對講機電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】對講機電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)，由智能鋰電池與智能充電器兩部分組成。智能鋰電池是將DS2438智能電池監(jiān)視電路與鋰電封裝成一體；智能充電器內(nèi)的單片機分別與電源電路、LCD顯示模塊、線性充電管理電路、充電時間電路并連；電源電路與線性充電管理電路、LCD液晶顯示模塊、充電時間選擇電路連接。智能充電器與智能鋰電池通過B+、GND、DQ三個接口相連接，DQ用于DS2438與單片機之間的通信，單片機通過DQ讀取電池信息以及充電狀態(tài)信息。本實用新型只對具有正確ID的電池進行充電，同時具有高精度的恒壓、恒流調(diào)節(jié)、電池預(yù)充、自動充電終止等功能，很好保護電池，還可以根據(jù)需要自行選擇充電時間。
【專利說明】對講機電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及單片機控制系統(tǒng)，具體是指一種基于智能電池監(jiān)視器和高級線性充電管理控制器的對講機電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對講機在鐵路，公安，林業(yè)，消防，軍隊，物流等行業(yè)有著廣泛的用途。電池是對講機的消耗品，電池的銷售也會給企業(yè)帶來很大的利益，但是很多用戶購買了品牌對講機之后另配其他價格較低的電池，這無疑給品牌對講機生產(chǎn)商造成較大的經(jīng)濟損失，如何讓用戶購買該品牌對應(yīng)的電池一直以來是個難題。而且常用的充電電池不具有恒壓、恒流調(diào)節(jié)和電池預(yù)充功能；不可以自行選擇充電時間；也不了解電池的充電次數(shù)、電池容量等信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:讓品牌對講機用指定品牌的電池，即對講機所配充電器只能給該品牌的電池充電。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:對講機電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)，由智能鋰電池與智能充電器兩部分組成。智能鋰電池是將DS2438智能電池監(jiān)視電路與鋰電封裝成一體；智能充電器內(nèi)的單片機分別與電源電路、LCD顯示模塊、線性充電管理電路、充電時間電路并連；電源電路與線性充電管理電路、LCD液晶顯示模塊、充電時間選擇電路連接；智能充電器與智能鋰電池通過B+、GND、DQ三個接口相連接，DQ用于DS2438與單片機之間的通信，單片機通過DQ讀取電池信息以及充電狀態(tài)信息。
[0005]DS2438智能鋰電池的DQ與數(shù)據(jù)接口 DQ相連；DS2438測量電壓的輸入端VAD與電池正極相連；DS2438通過VSENS+與VSENS-直接的采樣電阻Rsens測量充電電流；Cf與Rf組成對采樣電阻Rsens上的壓降進行濾波的RC低通濾波器。
[0006]智能充電器的電源電路模塊由220/12V變壓整流電路和AMS1117-5V穩(wěn)壓芯片構(gòu)成；充電管理電路由單片機ATMEGA16和線性充電管理控制器MCP73862組成。
[0007]智能充電管理系統(tǒng)是給品牌電池一個身份ID，充電器只對具有正確ID的電池進行充電。
[0008]本實用新型比傳統(tǒng)的電池充電器具有以下積極效果:一是只對具有正確身份ID的電池進行充電，即只能對同品牌的電池充電；二是高級線性充電管理控制器對整個充電過程進行管理，充電周期分為充電條件判斷和預(yù)充、恒流調(diào)節(jié)、恒壓調(diào)節(jié)三階段，具有高精度的恒壓、恒流調(diào)節(jié)、電池預(yù)充、自動充電終止等功能，很好地逼近鋰電理想的充電曲線保護電池；三是用戶可以根據(jù)需要自行選擇充電時間，在時間緊急的情況下可以選擇較大電流充電，還通過該系統(tǒng)可以了解到電池的充電次數(shù)、電池容量、充電狀態(tài)等信息。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖2是本實用新型的電路圖。
[0011]圖1中:A-智能鋰電池；B-智能充電器。
[0012]圖2中:1是智能電池監(jiān)視電路，2是充電器的電源電路模塊，3是充電器的充電管理電路3。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0014]在圖1中，智能充電器B與智能鋰電池A通過B+、GND、DQ三個接口相連接。其中B+與電池的正極相連，GND是系統(tǒng)的地參考點，DQ用于DS2438與單片機之間的通信，單片機通過DQ讀取電池信息以及充電狀態(tài)信息。智能鋰電池A的B+、GND、DQ三個接口位于電池外殼上，智能充電器B的B+、GND、DQ三個接口位于充電器的插槽內(nèi)。
[0015]圖2中編號為I的虛線方框內(nèi)是DS2438智能電池監(jiān)視電路I,其中CONl代表智能電池外殼上的外接觸頭，包括DQ、B+、GND。DS2438是智能電池監(jiān)視器，DS2438中的非易失EEPROM存儲器，用于存儲重要的電池參數(shù)，例如電池身份信息，化學(xué)類型、電池容量、電池已充電次數(shù)。在電池的外殼上留有電池正(B+ )、地參考節(jié)點、DS2438的數(shù)據(jù)接口 DQ三個接口。DS2438的DQ的數(shù)據(jù)接口與DQ相連，供單片機讀取電池狀態(tài)信息。VAD是DS2438測量電壓的輸入端，它與電池正極相連，測量電池的電壓。VSENS+電池測量電流輸入(+)，VSENS-電池測量電流輸入(_)，DS2438通過VSENS+與VSENS-直接的采樣電阻Rsens進行充電電流測量，Cf與Rf組成一個RC低通濾波器，對采樣電阻Rsens上的壓降進行濾波。其中鋰電池El，是對講機用的8.2V鋰電池。
[0016]圖2中智能充電器的電源電路模塊2說明，電源采用220V交流電供電，系統(tǒng)需要12V和5V直流電壓，220V的交流電壓通過220/12V變壓整流電路輸出系統(tǒng)需要的12V直流電壓，12V電壓經(jīng)過5V穩(wěn)壓芯片AMS1117-5V芯片輸出5V電壓。
[0017]圖2中充電管理電路3說明:由單片機ATMEGA16和線性充電管理控制器MCP73862組成。其中，MCP73862的VDD是MCP73862的芯片輸入電壓，與12V電壓相連。MCP73862的VBATEI和VBATE2是電池充電控制端輸出，與電池的正極相連，給電池提供充電電壓。MCP73862的VBATE3是電池電壓檢測端，與電池正極相連，作為電池電壓檢測的輸入。MCP73862的Vset引腳電壓調(diào)節(jié)選擇端，Vset連接到5V電壓，以選擇8.4V做為調(diào)節(jié)電壓。MCP73862的EN是邏輯使能端，與單片機ATMEGA16的PAO相連，控制MCP73862開始充電、終止充電。MCP73862的Statel是充電狀態(tài)輸出，它與單片機中斷引腳INTO之間接了一個由電阻Rl組成的上拉電路，充電完成時，MCP73862通過Statel通知單片機充電完成。MCP73862的State2是故障狀態(tài)輸出，它與單片機中斷引腳INTl相連，之間接了一個由電阻R2組成的上拉電路，充電發(fā)生故障時，MCP73862通過State2通知單片機充電發(fā)生故障。MCP73862的PROG是電流調(diào)節(jié)設(shè)置端，通過PROG與GND間串接的電阻來控制充電電流的大小。所以通過控制PROG選擇不同阻值的電阻Rprogl、Rprog2、Rprog3與地串接,可以選擇不同的充電時間。SW是充電時間選擇按鈕，它與單片機的中斷腳INT2相連，單片機對SW按鍵次數(shù)循環(huán)計數(shù)。Q1、Q2、Q3是三極管，他們的基極分別與單片機的PA1、PA2、PA3相連，分別控制三個常開繼電器Kl，K2，K3通電與斷電。繼電器分別控制PROG與電阻Rprogl、Rprog2、Rprog3連接與斷開。[0018]圖2中LCD顯示電路與單片機相連，用來顯示電池信息，充電狀態(tài)信息，充電時間
信息等。
[0019]當電池接入卡槽，單片機ATMEGA16的PA4 口讀取DQ端電池信息，之后通過PAO使能EN，MCP73862將自動進行一系列的安全檢查以確定是否符合充電條件，當超出充電條件時，一旦滿足了充電條件，MCP73862將啟動充電周期。用戶通過按鍵SW選擇充電時間。IXD在整個充電過程中實時顯示信息。
[0020]智能充電器可實現(xiàn)高精度的恒壓、恒流調(diào)節(jié)、電池預(yù)充、電池溫度監(jiān)視、高級安全定時、自動充電終止、內(nèi)部電流檢測、反向阻斷保護及充電狀態(tài)和故障指示等功能。通過充電時間選擇按鍵，控制MP73862充電周期內(nèi)各充電電流大小，使充電器更加人性化。充電時,將電池插入智能充電器的充電槽,智能電池與充電器通過插槽內(nèi)電池正(B+)、地參考節(jié)點、DQ三個接口相連。智能充電器內(nèi)的單片機通過DQ讀取存儲在DS2438內(nèi)的電池的身份ID，電池身份ID正確，單片機使線性充電管理電路對電池進行充電，單片機通過讀取DS2438內(nèi)的電池電量與按鍵設(shè)置的充電電流大小，按照特定的算法得出充電時間，充電過程中，IXD實時顯示電池的狀態(tài)信息。
【權(quán)利要求】
1.對講機電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)，由智能鋰電池A與智能充電器B兩部分組成，其特征在于: 智能鋰電池A是將DS2438智能電池監(jiān)視電路與鋰電封裝成一體； 智能充電器B內(nèi)的單片機分別與電源電路、LCD顯示模塊、線性充電管理電路、充電時間電路并連；電源電路與線性充電管理電路、LCD液晶顯示模塊、充電時間選擇電路連接； 智能充電器B與智能鋰電池A通過B+、GND、DQ三個接口相連接，DQ用于DS2438與單片機之間的通信，單片機通過DQ讀取電池信息以及充電狀態(tài)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的講機電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)，其特征是:DS2438智能鋰電池A的DQ與數(shù)據(jù)接口 DQ相連；DS2438測量電壓的輸入端VAD與電池正極相連；DS2438通過VSENS+與VSENS-直接的采樣電阻Rsens測量充電電流；Cf與Rf組成對采樣電阻Rsens上的壓降進行濾波的RC低通濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的講機電池身份識別智能充電管理系統(tǒng)，其特征是:智能充電器B的電源電路模塊2由220/12V變壓整流電路和AMS1117-5V穩(wěn)壓芯片構(gòu)成；線性充電管理電路3由單片機ATMEGA16和線性充電管理控制器MCP73862組成。
【文檔編號】H02J7/00GK203734352SQ201420119163
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】陳雪梅, 雷振新, 黃強 申請人:邵陽學(xué)院