一种固定频率脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛应用于单端正激双管式、 半桥式及全桥式开关电源。LM3M是一种带有真差动输入的四运算放大器，具有短路保护输出，可单电源工作，以及低偏置电流的特点。但是，模拟信号容易受温度、元器件参数变化及其他干扰因素的影响，这样将造成采样和控制精度的下降，大大影响了电池充电器的使用效果和寿命。为了解决电池充电器存在的这些不足，人们开始在电池充电器中采用微控制单元(MCU)辅助进行一些模拟信号采集及充电过程的自动化控制，来提高充电器采样和控制的精度，可是模拟信号容易受温度和时间漂移的问题，并不能简单的通过改良模拟信号的采集方式就能解决，这种治标不治本的方法并不能消除模拟采样和控制的缺陷。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供，其实现了对电池充电过程的精确控制，提高了充电的质量和效率。为达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案来实现的一种电池充电装置，包括采样单元，与充电端子连接，用于采集连接在充电端子上的电池的相关参数，并将所述参数传入微控制单元；其中，所述参数包括电池的电量、电池的充电时间、电池的充电电压及电池的充电电流；微控制单元，与采样单元连接，用于将接收到的所述电池的相关参数转换为数字信号，并处理所述数字信号，根据处理结果，输出与电池充电状态相适应的脉冲信号；驱动单元，与微控制单元及电源单元连接，用于处理微控制单元传入的脉冲信号， 驱动电源单元获得电池所需的充电电压和充电电流，给所述电池充电。特别的，所述装置还包括正负脉冲单元，与微控制单元连接，用于在微控制单元控制下，生成正负脉冲信号，并将其输入连接在充电端子上的电池。特别的，所述电源单元包括整流单元，用于将供电电源通过电源端子输入的交流电压转化为直流电压；电压变换单元，与整流单元及驱动单元连接，用于处理整流单元输入的直流电压， 给微控制单元供电；并在驱动单元的驱动下，生成电池所需的充电电压及充电电流，给所述电池充电。特别的，所述微控制单元包括模数转换单元、信号分析单元及脉冲生成单元；所述模数转换单元，用于将采样单元采集的所述电池的相关参数转换为数字信号，并将所述数字信号传入信号分析单元；所述信号分析单元，与模数转换单元连接，用于分析接收到的数字信号，根据分析结果，选择脉冲单元生成脉冲信号的占空比以及向驱动单元输出脉冲信号的时间，并判断是否需要正负脉冲单元生成正负脉冲信号以及输出正负脉冲信号的时间；脉冲生成单元，与信号分析单元连接，用于根据信号分析单元发出的控制数据，输出脉冲信号。特别的，所述信号分析单元，还用于在判断所述电池充电完成后，控制脉冲生成单元及正负脉冲单元停止输出脉冲信号。特别的，所述驱动单元为电压自举驱动电路，该电路包括第一脉冲变压器、第一电容、第一电阻、第一 PNP型晶体管、第一 NPN型晶体管、第二电阻、第二电容及第一场效应晶体管；所述第一脉冲变压器，与第一电容串联后，与第一电阻并联；所述第一电阻的一端连接第一 PNP型晶体管基极，另一端与第一 NPN型晶体管的集电极、第二电容及第一场效应晶体管的源极连接；所述第二电阻的一端连接第一 PNP型晶体管的发射极及第一场效应晶体管的栅极，另一端连接第一 NPN型晶体管的发射极；所述第二电容的一端连接第一 PNP型晶体管的集电极，另一端连接第一 NPN型晶体管的集电极；所述第一 NPN型晶体管的发射极与第一场效应晶体管的栅极连接，集电极与第一场效应晶体管的源极连接。特别的，所述第一脉冲变压器将脉冲生成单元及正负脉冲单元传入的脉冲信号， 进行高压端与低压端的隔离；当第一脉冲变压器的次级绕组为正向脉冲时，正脉冲通过第一 PNP型晶体管的基极、发射基极及第二电阻，驱动第一场效应晶体管，正脉冲通过第一 PNP型晶体管的基极和集电极对第二电容充电；当第一脉冲变压器的次级绕组为负向脉冲时，第一 NPN型晶体管导通，关断第一场效应晶体管。本专利技术还公开了一种电池充电方法，包括如下步骤A、采样单元采集连接在充电端子上的电池的相关参数，并将所述参数传入微控制单元；B、微控制单元将接收到的所述电池的相关参数转换为数字信号，并处理所述数字信号，根据处理结果，输出与电池充电状态相适应的脉冲信号；C、驱动单元处理微控制单元传入的脉冲信号，驱动电压变换单元获得电池所需的充电电压和充电电流，给所述电池充电；D、根据微控制单元处理所述数字信号的结果，正负脉冲单元在微控制单元控制下，生成正负脉冲信号，并将其输入连接在充电端子上的电池。特别的，所述步骤B具体包括Bi、模数转换单元将采样单元采集的所述电池的相关参数转换为数字信号，并将所述数字信号传入信号分析单元；B2、信号分析单元分析接收到的数字信号，根据分析结果，选择脉冲单元生成脉冲信号的占空比以及向驱动单元输出脉冲信号的时间，并判断是否需要正负脉冲单元生成正负脉冲信号以及输出正负脉冲信号的时间；在判断所述电池充电完成后，控制脉冲生成单元及正负脉冲单元停止输出脉冲信号；B3、脉冲生成单元根据信号分析单元发出的控制数据，输出脉冲信号。特别的，所述微控制单元在电源端子没有连接供电电源时，由连接在充电端子上的电池供电，在电源端子连接供电电源时，由经电压变换单元处理整流单元输入的直流电压供电。本专利技术通过微控制单元分析由连接在充电端子上的电池的相关参数转换成的数字信号，根据分析结果，选择脉冲单元生成脉冲信号的占空比以及向驱动单元输出脉冲信号的时间，判断是否需要正负脉冲单元生成正负脉冲信号以及输出正负脉冲信号的时间， 对电池的充电过程进行精确控制。驱动单元通过电压自举驱动电路实现对正负脉冲交替组合成的呼吸式充电模式，使充电时电池的发热量大大减少，充电时间的有效缩短，同时也大大减小了充电过程中引起的电池失水现象，充分延长了电池使用寿命。微控制单元在判断出电池充电完成后，会控制脉冲生成单元及正负脉冲单元停止输出脉冲信号，此时充电器的输入端进入零功耗状态，不仅节能环保而且大大提高了充电器的可靠性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的电池充电装置框图；图2为本专利技术实施例提供的电池充电装置的电路图；图3为本专利技术实施例提供的电池充电方法流程图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。请参照图1及图2所示，图1为本专利技术实施例提供的电池充电装置框图，图2为本专利技术实施例提供的电池充电装置的电路图。本实施例中电池充电装置，包括电源单元、采样单元、正负脉冲单元、微控制单元及驱动单元。所述微控制单元包括模数转换单元、信号分析单元及脉冲生成单元。所述电源单元包括整流单元和电压变换单元。所述整流单元，与电源端子Pl连接，用于将供电电源通过电源端子Pl输入的交流电压转化为直流电压。如图2所示，本实施例中整流单元为桥式整流电路。所述桥式整流电路包括第一熔断器F1、开关RT1、第三电容C3、第二变压器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：虞金中，
申请(专利权)人：无锡金雨电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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