專利名稱：：電動自行車用24v、36v和48v共用不分正負極充電器的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種電動自行車用充電裝置，尤其是蓄電池組輸出電壓為24V、36V和48V三種規(guī)格電動自行車可以共用的充電器，而該充電器輸出端的正、負極隨著與所連接蓄電池正、負極的變化而改變。屬于電動自行車充電器
技術領域：
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背景技術：
：目前，市面上所售的電動自行車電壓級別分為24V、36V和48V三種。對于不同電壓級別的電動自行車，必須配備不同電壓等級的充電器，而且即使相同電壓級別的充電器因為輸出端的正負極不同也不能互換使用，這樣勢必造成市面上充電器總的數量增多，與發(fā)展低碳經濟的思想背道而馳。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有不同電壓等級電動自行車必須配備不同輸出電壓充電器，且蓄電池的輸出極性必須隨充電器輸出極性作出調整的弊端，設計出一種24V、36V和48V電壓等級的電動自行車都可用、且蓄電池的輸出極性不必隨充電器輸出極性作出調整的通用型充電器。本發(fā)明的技術方案是所述的蓄電池正負極識別電路和蓄電池電壓檢測電路，包括支路13和支路14組成，具體接線見圖l。支路13由二極管D3、電阻R14、電阻R15串聯(lián)而成。二極管D3的正極與充電器的一輸出端相連，另一極與R14相連，R15的一端與地相連。R14和R15之間的連接點A點與單片機的一個A/D轉換腳相連，比如PAD0腳。支路14由二極管D4、電阻R16、電阻R17串聯(lián)而成。二極管D4的正極與充電器的一輸出端相連，另一極與R16相連，R17的一端與地相連。R16和R17之間的連接點B點與單片機的一個A/D轉換腳相連，比如PAD1腳。所述的充電器輸出電壓大小調整電路，包括支路4、支路6、支路10、支路11和支路12組成。支路4中U2發(fā)射管的進線腳與單片機的一個P麗腳相連，比如P麗O腳。支路4中的限流電阻R4—端與U2發(fā)射管的出線端相連，另一端接地。P麗O的拉阻可以選擇上拉或者下拉，比如選擇下拉電阻R3，則下拉電阻R3的一端與U2發(fā)射管相連，另一端接地。支路6中U3發(fā)射管的進線腳與單片機的一個P麗腳相連，比如P麗l腳。支路6中的限流電阻R6—端與U3發(fā)射管的出線端相連，另一端接地。P麗l的拉阻可以選擇上拉或者下拉，比如選擇下拉電阻R5，則下拉電阻R5的一端與U3發(fā)射管相連，另一端接地。支路11中U4發(fā)射管的進線腳與單片機的一個I/O腳相連，比如PAO腳。支路11中的限流電阻R8—端與U4發(fā)射管的出線端相連，另一端接地。PAO的拉阻可以選擇上拉或者下拉，比如選擇下拉電阻R7，則下拉電阻R7的一端與U4發(fā)射管相連，另一端接地。支路12中U5發(fā)射管的進線腳與單片機的一個I/O腳相連，比如PA1腳。支路12中的限流電阻R10—端與U5發(fā)射管的出線端相連，另一端接地。PA1的拉阻可以選擇上拉或者下拉，比如選擇下拉電阻R9，則下拉電阻R9的一端與U5發(fā)射管相連，另一端接地。支路10由電感L2，電容C8和電容C9組成。所述的不同輸出電壓狀態(tài)指示，包括支路2組成。支路2中的雙色二極管(El)、雙色二極管(E2)和雙色二極管(E3)分別指示48V、36V和24V。雙色二極管中的"R"代表紅色，"G"代表綠色。紅色的燈亮，表示所對應的電壓級別正在充電；綠色的燈亮，表示對應的電壓級別已經充滿電。支路2中的R11、R12和R13均為限流電阻。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明能夠使得+24V、+36V和+48V三種不同電壓級別的電動自行車可以使用同一個充電器且不需要調整充電器的電壓輸出端口，從而方便人們生活，減少市面上電動自行車充電器總體數量，適應低碳經濟發(fā)展等目的。圖1是電動自行車用24V、36V和48V共用不分正負極充電器原理圖。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1所示。(—)直流穩(wěn)壓電路工作過程敘述如圖l所示，插頭(3)與220V交流市電結合，從橋D2出來的直流電經過電感L1和電容C7的濾波和穩(wěn)壓作用，變成電壓為Vmax的直流電壓。直流電壓值Vmax的大小要能滿足+48V蓄電池最大充電電壓的需要。支路1的作用是把電壓值為Vmax電壓變?yōu)楣﹩纹瑱C使用的電壓值為VCC的穩(wěn)定電壓。(二)蓄電池正負極判斷插頭8與蓄電池的出線端相連接，PA1口置低，如圖1所示。假如單片機測量得到B點的電壓為0，A點的電壓大于零，則表明插頭8的接線柱C與蓄電池的正極相連。假如單片機測量得到B點的電壓為大于0，A點的電壓等于零，則表明插頭8的接線柱D與蓄電池的正極相連。(三)蓄電池電壓檢測進行蓄電池電壓檢測時，U2、U3和U4的接收管均截止，U5的接收管導通，單片機檢測A點和B點的電壓值之后，換算成蓄電池的端壓值。比如單片機檢測到A點的電壓值為x，B點的電壓值為0，則C端為蓄電池的正極，蓄電池的電壓值為"《^15"+0-7。凡15對于電動自行車所使用的單節(jié)鉛酸蓄電池而言，所允許的最低放電電壓為10.5V，最高充電電壓為14V，則標稱電壓為24V的蓄電池電壓范圍為21V28V，標稱電壓為36V的蓄電池電壓范圍為31.5V42V，標稱電壓為48V的蓄電池電壓范圍為42V56V。對于使用鋰電池作為動力的電動自行車標稱電壓也分為24V、36V和48V三種，各伏值段所允許的最低放電電壓要高于鉛酸蓄電池電壓，最高充電電壓與鉛酸電池的最高充電電壓相近，所以本發(fā)明專利的參數適當調整就能夠為鋰電池充電。(四)充電器輸出電壓電路工作過程插頭8與蓄電池的出線端相連接，蓄電池9放置位置與圖1相同，支路14的二極管D4不導通，B點的電壓為0。支路13的二極管D3導通，A點電壓大于0，即可測出蓄電池的端電壓值，單片機判斷出蓄電池的電壓等級后，插頭8的C點輸出電壓要調整為正。此時的U3接收管和U4接收管截止，U5接收管常開，U2接收管處于P麗調節(jié)狀態(tài)，對蓄電池進行充電電流控制。在蓄電池充電過程中，支路10的電感L2和電容C8的作用是濾波和穩(wěn)壓。插頭8與蓄電池的出線端相連接，蓄電池9放置位置與圖1的相反，如圖l所示支路14的二極管D4導通，B點的電壓不為O，支路13的二極管D3截止，A點電壓等于0，即可測出蓄電池的端電壓值，單片機判斷出蓄電池的電壓等級后，插頭8的D點輸出電壓要調整為正。此時的U2接收管和U5接收管截止，U4接收管常開，U3接收管處于P麗調節(jié)狀態(tài)，對蓄電池進行充電電流控制。此時支路10的電感L2和電容C9的作用是濾波和穩(wěn)壓。(五)充電器充電狀態(tài)顯示支路7為充電器電源狀態(tài)顯示電路。表1為充電器處于不同伏值的充電狀態(tài)時，充電指示燈控制端口對應電平的真值表。所制作出的樣機分別對24V、36V和48V蓄電池充電，能完成正負極識別、輸出端正負極調整及充電等相關的功能。表l充電指示狀態(tài)對應1/0控制端口電平真值表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權利要求電動自行車用24V、36V和48V共用不分正負極充電器，包括蓄電池正負極識別電路、蓄電池電壓數值檢測電路、充電器輸出電壓大小調整電路和不同輸出電壓狀態(tài)指示電路組成。2.根據權利要求l所述的電動自行車用24V、36V和48V共用不分正負極充電器，其特征在于蓄電池正負極識別電路和蓄電池電壓檢測電路由支路(13)和支路(14)組成，其中支路(13)由二極管(D3)、電阻(R14)、電阻(R15)組成，支路(14)由二極管(D4)、電阻(R16)、電阻(R17)組成。3.根據權利要求1所述的電動自行車用24V、36V和48V共用不分正負極充電器，其特征在于充電器輸出電壓大小調節(jié)由支路(4)、支路(6)、支路(10)、支路(11)和支路(12)組成，通過改變支路(4)的P麗O值和支路(6)的P麗1值達到充電器輸出不同電壓目的，支路(11)和支路(12)分別通過PA0和PA1的設置達到U4和U5常開或者常閉目的，支路(10)起到濾波和穩(wěn)壓作用。4.根據權利要求1所述的電動自行車用24V、36V和48V共用不分正負極充電器，其特征在于不同輸出電壓狀態(tài)指示由支路(2)組成，支路(2)中的雙色二極管(El)、雙色二極管(E2)和雙色二極管(E3)分別指示48V、36V和24V充電狀態(tài)。全文摘要本發(fā)明針對現(xiàn)有的24V、36V和48V電動自行車充電器不能互換使用且充電器的正負極必須與蓄電池的正負極相對應的缺點，公開了一種電動自行車用24V、36V和48V共用不分正負極充電器。本充電器包括蓄電池正負極識別電路、蓄電池電壓數值檢測電路、充電器輸出電壓大小調整電路和不同輸出電壓狀態(tài)指示電路。電動自行車上配備該充電器，使得不同電壓級別的電動自行車可以使用同一個充電器，從而方便人們生活、減少市面上電動自行車充電器總體數量、適應低碳經濟發(fā)展需要。文檔編號H02J7/00GK101777783SQ20101012437公開日2010年7月14日申請日期2010年3月16日優(yōu)先權日2010年3月16日發(fā)明者丁左武,吳佳,王書林申請人:南京工程學院