本发明专利技术提供的是一种智能铅酸电池充电器。包括充电主电路、控制电路和驱动电路。所述充电主电路由整流滤波电路、软开关式半桥电路、高频变压器和二次整流滤波电路组成。所述控制电路的微处理器采用TMS320F28026芯片，通过引脚37和引脚5输出2路脉冲宽度调制信号PWM1和PWM2，2路脉冲宽度调制信号经过驱动电路后分别作用到半桥电路的两个主功率开关管上。本发明专利技术结构简单，整机效率可以达到85%；通过微处理器对铅酸蓄电池进行三段式最优充电，能有效延长蓄电池的使用寿命；充电容量、充电电流和电池电压能通过液晶显示；整个充电过程中对输出电压和电流进行监控，出现异常时切断电池，并进行报警。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电池充电器，具体地说是一种铅酸电池充电器。
技术介绍
铅酸电池是目前广泛使用的一种化学电源(尤其在交通工具中)，该产品具有良好的可逆性，电压特性平稳，使用寿命 长，适用范围广，原材料丰富(且可再生使用)及造价低廉等优点(唐元春，基于单片机控制的铅酸电池充电器，电源世界，2008，04:46-48)。如果使用不当电池寿命将大大降低。研究表明，电池充电过程对电池寿命影响最大，放电过程的影响较小，而采用正确的充电方式能有效延长电池的使用寿命。也就是说，绝大多数电池不是用坏的，而是“充坏”的。目前，大部分充电器的充电方式单一，没有实现优化的充电，充电器充电时间长，充电效率低(章义国；周正军，一种新型铅酸电池充电器的设计，机电工程技术，2010，39 (9) : 106-109)。另外，现有充电器容易造成电池过充电，使电池发热量大，从而造成电池极化，影响电池寿命。电池是具有记忆性的，不能单纯通过端电压来判断电池的容量，最好的办法是通过电池充电过程中充入的电荷量来判断电池的容量，因此电池容量显示非常重要。电池充入的电荷量是电流在时间上的积累，目前某些充电器产品单靠计时来估计电量是不合理了。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种充电效率高、有利于延长电池的使用寿命的智能铅酸电池充电器。本专利技术的目的是这样实现的包括充电主电路、控制电路和驱动电路；所述充电主电路由整流滤波电路、软开关式半桥电路、高频变压器和二次整流滤波电路组成；整流滤波电路包括由第一至第四二极管D1-D4、第一电容Cl、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2连接组成，交流电压由第一输入端(I)和第二输入端(2)接入，220V的交流电通过整流滤波电路变为高压直流电；半桥电路由第一主功率开关管Ql、第二主功率开关管Q 2、第三电容C3、第四电容C4、第五二极管D 5、第六二极管D6、隔直电容Cb和第一电感Lr连接组成，其中第三电容C3、第五二极管D5构成第一主功率开关管的缓冲电路，第四电容C4、第六二极管D6构成第二主功率开关管的缓冲电路，电容Cb和第一电感Lr在开关过程中进行能量交换为两个主功率开关管的开通和关断提供开关条件；半桥电路将高压直流电变为脉冲宽度可调节的高频交流电，高频交流电再经过高频变压器的变压和隔离作用变为低压的交流电；二次整流滤波电路由第七二极管D7、第八二极管D8、第二电感Lo和第五电容C5连接组成，低压交流电再经过二次整流滤波电路后变为平滑的直流电；第一继电器Jl连接到第五电容C5的正极和待充电电池的正极之间，第五电容的负极通过采样电阻Rf接待充电电池的负极，第一继电器Jl在故障时断开电池和充电器；所述控制电路的微处理器Ul采用TMS320F28026芯片，TMS320F28026芯片通过弓I脚37和引脚5输出2路脉冲宽度调制信号PWMl和PWM2，2路脉冲宽度调制信号经过驱动电路后分别作用到半桥电路的第一和第二主功率开关管Ql和Q2上。本专利技术还可以包括I、控制电路中包含电流采样电路和电压采样电路；所述电流采样电路由第一运算放大器U3A、第二十电阻R20、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、可变电阻R21和第二 3V稳压管Z2组成，第二十四电阻R24的输出端口 4连接到采样电阻Rf与待充电电池的负极之间，第二十二电阻R22的输出端口 3是控制电路3. 3V电源的参考地、连接到采样电阻Rf，运算放大器U3A组成同相比例运算电路，通过调节可变电阻R21调节运算电路的放大倍数，第二十三电阻R23和第二 3V稳压管Z2限制运算放大器的输出电压；所述电压采样电路由第二运算放大器U3B，第十七至第十九电阻R17-R19和第一 3V稳压管Zl组成，第二运算放大器U3B组成同相跟随电路，第十八电阻R18和第十九电阻R19组成分压器电路，第十七电阻R17和第一 3V稳压管Zl限制运算放大器的输出电压，第十八电阻R18的第五端口 5连接到第一继电器Jl与待充电电池的正极之间，通过第五端口 5测量输出电压值。2、控制电路中包含显示电路，液晶显示器接口 J2的引脚2接3. 3V电源、引脚I接参考地、引脚3接可变电阻第十一电阻Rll的滑动端，通过调节可变电阻滑动端的电压改变液晶显示器的对比度，液晶显示器的数据通过SPI总行输入，液晶显示器接口 J2的引脚4与Ul的27引脚相连是SPI总线的使能信号，J2的5引脚和6引脚分别与TMS320F28026芯片的35引脚和32引脚相连。3、控制电路中包含充电参数调节电路，第一至第六按键S1-S6的一端接参考地、另一端各接一只上拉电阻再与TMS320F28026芯片的6个通用数字输入输出引脚即引脚13、引脚6、引脚7、引脚8、引脚9和引脚10相连接，上拉电阻的另一端接3. 3V电源。4、控制电路中包含时钟电路Y1，选择工作频率为IOM的有源晶振作为微处理器的时钟源，时钟电路Yl的引脚I为空脚，引脚2接参考地，引脚4为电源输入端接3. 3V电源，引脚3脉冲输出端接TMS320F28026芯片的时钟输入引脚33。5、控制电路中包含LED显示电路，LED显示电路由第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2组成，第一发光二极管LEDl和第二发光二极管LED2的阳极分别接第十五电阻R15和第十六电阻R16，第一发光二极管LEDl和第 二发光二极管LED2的阴极分别接TMS320F28026芯片的引脚15和引脚28，第十五电阻Rl5和第十六电阻R16的另一端接3. 3V电源。6、控制电路中包含继电器驱动电路，继电器驱动电路由第十二电阻Rl2、第十三电阻R13、第一三极管Tl和光电耦合器U4组成，光电耦合器U4为PC817，PC817的引脚2接TMS320F28026芯片的引脚14，PC817的引脚I接上拉电阻第十二电阻R12后接3. 3V电源，PC817的引脚3接第一三极管Tl的基极，PC817的引脚4通过第十三电阻R13接12V电源，所述12V电源与所述3. 3V电源是相互电隔离的电源，当TMS320F28026芯片的14引脚输出为低电平时，光电耦合器内部二极管导通并通过光电作用使得内部的三极管导通，12V电源通过第十三电阻R13再经过光电耦合器内部的三极管使得第一三极管Tl导通，第一三极管Tl导通使得第一继电器Jl的线圈得电，触点闭合，接通待充电电池。7、所述驱动电路电路由半桥驱动芯片IR2110U41、第一光电稱合器U42、第一光电耦合器U43、第四十四至第四十六电阻R41-R46、第四i^一至四十三电容C41-C43和第四i^一二极管D41组成，TMS320F28026芯片的2路脉冲宽度调制信号PWMl和PWM2分别与第一光电耦合器U42和第二光电耦合器U43的引脚2相连，第四i^一电阻R41接在3. 3V电源和第一光电耦合器U42的引脚I之间，第四十四电阻R44接在3. 3V电源和第二光电耦合器U43的引脚I之间，第四十二电阻R42和第四十五电阻R45的一端接12V电源、另一端分别接第一光电耦合器U42和第二光电耦合器U43的4引脚，第四十三电阻R43和第四十六电阻R46的一端接12V电源参考地GND12、另一端分别接第一光电耦本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种智能铅酸电池充电器，包括充电主电路、控制电路和驱动电路；其特征是：所述充电主电路由整流滤波电路、软开关式半桥电路、高频变压器和二次整流滤波电路组成；整流滤波电路包括由第一至第四二极管（D1？D4）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）连接组成，交流电压由第一输入端(1)和第二输入端(2)接入，220V的交流电通过整流滤波电路变为高压直流电；半桥电路由第一主功率开关管（Q1）、第二主功率开关管（Q）2、第三电容（C3）、第四电容（C4）、第五二极管（D5）、第六二极管（D6）、隔直电容（Cb）和第一电感（Lr）连接组成，其中第三电容（C3）、第五二极管（D5）构成第一主功率开关管的缓冲电路，第四电容（C4）、第六二极管（D6）构成第二主功率开关管的缓冲电路，隔直电容（Cb）和第一电感（Lr）在开关过程中进行能量交换为两个主功率开关管的开通和关断提供开关条件；半桥电路将高压直流电变为脉冲宽度可调节的高频交流电，高频交流电再经过高频变压器的变压和隔离作用变为低压的交流电；二次整流滤波电路由第七二极管（D7）、第八二极管（D8）、第二电感（Lo）和第五电容（C5）连接组成，低压交流电再经过二次整流滤波电路后变为平滑的直流电；第一继电器（J1）连接到第五电容（C5）的正极和待充电电池的正极之间，第五电容的负极通过采样电阻（Rf）接待充电电池的负极，第一继电器（J1）在故障时断开电池和充电器；所述控制电路的微处理器（U1）采用TMS320F28026芯片，TMS320F28026芯片通过引脚37和引脚5输出2路脉冲宽度调制信号PWM1和PWM2，2路脉冲宽度调制信号经过驱动电路后分别作用到半桥电路的第一和第二主功率开关管（Q1和Q2）上。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王宇野，项巍，徐广瑞，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。