專利名稱：微電腦汽車電瓶充電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微電腦汽車電瓶充電控制器。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)際國(guó)內(nèi)的所有汽車，特別是長(zhǎng)時(shí)間遠(yuǎn)路途運(yùn)輸?shù)钠?，汽車起?dòng)后發(fā)電機(jī)始終處于發(fā)電狀態(tài)，(以12V汽油車為例)電瓶電 壓保持在13.5-14.5V之間，24V汽車電壓更高。這樣的情況下，就存 在三大弊端 一是因電瓶長(zhǎng)時(shí)間地處在高電壓狀態(tài)，電瓶會(huì)發(fā)熱(特 別是夏季的白天，氣溫高)，電解液會(huì)不斷蒸發(fā)，電解液的減少，會(huì) 使電解液的濃度增大，有的甚至充干電解液，大大地降低了電瓶的使 用壽命；二是由于發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的工作，會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)線圈 及硅整流器的使用壽命；三是發(fā)電機(jī)始終在發(fā)電這會(huì)增大汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 的負(fù)載，增加汽車的耗油(特別是剛起動(dòng)時(shí))。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供能判別汽 車電瓶電量狀態(tài)，避免長(zhǎng)時(shí)間充電的微電腦汽車電瓶充電控制器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種微電腦汽車電瓶充電控 制器，控制器的控制電路包括一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)據(jù)處理單 元、電瓶電壓采樣電路、光感應(yīng)電路、電源電路、控制輸入電路、控 制輸出電路及指示電路，數(shù)據(jù)處理單元設(shè)有電瓶電壓輸入端、亮度信 號(hào)輸入端、控制輸出端和指示輸出端，所述電瓶電壓采樣電路的輸入 端與電瓶正極連接，輸出端與數(shù)據(jù)處理單元的電瓶電壓輸入端連接， 光感應(yīng)電路的輸出端與數(shù)據(jù)處理單元的亮度信號(hào)輸入端連接，所述數(shù) 據(jù)處理單元的控制輸出端與控制輸出電路輸入端連接，控制輸出電路 的輸出端與發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器連接，數(shù)據(jù)處理單元的指示輸出端與指示電 路連接。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的設(shè)置控制器還設(shè)有勵(lì)磁電流檢測(cè)電 路，數(shù)據(jù)處理單元設(shè)有電流數(shù)據(jù)輸入端，所述勵(lì)磁電流檢測(cè)電路輸出 端與電流數(shù)據(jù)輸入端連接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于設(shè)置了以微處理器為核心的數(shù) 據(jù)處理單元、電瓶電壓采樣電路、光感應(yīng)電路、電源電路、控制輸出 電路及指示電路，當(dāng)汽車白天行駛時(shí)數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)電瓶電壓采樣 電路只要檢測(cè)到電瓶電壓低于額定電壓時(shí)，數(shù)據(jù)處理單元輸出控制端 輸出低電平，發(fā)電機(jī)工作一個(gè)預(yù)定時(shí)間給電瓶補(bǔ)足電量，之后輸出高 電平，發(fā)電動(dòng)停止發(fā)電，保證電瓶不虧電，同時(shí)避免發(fā)電動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間工 作使電瓶長(zhǎng)時(shí)間地處在高電壓狀態(tài)而影響電瓶使用壽命。當(dāng)通過(guò)光感 應(yīng)電路使數(shù)據(jù)處理單元感知到行駛在夜晚或光亮度不夠時(shí)，數(shù)據(jù)處理 單元輸出控制信號(hào)接通發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，使發(fā)電機(jī)保持正常工作狀 態(tài)。下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


附圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例控制電路原理框圖； 附圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例控制電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，微電腦汽車電瓶充電控制器的控制電路包括一個(gè)以 微處理器為核心的數(shù)據(jù)處理單元、電瓶電壓采樣電路、光感應(yīng)電路、 電源電路、控制輸出電路及指示電路，數(shù)據(jù)處理單元設(shè)有電瓶電壓輸 入端、亮度信號(hào)輸入端、控制輸出端和指示輸出端，內(nèi)部設(shè)有控制程 序。如圖2所示，電源電路由三極管Q1、 Q2組成的電子開(kāi)關(guān)、三端 穩(wěn)壓集成U2及電容Cl 電容C3、電容C8及電容El 電容E3組成 的穩(wěn)壓電路構(gòu)成，分別為數(shù)據(jù)處理單元、電瓶電壓采樣電路、光感應(yīng) 電路、控制輸出電路及指示電路提供直流工作電源，當(dāng)然穩(wěn)壓電路也 可以是其他形式；所述光感應(yīng)電路有三極管Q9、電阻R22、電阻R23、 電阻R24和光敏二極管LR0組成的放大電路構(gòu)成，光敏二極管LR0 構(gòu)成放大電路的上偏置，電阻R24放大電路的下偏置，電阻R23為基極限流電阻，電阻R22為負(fù)載，三極管Q9的集電極與亮度信號(hào)輸 入端連接；電瓶電壓采樣電路由電阻R3、電阻R4和電阻R6組成的電阻分壓電路構(gòu)成，輸入端與電瓶正極連接，分壓信號(hào)經(jīng)電阻R6輸 出至數(shù)據(jù)處理單元的電瓶電壓輸入端；控制輸出電路由放大三極管 Q4驅(qū)動(dòng)光耦OP1B構(gòu)成，數(shù)據(jù)處理單元的控制輸出端經(jīng)限流電阻R13 與放大三極管Q4基極連接，光耦OP1B輸入端及限流電阻R18串聯(lián) 在放大三極管Q4的集電極與電源地之間，光耦0P1B輸出與發(fā)電機(jī) 調(diào)節(jié)器連接；所述指示電路由放大三極管驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管構(gòu)成，具體 數(shù)目可根據(jù)實(shí)際情況決定，本具體實(shí)施例中由電阻R30 R37、發(fā)光二 極管LED0 LED3和三極管Q10-Q13組成四組電量指示電路。為了 防止發(fā)電機(jī)過(guò)流，控制器還可以設(shè)有勵(lì)磁電流檢測(cè)電路，本具體實(shí)施 例中勵(lì)磁電流檢測(cè)電路由運(yùn)算放大器U3及電阻R01A R03A組成的 比較放大電路構(gòu)成，勵(lì)磁電流檢測(cè)電路輸出端與電流數(shù)據(jù)輸入端連 接，運(yùn)算放大器U3的同相輸入端與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁極連接。另外，控制 電路還可以設(shè)有聲光報(bào)警電路，數(shù)據(jù)處理單元設(shè)有報(bào)警控制端與聲光 報(bào)警電路連接，聲光報(bào)警電路連接由三極管Q3驅(qū)動(dòng)蜂鳴器BO構(gòu)成， 當(dāng)檢測(cè)到電瓶電壓高于汽車額定最高電壓值時(shí)控制器輸出端輸出高 電平，汽車發(fā)電機(jī)停止工作，顯示器顯示并發(fā)出警示聲(過(guò)壓保護(hù))。 當(dāng)檢測(cè)到電瓶電壓低于額定最低電壓值，顯示器顯示并發(fā)出警示聲(欠壓保護(hù))。微處理器可以選用通用的單片機(jī)，如AT89C2051等。 本控制器在白天汽車起動(dòng)二分鐘后輸出勵(lì)磁電壓，光檢測(cè)傳感器 輸入低電平到數(shù)據(jù)處理單元，在內(nèi)部控制程序的控制下，發(fā)電機(jī)正常 工作二小時(shí)補(bǔ)充電瓶電量，電瓶電量充滿后，經(jīng)判別，內(nèi)部控制程序 控制數(shù)據(jù)處理單元輸出控制端輸出高電平，切斷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流(數(shù) 據(jù)處理單元的輸出控制是控制汽車硅整流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器或發(fā)電機(jī)勵(lì) 磁端)，發(fā)電機(jī)不發(fā)電。當(dāng)行駛到夜晚或光亮度不夠時(shí)，光傳感器輸 入高電平到數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元輸出控制端輸出低電平，接 通發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，發(fā)電機(jī)正常工作。當(dāng)汽車白天行駛數(shù)據(jù)處理單 元只要檢測(cè)到電瓶電壓低于額定電壓時(shí)，數(shù)據(jù)處理單元輸出控制端輸出低電平，發(fā)電機(jī)發(fā)電二小時(shí)左右給電瓶補(bǔ)足電量，二小時(shí)后數(shù)據(jù)處 理單元自動(dòng)輸出高電平，停止發(fā)電動(dòng)發(fā)電，保證電瓶不虧電。當(dāng)發(fā)電 機(jī)勵(lì)磁電流大于發(fā)電機(jī)額定最大出流時(shí)，自動(dòng)斷開(kāi)勵(lì)磁電流。為了能夠靈活地控制，本控制器還可以在數(shù)據(jù)處理單元設(shè)有模式選擇輸入端，所述模式選擇輸入端一路經(jīng)過(guò)限流電阻R16與電源正 極連接，另一路經(jīng)過(guò)選擇按鈕Sl與電源負(fù)極連接構(gòu)成模式選擇電路， 由模式選擇輸入端電平控制本控制器的工作模式。這樣，平?？梢园?輸入控制模式設(shè)置為節(jié)油模式，按前述方式控制；而當(dāng)汽車電瓶虧電 嚴(yán)重，需要長(zhǎng)時(shí)間充電時(shí)，可以把輸入控制模式設(shè)置為正常模式，此 時(shí)汽車發(fā)電機(jī)正常長(zhǎng)時(shí)間工作?？傊?，本控制器優(yōu)點(diǎn)在于， 一是保證電瓶不虧電，利用發(fā)電機(jī)白 天間歇對(duì)電瓶的充-放循環(huán)，增長(zhǎng)電瓶和發(fā)電機(jī)的壽命；二是利用汽 車夜間行駛發(fā)電機(jī)發(fā)電(因夜里道路人、車比較少，行車的行駛速度 比較快，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力大，氣溫也比較低，發(fā)電機(jī)和電瓶工作時(shí)散 熱條件較好，對(duì)它們使用壽命影響最小)對(duì)電瓶充電，又不影響汽車 大燈的亮度，充足后供給白天使用(因汽車白天的耗電量較少)，汽 車發(fā)電機(jī)白天基本上不用工作，即降低汽車的油耗又能延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)及 電瓶的壽命；三是白天氣溫高，所有的汽車電路和電器白天基本上都 由電瓶純直流供電，降低電壓能延長(zhǎng)電器及電路的壽命；四是有過(guò)流、 過(guò)壓、虧電指示保護(hù)功能，保證汽車及行駛的安全。五是有電瓶的電 量指示，能一目了然地知道電瓶的電能量，六是汽車起動(dòng)時(shí)發(fā)電機(jī)不 工作減輕發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，白天發(fā)電機(jī)工作時(shí)間的減少，降低油耗。
權(quán)利要求1、微電腦汽車電瓶充電控制器，其特征在于控制器的控制電路包括一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)據(jù)處理單元、電瓶電壓采樣電路、光感應(yīng)電路、電源電路、控制輸出電路及指示電路，數(shù)據(jù)處理單元設(shè)有電瓶電壓輸入端、亮度信號(hào)輸入端、控制輸出端和工作數(shù)據(jù)指示輸出端，所述電瓶電壓采樣電路的輸入端與電瓶正極連接，輸出端與數(shù)據(jù)處理單元的電瓶電壓輸入端連接，光感應(yīng)電路的輸出端與數(shù)據(jù)處理單元的亮度信號(hào)輸入端連接，所述數(shù)據(jù)處理單元的控制輸出端與控制輸出電路輸入端連接，控制輸出電路的輸出端與汽車交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器連接，數(shù)據(jù)處理單元的指示輸出端與指示電路連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦汽車電瓶充電控制器，其特征 在于控制器還設(shè)有勵(lì)磁電流檢測(cè)電路，數(shù)據(jù)處理單元設(shè)有電流數(shù)據(jù) 輸入端，所述勵(lì)磁電流檢測(cè)電路輸出端與電流數(shù)據(jù)輸入端連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電腦汽車電瓶充電控制器，其特征 在于所述勵(lì)磁電流檢測(cè)電路由運(yùn)算放大器U3及電阻組成的比較放 大電路構(gòu)成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微電腦汽車電瓶充電控制器，其 特征在于所述電源電路由三極管Q1、 Q2組成的電子開(kāi)關(guān)、三端穩(wěn) 壓集成及外圍元件組成的穩(wěn)壓電路構(gòu)成；所述光感應(yīng)電路有三極管 Q9、電阻R22、電阻R22電阻R22和光敏二極管LR0組成的放大電 路構(gòu)成，光敏二極管LRO構(gòu)成放大電路的上偏置；所述電瓶電壓采 樣電路由分壓電路構(gòu)成；控制輸出電路由放大三極管Q4驅(qū)動(dòng)光耦 0P1B構(gòu)成，數(shù)據(jù)處理單元的控制輸出端經(jīng)限流電阻R13與放大三極 管Q4基極連接，光耦OPIB輸出與發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器連接；所述指示電 路由放大三極管驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管構(gòu)成。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的微電腦汽車電瓶充電控制器，其特征在 于所述數(shù)據(jù)處理單元設(shè)有模式選擇輸入端，所述模式選擇輸入端一 路經(jīng)過(guò)限流電阻與電源正極連接，另一路經(jīng)過(guò)選擇按鈕與電源負(fù)極連接構(gòu)成模式選擇電路。
6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的微電腦汽車電瓶充電控制器，其特征在于所述控制電路還設(shè)有聲光報(bào)警電路，數(shù)據(jù)處理單元設(shè)有報(bào)警控制 端與聲光報(bào)警電路連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種微電腦汽車電瓶充電控制器。包括一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)據(jù)處理單元、電瓶電壓采樣電路、光感應(yīng)電路、電源電路、控制輸出電路及指示電路。當(dāng)汽車白天行駛時(shí)數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)電瓶電壓采樣電路只要檢測(cè)到電瓶電壓低于額定電壓時(shí)，數(shù)據(jù)處理單元輸出控制端輸出低電平，發(fā)電機(jī)工作一個(gè)預(yù)定時(shí)間給電瓶補(bǔ)足電量，之后發(fā)電機(jī)停止發(fā)電，保證電瓶不虧電，同時(shí)避免發(fā)電動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間工作使電瓶長(zhǎng)時(shí)間地處在高電壓狀態(tài)而影響汽車交流發(fā)電機(jī)和電瓶使用壽命，同時(shí)使得汽車發(fā)電機(jī)工作時(shí)間減少，減輕汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載，節(jié)省油耗。
文檔編號(hào)H02J7/16GK201118272SQ20072004152
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月22日
發(fā)明者沈應(yīng)武 申請(qǐng)人:陳珍珠