專利名稱：全自動智能充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種充電器，尤其涉及一種全自動智能充電器。
背景技術(shù)：
目前，人們使用的充電器大多都是以恒流的方式對電池進行充電，這種方式具 有較強的適應(yīng)性，不管蓄電池的電壓是6V還是12V均可以使用，但它充電的時間較長。 目前也有以快速去極化，快速充電方式的充電器，由于它不能準確地判斷電池的即時狀 態(tài)，在充電過程中，雖然充電的速度較快，但電池溫升高，蓄電池易造成損傷，嚴重地 會直接影響電池的壽命。

實用新型內(nèi)容為了克服上述的缺陷，本實用新型提供一種能夠自動判斷蓄電池是否充滿，且 能夠自動調(diào)節(jié)蓄電池的溫度補償系數(shù)，有效的保護蓄電池，提高其使用壽命的全自動智 能充電器。為達到上述目的，本實用新型所述全自動智能充電器，包括充電器，采集器以 及微控制器；其中，所述采集器，其電壓信號采集端設(shè)置在所述充電器的兩輸出端之間，其電流信 號采集端設(shè)置在所述充電器的充電回路中；所述微控制器，包括微積分計算模塊和模糊控制模塊；其中，所述微積分計算模塊，由微分計算模塊和積分計算模塊構(gòu)成，所述微分計算模 塊和積分計算分別接收自所述采集器輸入的電壓和電流信號，并將上述電壓和電流分別 對時間進行微分和積分計算，得出蓄電池的電壓變化趨勢及電量；所述模糊控制模塊，其充電控制指令輸出端與所述充電器的控制指令輸入端相 連接，并實時接收自所述微積分計算模塊輸出的蓄電池的電壓變化趨勢及電量，以更新 所述模糊控制模塊內(nèi)已存儲的充電參數(shù)。進一步地，為了使充電器能夠按照溫度的不同，調(diào)整充電電壓，來保護蓄電池 不受損壞，提高蓄電池的使用壽命。所述全自動智能充電器還包括溫度傳感器，所述微 控制器還包括溫度補償系數(shù)調(diào)整模塊及電壓調(diào)整模塊；其中，所述溫度傳感器，設(shè)置在所述充電器上；所述溫度補償系數(shù)調(diào)整模塊，其溫度信號輸入端與所述溫度傳感器的溫度信號 輸出端相連，其信號輸出端與所述電壓調(diào)整模塊相連接；所述電壓調(diào)整模塊，其控制信號輸出端與所述充電器的電壓控制信號輸入端相 連接。本實用新型具有以下幾點有益效果1、本實用新型通過設(shè)置所述采集器，實時采集充電器在充電過程中的充電電壓 和電流，并經(jīng)所述微積分計算模塊計算出當前所述充電電池已經(jīng)充入的電量以及充電電壓的變化趨勢，并能夠依據(jù)充電電壓的變化趨勢，判斷出蓄電池是否已經(jīng)充滿。若充電 電壓的變化趨勢變大，且有電壓有下降趨勢，即判斷出蓄電池已經(jīng)充滿，能夠及時的停 止對蓄電池的充電。2、本實用新型在所述微積分計算模塊之后設(shè)置一模糊控制模塊，該模糊控制模 塊，能夠合理選擇相應(yīng)的充電參數(shù)，從而保證充電后，蓄電池能夠充滿而不會發(fā)生過充 現(xiàn)象。3、本實用新型所述全自動智能充電器能夠按照溫度的不同，調(diào)整充電電壓，來 保護蓄電池不受損壞，提高蓄電池的使用壽命。

圖1為本實用新型所述全自動智能充電器的原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細描述。如圖1所示，本實用新型所述全自動智能充電器的原理圖。包括充電器，采集 器，所述溫度傳感器，以及微控制器；其中，所述采集器，其電壓信號采集端3設(shè)置在所述充電器的兩輸出端1和2之間，其 電流信號采集端5設(shè)置在所述充電器的充電電路中；(如圖2所示)所述微控制器，包括微積分計算模塊，模糊控制模塊，溫度補償系數(shù)調(diào)整模塊 及電壓調(diào)整模塊；其中，所述微積分計算模塊，由微分計算模塊和積分計算模塊構(gòu)成，所述微分計算模 塊和積分計算分別接收自所述采集器輸入的電壓和電流信號，并將上述電壓和電流分別 對時間進行微分和積分計算，得出蓄電池的電壓變化趨勢及電量；所述模糊控制模塊，其充電控制指令輸出端與所還充電器的控制指令輸入端相 連接，并實時接收自所述微積分計算模塊輸出的蓄電池的電壓變化趨勢及電量，以更新 所述模糊控制模塊內(nèi)已存儲的充電參數(shù)；所述溫度補償系數(shù)調(diào)整模塊，其溫度信號輸入端與所述溫度傳感器的溫度信號 輸出端相連，其信號輸出端與所述電壓調(diào)整模塊相連接；所述電壓調(diào)整模塊，其控制信號輸出端與所述充電器的電壓控制信號輸入端相 連接；所述溫度傳感器，設(shè)置在所述充電器上，實時監(jiān)測充電器的環(huán)境溫度。本實用新型所述全自動智能充電器的工作原理如下充電器在開始充電時，所述模糊控制系統(tǒng)按其內(nèi)已存儲的充電參數(shù)對蓄電池進 行充電。充電器在充電過程中，所述采集器實時采集充電器在充電過程中的充電電壓和 電流；然后，將電壓和電流數(shù)據(jù)傳輸給所述微積分計算模塊；所述微積分計算模塊由微 分計算模塊和積分計算模塊構(gòu)成，所述微積分計算模塊和積分計算分別接收自所述采集 器輸入的電壓和電流信號，并對上述電壓進行微分計算，得出充電時電壓的變化趨勢； 將電流信號對時間進行積分計算，得出當前蓄電池已充電的電量。此時，所述模糊控制模塊實時的接收所述微積分計算模塊輸入的蓄電池的電量，并實時將該電量與其內(nèi)已 存儲的容量值進行比較，當兩值相同時，所述模糊控制模塊會依據(jù)充電電壓變化趨勢判 斷蓄電池是否已充滿，若充電電壓變化趨勢為下降趨勢時，立即輸出停止充電的控制指 令，若不是，輸出繼續(xù)充電的控制指令，直至充電完成。此時，所述模糊控制模塊會得 出蓄電池容量識別錯誤，并及時更新已存儲的充電參數(shù)。下一次再充電時，模糊控制模 塊會按此次存儲的充電參數(shù)對電池進行充電。 此外，本實用新型還設(shè)置了溫度傳感器，溫度補償系數(shù)調(diào)整模塊及電壓調(diào)整模 塊。其原因是現(xiàn)有的蓄電池廠家所提供的說明給出的浮充電壓值都是指環(huán)境溫度為 25°C的值。當溫度高于25°C時，蓄電池內(nèi)阻減小，浮充電流增大，蓄電池內(nèi)的導(dǎo)電元 件的腐蝕加劇，從而降低了蓄電池的壽命；當溫度低于25°C時，蓄電池的內(nèi)阻增大，不 能有效的向負載釋放能量，因此不同環(huán)境溫度的浮充電壓應(yīng)按一定的溫度補償系數(shù)來調(diào) 整。溫度高時，浮充電壓應(yīng)低于標準值；溫度低時，浮充電壓應(yīng)高于標準值。單體電池 的浮充電壓的調(diào)節(jié)公式如下式所示 U = Ufe + (25-t) X (t，)式中，U為浮充電壓設(shè)定值；U標為浮充電壓標準值；t為環(huán)境溫度，t’為溫 度補償系數(shù)，該系數(shù)可根據(jù)經(jīng)驗值獲得。本實用新型所述溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度后，將該溫度信號傳輸給所述溫度 補償系數(shù)調(diào)整模塊，所述溫度補償系數(shù)調(diào)整模塊依據(jù)溫度的高低輸出溫度補償系數(shù)，所 述電壓調(diào)整模塊接收到所述溫度補償系數(shù)調(diào)整模塊輸入的溫度補償系數(shù)后，按上述原 理，輸出充電電壓調(diào)整控制信號；所述充電器按所述電壓調(diào)整模塊輸出的控制信號調(diào)整 充電電壓。本實用新型中所述模糊控制模塊是基于模糊控制技術(shù)，模糊控制技術(shù)是基于模 糊數(shù)學(xué)理論，通過模擬人的近似推理和綜合決策過程，使控制算法的可控性、適應(yīng)性和 合理性提高。本實用新型模糊控制的原理是當電池開始充電時，模糊控制模塊即輸出 一充電控制信號，充電器即按此控制指令進行充電，當充電器按此控制指令充完時，此 時檢測到電池兩端的電壓還沒達到電池充滿電壓值以上時，此時檢測系統(tǒng)輸出電池容量 識別錯誤的信號，模糊控制模塊再次輸出一充電控制信號，繼續(xù)給電池充電，當電池兩 端的電壓上升到充滿電壓值時，模糊控制模塊會自動更改其內(nèi)存儲的相關(guān)充電參數(shù)，經(jīng) 過幾次的更改，模糊控制系統(tǒng)就能識別當前使用的電池的直流容量。若下次充電，電池 發(fā)生改變，模糊控制系統(tǒng)就又要經(jīng)歷這樣一個學(xué)習(xí)記憶的過程。例如，電動車充電器，一般一個充電器只充電一個電池，第一次充電按IOAH的 電池參數(shù)(相應(yīng)的電流與電壓)進行充電，如果充電IOAH能量時還沒有到達接近電池充 滿電壓14V以上時，表示電池容量識別錯誤，如果識別容量相差太大，就會檢測到電池 電壓上升很小，直到電池電壓上升到14V以上，會立即更改相關(guān)充電參數(shù)，這樣經(jīng)過一 兩次充電循環(huán)后就能識別當前使用的電池的直流容量，并進行相關(guān)記憶。以上，僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型的保護范圍并不局限于 此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變 化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該 以權(quán)利要求所界定的保護范圍為準。
權(quán)利要求1.一種全自動智能充電器，其特征在于，包括充電器，采集器以及微控制器；其中，所述采集器，其電壓信號采集端設(shè)置在所述充電器的兩輸出端之間，其電流信號采 集端設(shè)置在所述充電器的充電回路中；所述微控制器，包括微積分計算模塊和模糊控制模塊；其中， 所述微積分計算模塊，由微分計算模塊和積分計算模塊構(gòu)成，所述微分計算模塊和 積分計算分別接收自所述采集器輸入的電壓和電流信號，并將上述電壓和電流分別對時 間進行微分和積分計算，得出蓄電池的電壓變化趨勢及電量；所述模糊控制模塊，其充電控制指令輸出端與所述充電器的控制指令輸入端相連 接，并實時接收自所述微積分計算模塊輸出的蓄電池的電壓變化趨勢及電量，以更新所 述模糊控制模塊內(nèi)已存儲的充電參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述全自動智能充電器，其特征在于，所述全自動智能充電器還包 括溫度傳感器，所述微控制器還包括溫度補償系數(shù)調(diào)整模塊及電壓調(diào)整模塊；其中，所連溫度傳感器，設(shè)置在所述充電器上；所述溫度補償系數(shù)調(diào)整模塊，其溫度信號輸入端與所述溫度傳感器的溫度信號輸出 端相連，其信號輸出端與所述電壓調(diào)整模塊相連接；所述電壓調(diào)整模塊，其控制信號輸出端與所述充電器的電壓控制信號輸入端相連接。
專利摘要本實用新型公開一種全自動智能充電器，主要是為了實現(xiàn)充電器的智能化而設(shè)計。本實用新型包括采集器，其電壓信號采集端設(shè)置在所述充電器的兩輸出端之間，其電流信號采集端設(shè)置在充電電路中；以及，微控制器，包括微積分計算模塊和模糊控制模塊；微積分計算模塊，由微分計算模塊和積分計算模塊構(gòu)成，接收自采集器輸入的電壓和電流信號，并對其進行計算，得出電壓變化趨勢及容量；模糊控制模塊，其充電控制指令輸出端與充電器的控制指令輸入端相連接，實時接收自微積分計算模塊輸出的電壓變化趨勢及容量，以更新其內(nèi)已存儲的充電參數(shù)。本實用新型能夠自動判斷蓄電池是否充滿，能夠自動調(diào)節(jié)蓄電池的溫度補償系數(shù)，有效保護蓄電池，提高其使用壽命。
文檔編號H02H7/18GK201805246SQ20102050204
公開日2011年4月20日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者吳朝宏 申請人:浙江黃巖東興塑業(yè)有限公司