一種充電器工作模式及顯示的設計方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種充電器工作模式及顯示的設計方法，屬于蓄電池充電器技術領 域。
【背景技術】
[0002] 當前，蓄電池充電器市場的競爭，不僅體現(xiàn)在技術的先進性上，還在很大程度上取 決于充電器的功能、外觀和結構設計等方面。
[0003] 目前，國內外市場上蓄電池充電器的輸出電壓通常有6V/12V等幾個等級。額定電 流通常在1~50A。少數(shù)大型充電器的電流可達上百安培的水平。在考慮低成本、易生產的 情況下，小電流等級（如XA、YA等）的充電器通常是主流的產品。市場上，很多此類產品是 采用變壓器整流器式的結構設計。此類充電器，由于是采用電網(wǎng)電壓經低頻（50Hz或60Hz) 變壓器變換為低壓交流電，再經過整流控制的方式來設計，因此，產品存在著技術檔次低， 變壓器和整流器笨重，發(fā)熱量大，工作能量轉換效率低，產品體積大、重量重等眾多問題。近 一些年來，電子控制技術的發(fā)展也推動了電子控制式蓄電池充電器的發(fā)展。這類充電器，由 于為滿足輸出要求而采用的控制技術方式與變壓器整流器式的(傳統(tǒng)型）充電器產品有著 顯著的不同，因此，技術性能和節(jié)能等指標大大優(yōu)于傳統(tǒng)型的充電器。先進的技術，使此類 充電器的變壓器大為減小，不是普通變壓器的形式，而是采用中或高頻開關電源或逆變電 源的變壓器(制作變壓器的磁芯材料等也發(fā)生了根本性的變化)。不僅體積小，而且重量非 常輕，更加方便攜帶和運輸。整流器也不是普通的二極管構成的整流器，而是采用快速恢復 二極管的整流器。發(fā)熱也非常小，電源的能量轉換效率高，節(jié)能和節(jié)材等方面非常突出。因 此，開關穩(wěn)壓或逆變電源的充電器被譽為"新型高效節(jié)能電源"，代表著穩(wěn)壓電源的發(fā)展方 向。由于內部器件工作在高頻開關狀態(tài)，故本身消耗的能量極低。充電器效率可以達到90% 以上，比傳統(tǒng)變壓器整流的充電器的效率提高近一倍。隨著充電器電源技術的飛速發(fā)展，開 關穩(wěn)壓或逆變電源充電器正朝著小型化、高頻化、集成化的方向發(fā)展，高效率的開關穩(wěn)壓或 逆變電源充電器已得到越來越廣泛的應用。未來肯定是傳統(tǒng)型充電器的替代者。
[0004] 電子控制類充電器，主要是依靠電路板及其上面的控制電路來實現(xiàn)產品的功能。 通常，與傳統(tǒng)型的充電器相比，它們的電路相對復雜。生產方式也主要變化為以電路板的生 產制造為主。當然，在相同輸出電壓和電流等級下，不同的產品，其電路原理和電路板的設 計，以及生產方式都可能是完全不同的。這些都影響著產品的技術性能、市場競爭力等。也 就是說，控制功能、結構和電路設計不同的充電器，其技術參數(shù)、使用性能、甚至產品外觀以 及市場競爭力等是差別比較大的。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術問題是：本發(fā)明提供一種充電器工作模式及顯示的設計方 法，用于解決電子控制類蓄電池充電器的多種工作模式和工作狀態(tài)選擇問題，以及充電參 數(shù)和輸出接線錯誤的顯示問題。
[0006]本發(fā)明技術方案是：一種充電器工作模式及顯示的設計方法，充電器包括電路控 制系統(tǒng)及其護盒1、液晶屏顯示器2、輸入電源電纜3、黑色負極性蓄電池夾子4、紅色正極 性蓄電池夾子5、蓄電池夾子線6;所述充電器涉及一種單片機控制的、帶液晶屏顯示的 XA/6V、YA/12V的電子控制充電器，其中X和Y均代表充電電流值，且X<Y;所述充電器工 作模式及顯示的設計方法：首先，充電器中的電路控制系統(tǒng)自動檢測電池電壓判斷蓄電池 是否有問題，如果沒有問題那么充電器自動檢測電池電壓判斷蓄電池是6V還是12V，根據(jù) 不同的電池類型選擇不同的充電模式進行充電，最后，充電器再自動檢測電池電壓判斷蓄 電池是否充滿，來確定充電器是否進入浮充充電模式，即充滿后自動進入到只有小電流充 電的浮充模式下。
[0007]所述充電器工作模式及顯示的設計方法具體步驟為： Step1、充電器中的電路控制系統(tǒng)自動檢測電池電壓判斷蓄電池是否有問題； 如果檢測到電池電壓低于3. 8V或高于15V，則不對充電器進行充電或者判斷電池已損 壞，那么此時充電器的液晶屏顯示器2電壓顯示部位顯示"Err"符號，用于提示蓄電池有問 題； Step2、充電器自動檢測電池電壓判斷蓄電池是6V還是12V，根據(jù)不同的電池類型選擇 不同的充電模式進行充電； 如果所檢測到的蓄電池電壓在3. 8V~7. 3V之間，則充電器判斷為6V蓄電池；并通過 工作模式選擇按鈕7來激活6V充電模式； 如果所檢測到的蓄電池電壓在7. 3V~10. 5V之間，則采用"脈沖充電模式"來重新激 活蓄電池；即以"脈沖充電模式"繼續(xù)對蓄電池充電； 如果充電一段時間后，檢測到的蓄電池電壓在10. 5V以上，則充電器控制系統(tǒng)自動判 斷所充電的蓄電池是12V的；充電過程自動進入到電流范圍值為0. 07A~XA的脈沖充電模 式下，或者按下工作模式選擇按鈕7選擇其他大電流YA充電模式、電流范圍值為0. 07A~ XA的脈沖充電模式，液晶屏顯示器2上將顯示相應的電壓、充電狀態(tài)和充電模式符號； 如果充電一段時間后，充電器控制系統(tǒng)檢測到的蓄電池電壓不變，充電器控制系統(tǒng)判 斷蓄電池有缺陷，充電器將處于待機狀態(tài)； Step3、充電器自動檢測電池電壓判斷蓄電池是否充滿，來確定充電器是否進入浮充充 電模式，即充滿時自動進入到只有小電流充電的浮充模式下； 當為6V蓄電池，如果充電器控制系統(tǒng)檢測到蓄電池電壓達到7. 3V時，則充電器控制系 統(tǒng)判斷蓄電池為充滿狀態(tài)，充電器進入浮充充電模式； 當為12V蓄電池，常溫下，如果充電器控制系統(tǒng)檢測到蓄電池電壓達到14. 4V，則充電 器控制系統(tǒng)判斷蓄電池為充滿狀態(tài)，充電器進入浮充充電模式；低溫下，如果充電器控制系 統(tǒng)檢測到蓄電池電壓達到14. 7V，則充電器控制系統(tǒng)判斷蓄電池為充滿狀態(tài)，充電器進入浮 充充電模式。
[0008]所述步驟Stepl中，如果檢測到充電器輸出端或負載有短路現(xiàn)象，充電器將自動 中斷充電，切換到空閑模式，即充電器無電流輸出，同時顯示空閑狀態(tài)標識15。
[0009] 所述步驟Stepl中，如果檢測到功率器件的散熱片溫度達到KKTC后，充電器將自 動中斷充電，切換到空閑模式，即充電器無電流輸出，同時顯示空閑狀態(tài)標識15 ; 如果檢測到功率器件的散熱片溫度低于100 °C，充電器自動恢復充電狀態(tài)。
[0010] 所述步驟stepl中，如果檢測到充電器輸出正、負夾子線與蓄電池的正、負極性端 子接法不一致，充電器將自動中斷充電，切換到空閑模式，即充電器無電流輸出，同時紅色 故障指不燈14殼起。
[0011] 所述的充電器包括電路控制系統(tǒng)及其護盒1 (或外殼)、輸入和輸出連接線。電路 控制系統(tǒng)采用單片機作為主控制芯片，以及一些其它的控制電路和顯示器等組成。充電器 的顯示器采用液晶屏。充電器的工作模式設置為：1)XA/6V;2)XA/12V;3)YA/12V;4)常溫 模式；5)低溫模式。一共五種。利用單片機或微處理器為核心組成的控制電路，通過編制 相應的控制軟件程序，再結合其它的電路部分來完成本發(fā)明充電器的不同充電輸出電壓、 電流和不同工作模式及狀態(tài)的控制，以及一些狀態(tài)符號(如摩托車、汽車和寒冷天氣；充電 和充滿狀態(tài)指示；接線錯誤）的顯示。充電器是6V輸出，還是12V輸出，是根據(jù)所進行充電 的蓄電池的電壓類別進行自動識別或判斷后決定的。其次，在YA/12V模式下，還設有常溫 模式和低溫模式。常溫下，電池充電達到14. 4V為充滿狀態(tài)；低溫下，電池充電達到14. 7V 為充滿狀態(tài)。這兩種狀態(tài)通過液晶屏來顯示。在充電器的面板部分，設置有觸摸式操作按 鍵、液晶顯示屏、電源指示燈和充電器輸出夾子線接反指示燈。通過觸摸式操作按鍵，可設 定12V輸出下的電流大小，即是XA輸出，還是YA輸出。此外，還可設定是常溫模式下工作， 還是低溫模式下工作。液晶屏可顯示充電電壓大小和充電狀態(tài)。一旦檢測到充電器輸出夾 子線極性接反，則相應的接反指示燈點亮，以指示不正確的狀態(tài)。同時，液晶屏顯示"0"。只 有當充電器輸出極性接法正確時，液晶屏才顯示正常的充電電壓和充電狀態(tài)。
[0012] 本發(fā)明的充電器的工作過程是：充電器通電后，通過其觸摸式操作按鍵，可設定 12V輸出下的電流大小，即是XA輸出，還是YA輸出；其次，還可設定是常溫模式下工作，還 是低溫