專利名稱：智能型充電儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型充電儀裝置，具體涉及一種智能型充電儀。
背景技術(shù)：
一套完整的高性能電池充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮到電池充電過(guò)程中的一系列物理、化學(xué)變化情況，而目前市場(chǎng)上對(duì)應(yīng)的類似產(chǎn)品基本只是恒壓或恒流充電，沒有對(duì)電池充電是否達(dá)到飽和進(jìn)行判斷，因而充電效率較低且極不安全。發(fā)明內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的是提供一種小電流補(bǔ)充電池電壓的充電；大電流對(duì)電池進(jìn)行快速充電的智能型充電儀。上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)—種智能型充電儀，其組成包括殼體，所述的殼體內(nèi)裝有電源，所述的電源連接單片機(jī)控制器、充電器和LCD液晶顯示器，所述的充電器連接溫度采集器和充電電池，所述的溫度采集器與所述的充電電池連接所述的單片機(jī)，所述的單片機(jī)連接所述的LCD液晶顯示器與所述的充電器。所述的智能型充電儀，所述的單片機(jī)控制器包括單片機(jī)、數(shù)字溫度傳感器DS18B20和存儲(chǔ)器。有益效果I.本實(shí)用新型采用的數(shù)字溫度傳感器DS18B20是一種新型器件，體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)。2.本實(shí)用新型濾掉了 7805本身工作所產(chǎn)生的高頻與低頻的交流分量，使得電源器的電壓輸出更加的穩(wěn)定。3.本實(shí)用新型采用的小電流補(bǔ)充電池電壓的充電；大電流對(duì)電池進(jìn)行快速充電；補(bǔ)充功能的脈沖充電。4.本實(shí)用新型采用的數(shù)字溫度傳感器DS18B20是一種新型器件，體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)；DS18B20可把溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號(hào)供微機(jī)處理，測(cè)量溫度范圍為-55° (Γ+125。C，在-l(T+85° C范圍內(nèi)，精度為±0. 5° C?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S1820的信息，僅需要一根接口線。


附圖I是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是附圖I中電源的電路圖。附圖3是附圖I中充電器的電路圖。附圖4是附圖I中控制器的電路圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :一種智能型充電儀，其組成包括殼體7，所述的殼體內(nèi)裝有電源1，所述的電源連接單片機(jī)控制器2、充電器3和LCD液晶顯示器4，所述的充電器連接溫度采集器5和充電電池6，所述的溫度采集器與所述的充電電池連接所述的單片機(jī)，所述的單片機(jī)連接所述的LCD液晶顯示器與所述的充電器。所述的智能型充電儀，所述的單片機(jī)控制器包括單片機(jī)、數(shù)字溫度傳感器DS18B20和存儲(chǔ)器。實(shí)施例2 實(shí)施例I所述的智能型充電儀，電源提供整個(gè)系統(tǒng)的電源，溫度采集主要是為了采集充電電池的溫度，控制器控制著LCD液晶顯示器和充電器，充電器在單片機(jī)和溫度采集器的共同控制下選擇不同的充電方案對(duì)充電電池進(jìn)行充電，同時(shí)該系統(tǒng)還要求能夠顯示充電過(guò)程中的重要信息，采用液晶顯示器。實(shí)施例3 實(shí)施例I或2所述的智能型充電儀，所述的電源是用三端集成穩(wěn)壓器7805來(lái)得到穩(wěn)定的5V電壓，如圖2所示。三端集成穩(wěn)壓器7805的輸出與輸入的壓差為2 3V，首先由外部輸入一個(gè)7 12V的直流電壓，把它的負(fù)極直接接地，作為整個(gè)系統(tǒng)的公共端?？紤]到輸入的直流的電壓不是很穩(wěn)定，會(huì)包括交流分量，所以在7805的輸入端加上了一個(gè)μ F的極性電容。同時(shí)，在7805的輸出端也加入了兩個(gè)電容，一個(gè)是470 μ F的極性電容另一個(gè)是104的非極性電容，目的是為了濾掉7805本身工作所產(chǎn)生的高頻與低頻的交流分量，使得電源器的電壓輸出更加的穩(wěn)定[8]。所以在設(shè)計(jì)原理圖的過(guò)程中，正極先經(jīng)過(guò)一個(gè)極性電容濾波后輸入7805的輸入端，經(jīng)過(guò)7805的穩(wěn)壓后，再經(jīng)過(guò)電容的濾波得到穩(wěn)定的5V直流電源，供系統(tǒng)后面的各個(gè)控制器使用；再使其通過(guò)一個(gè)電感和電容接地，在電感的輸出端得到了單片機(jī)內(nèi)部工作的一個(gè)特殊電源AVCC (即提供單片機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC的電源)。實(shí)施例4 實(shí)施例I或2所述的智能型充電儀，所述的充電器通過(guò)單片機(jī)控制器對(duì)OCIA的控制和對(duì)電池兩端電壓及電池溫度的控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的智能充電過(guò)程。所述的單片機(jī)控制器包括單片機(jī)、數(shù)字溫度傳感器DS18B20和存儲(chǔ)器，所述的數(shù)字溫度傳感器DS18B20由四部分組成64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。光刻ROM可以看作是該DS18B20的地址序列碼，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。DS18B20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以O(shè). 0625°C /LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。所述的溫度傳感器DS18B20的存儲(chǔ)器，DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的E2RAM，后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。所述的溫度傳感器DS18B20的測(cè)溫原理，內(nèi)部計(jì)數(shù)器對(duì)一個(gè)受溫度影響的振蕩器的脈沖計(jì)數(shù)，低溫時(shí)振蕩器的脈沖可以通過(guò)門電路，而當(dāng)?shù)竭_(dá)某一設(shè)置高溫時(shí)振蕩器的脈沖無(wú)法通過(guò)門電路。計(jì)數(shù)器設(shè)置為_55°C時(shí)的值，如果計(jì)數(shù)器到達(dá)O之前，門電路未關(guān)閉，則溫度寄存器的值將增加，這表示當(dāng)前溫度高于_55°C。同時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位在當(dāng)前溫度值上，電路對(duì)振蕩器的溫度系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，計(jì)數(shù)器重新開始計(jì)數(shù)直到回零。、[0034]實(shí)施例5 實(shí)施例I或2所述的智能型充電儀，所述的單片機(jī)是8K字節(jié)的在線編程/應(yīng)用編程Flash程序存儲(chǔ)器，512字節(jié)E2PR0M，IK字節(jié)SPAM，32個(gè)通用工作寄存器，23個(gè)通用I/O口，3個(gè)帶有比較模式靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，18+2個(gè)內(nèi)外中斷源，I個(gè)可編程的SUART接口，I個(gè)8位I2C總線接口，4通道的10位ADC，2通道8位ADC，可編程的看門狗定時(shí)器，I個(gè)SPI接口和5種可通過(guò)軟件選擇的節(jié)電模式。工作原理電池的充電過(guò)程通常可分為預(yù)充電、快速充電和涓流充電三個(gè)階段。對(duì)長(zhǎng)期不用的或新電池充電時(shí)，先用小電流充電，使其滿足一定的充電條件，這個(gè)階段稱為預(yù)充電?？焖俪潆娋褪怯么箅娏鞒潆?，迅速恢復(fù)電池電能?？焖俪潆娝俾室话阍贗C以上，快速充時(shí)間 由電池容量和充電速率決定?？焖俪潆姺趾懔鞒潆姾兔}沖充電兩種，恒流充電就是以恒定電流對(duì)電流充電，脈沖充電則是首先用脈沖電流對(duì)電池充電，然后讓電池放電，如此循環(huán)。電池脈沖的幅值很大、寬度很窄。通常放電脈沖的幅值為充電脈沖的3倍左右。雖然放電脈沖的幅值與電池容量有關(guān)，但是，與充電電流幅值的比值保持不變。加入放電脈沖后，氣泡離開極板并與負(fù)極板上的氧復(fù)合。這個(gè)去極化過(guò)程減小了電池的內(nèi)部壓力、溫度和內(nèi)阻。同時(shí)，充入電池的大部分電荷都轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，而不會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w和熱量。充放電脈沖寬度的選擇應(yīng)能保證極板恢復(fù)原來(lái)的晶體結(jié)構(gòu)，從而消除記憶效應(yīng)。采用放電去極化措施后，可以提高充電效率并且允許大電流快速充電。采用某些快速充電止法時(shí)，快速充電終止后，電池并未充足電。為了保證充入100%的電量，還應(yīng)加入補(bǔ)足充電過(guò)程。在補(bǔ)足充電過(guò)程中，溫度超過(guò)規(guī)定的極限時(shí)，轉(zhuǎn)入涓流充電狀態(tài)。充電是將可充電電池恢復(fù)其原始容量的過(guò)程，為使電池達(dá)到長(zhǎng)期使用的目的，必須通過(guò)適當(dāng)?shù)某潆姺椒ǔ潆?充電方法有很多種，此次設(shè)計(jì)的智能型充電儀是專門為鎳氫電池充電的，本次設(shè)計(jì)建議使用以下充電方法充鎳氫電池。 (I)開始狀態(tài)開始充電時(shí)，當(dāng)18B20(數(shù)字溫度采集)檢測(cè)電池溫度高于50攝氏度時(shí)，應(yīng)進(jìn)行涓流充電而不是快充。 (2)對(duì)于已過(guò)放電或深放電的電池，如果直接用大電流充電無(wú)法恢復(fù)電池的容量，需要先以小電流充電，等電壓升高后再進(jìn)行快充。 ⑶快充起始電壓1V/只，將電池電壓恢復(fù)為可快充的電壓范圍的電流為200mA。(4)電池充電上壓限1. 6V/只，如果由于故障或誤操作，電壓接近此值后轉(zhuǎn)為涓流充電。 (5) - AV值0-5mV/只，快充過(guò)程中，如果電壓從其峰值下落O到5mV則終止充電，快充轉(zhuǎn)為涓流充電。
權(quán)利要求1.一種智能型充電儀，其組成包括殼體，其特征是所述的殼體內(nèi)裝有電源，所述的電源連接單片機(jī)控制器、充電器和LCD液晶顯示器，所述的充電器連接溫度采集器和充電電池，所述的溫度采集器與所述的充電電池連接所述的單片機(jī)，所述的單片機(jī)連接所述的IXD液晶顯示器與所述的充電器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能型充電儀，其特征是所述的單片機(jī)控制器包括單片機(jī)、數(shù)字溫度傳感器DS18B20和存儲(chǔ)器。
專利摘要智能型充電儀。一套完整的高性能電池充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮到電池充電過(guò)程中的一系列物理、化學(xué)變化情況，而目前市場(chǎng)上對(duì)應(yīng)的類似產(chǎn)品基本只是恒壓或恒流充電，沒有對(duì)電池充電是否達(dá)到飽和進(jìn)行判斷，因而充電效率較低且極不安全。一種智能型充電儀，其組成包括:殼體(7)，所述的殼體內(nèi)裝有電源(1)，所述的電源連接單片機(jī)控制器(2)、充電器(3)和LCD液晶顯示器(4)，所述的充電器連接溫度采集器(5)和充電電池(6)，所述的溫度采集器與所述的充電電池連接所述的單片機(jī)，所述的單片機(jī)連接所述的LCD液晶顯示器與所述的充電器。本實(shí)用新型用于充電。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202373992SQ20112049274
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者張啟濤, 曹曉華, 陳麗 申請(qǐng)人:哈爾濱商業(yè)大學(xué)