一種智能充電器的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種充電器，具體涉及一種智能充電器。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著電能的普及，家用可充電電器越來越受到人們歡迎，就拿新型交通工具電動車來說，對它的研宄日益受到重視，從我國國情和人們的消費(fèi)水平出發(fā)，電動車具有廣闊的發(fā)展前景。作為電動車核心部件的電池及其充電器，其性能的優(yōu)劣，直接影響電動車的質(zhì)量及使用壽命等狀況。就目前來說，人們給電動車充電一般都是下班后即插即充，而這段時間恰好是用電高峰期，這無疑給供電設(shè)備增大了壓力，縮短了供電設(shè)備的壽命。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0003]針對上述問題，本實(shí)用新型提供的智能充電器，能夠預(yù)先設(shè)定充電時間段及充電時間，在任何時間段對用電器進(jìn)行充電，從而保護(hù)了用電器的電池，延長了供電設(shè)備一一充電器的使用壽命。
[0004]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，提供一種智能充電器，其用于對用電器進(jìn)行充電，包括:
[0005]用于設(shè)定充電時間段及充電時長的時間管理模塊；
[0006]用于決定是否對用電器進(jìn)行充電的充電管理模塊；
[0007]用于根據(jù)時間管理模塊發(fā)出信號來控制充電管理模塊是工作狀態(tài)的MCU模塊；
[0008]用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電供給時間管理模塊、充電管理模塊、微控制單元(Microcontroller Unit ;以下簡稱MCU)模塊的電源模塊。
[0009]特別的，所述時間管理模塊包括:用于根據(jù)需求確定充電時間段及充電時長的按鍵輸入模塊、用于顯示按鍵輸入模塊信息的參數(shù)顯示模塊。
[0010]特別的，所述充電管理模塊包括:用于將交流電進(jìn)行降壓、整流為直流電的穩(wěn)壓芯片以及用于監(jiān)測和控制充電狀態(tài)的電源管理芯片。
[0011]特別的，所述電源模塊采用LM3150電源芯片。
[0012]特別的，所述MCU模塊采用STM32單片機(jī)。
[0013]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的一種智能充電器，通過時間管理模塊預(yù)先設(shè)定充電時間段及充電時長，使充電器可以在任何時間段對用電器進(jìn)行充電，當(dāng)用電器電量充滿后，MCU模塊控制充電管理模塊斷電，切斷充電電流，在節(jié)約電源的同時對用電器電池進(jìn)行起到保護(hù)作用。該智能充電器可以根據(jù)設(shè)定，避開用電高峰期對用電器進(jìn)行充電，從而對供電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，具有操作方便、控制精準(zhǔn)、安全節(jié)約的優(yōu)點(diǎn)。
【【附圖說明】】
[0014]圖1為本實(shí)用新型一種智能充電器的框圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型一種智能充電器中參數(shù)顯示模塊的電路圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型一種智能充電器中按鍵輸入模塊的電路圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型一種智能充電器中充電管理模塊的電路圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0018]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]請參閱圖1，本實(shí)用新型提供一種智能充電器，其用于對用電器進(jìn)行充電，包括:
[0020]用于設(shè)定充電時間段及充電時長的時間管理模塊1，該時間管理模塊I包括:按鍵輸入模塊11、參數(shù)顯示模塊12，所述時間管理模塊I通過按鍵輸入模塊11來設(shè)定智能充電器的工作時間段及充電時長，所述參數(shù)顯示模塊12用于實(shí)時顯示用戶設(shè)定的相關(guān)參數(shù)，即顯示按鍵輸入模塊11的信息；
[0021]用于決定是否對用電器進(jìn)行充電的充電管理模塊2，該充電管理模塊2包括:穩(wěn)壓芯片、電源管理芯片，所述穩(wěn)壓芯片可以將交流電進(jìn)行降壓、整流為直流電給用電器充電，所述電源管理芯片可以監(jiān)測和控制用電器的充電狀態(tài)，用以保證在設(shè)定時間未到而充電完成的情況下切斷充電過程，避免發(fā)生過充現(xiàn)象；
[0022]用于根據(jù)時間管理模塊I發(fā)出信號來控制充電管理模塊2是工作狀態(tài)的MCU模塊3，該MCU模塊3采用STM32單片機(jī)，所述MCU模塊是整個智能充電的核心部件，它負(fù)責(zé)接收并存儲時間管理模塊I的設(shè)定信息，并在智能充電器與外部電源連通時控制充電管理模塊2的工作狀態(tài)，從而保證智能充電器在用電低谷期間進(jìn)行工作，當(dāng)電源接通時，若此時不在設(shè)定的充電時間段(即處于用電高峰期)，則充電管理模塊2處于關(guān)閉狀態(tài)(即沒有對電器進(jìn)行充電)，當(dāng)時間到達(dá)設(shè)定充電時間段內(nèi)，則開始對電器進(jìn)行充電，從而保證充電時間段處于用電低谷期。
[0023]用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電供給時間管理模塊1、充電管理模塊2、MCU模塊3的電源模塊4，該電源模塊4采用LM3150電源芯片，220V交流電源經(jīng)過降壓、整流、濾波后經(jīng)電源芯片LM3150穩(wěn)壓，為智能充電器時間管理模塊1、充電管理模塊2、MCU模塊3供電。
[0024]請參閱圖2，所述參數(shù)顯示模塊由一塊OLED顯示屏構(gòu)成，即Ul。
[0025]請參閱圖3，所述按鍵輸入模塊由第一按鍵S1、第二按鍵S2和第一電阻R1、第二電阻R2構(gòu)成，所述第一電阻R1、第二電阻R2的電阻均為1kQ。
[0026]所述MCU模塊3采用STM32單片機(jī)，即STM1，該STMl是整個控制驅(qū)動模塊的核心控制芯片，是基于32位ARM Cortex-M3的STM32F103CBT6處理器，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作，包括顯示控制信號的輸出、按鍵信號的響應(yīng)和充電管理等，該STMl的第八引腳、第二十三引腳、第三十五引腳、第四十七引腳均接地，第九引腳、第二十四引腳、第三十六引腳、第四十八引腳均接3.3V電壓。
[0027]請參閱圖4，所述充電管理模塊2包括的電源芯片LM2596、二極管D1、輸入電容Cin、輸出電容Cqut、第三電阻R1、第四電阻R2、電感LI。
[0028]其中，所述Ul的第一管腳與STMl的第二^^一管腳相連，Ul的第二管腳與STMl第二十二管腳相連，Ul第三管腳與STMl第二十三管腳相連，Ul第四管腳與STMl第二十五管腳相連，Ul第五管腳與3.3V相連，Ul第6管腳與GND相連；
[0029]所述第一按鍵SSl —邊端接地，另一端與第一電阻Rl —端連接后再與STMl的第i^一管腳相連，第一電阻Rl另一端與連接3.3V，第二按鍵S2 —端與接地，另一端與第二電阻R2 —端連接后再與圖4的第十二管腳相連，第二電阻R2另一端與3.3V相連；
[0030]所述電源芯片LM2596第一引腳與輸入電源相接，同時在第一引腳和地之間接入輸入電容CIN，電源芯片LM2596第二引腳分別與二極管的負(fù)端和電感LI的一端相連，電感L的另一端與輸出電容。正極相連，輸出電容C QUT負(fù)極接地，第三引腳與地相連，第四引腳分別與第三電阻R1、第四電阻R2的一端連接，第三電阻Rl另一端接地，第四電阻R2另一端與輸出電容Cqut正極相連，電源芯片LM2596第五管腳與STMl的第二十七管腳相連，電容CFF與第四電阻R2并聯(lián)在一起。
[0031]工作過程:
[0032]首先開啟開關(guān)，電源模塊4、充電控制模塊2、時間管理模塊I進(jìn)行初始化；之后MCU模塊控制充電控制模塊2暫時不工作，并等待用戶由按鍵輸入模塊11輸入充電相關(guān)參數(shù)，如充電時間段、充電時長等信息，當(dāng)用戶設(shè)定完相關(guān)參數(shù)后，MCU模塊3保存用戶設(shè)定的參數(shù)并進(jìn)入充電等待狀態(tài)；之后MCU模塊3根據(jù)用戶設(shè)定的充電時間和自身系統(tǒng)時間(即當(dāng)前時間)來判斷是否開始充電，若現(xiàn)在處于用電高峰期，即系統(tǒng)時間沒在用戶設(shè)定的充電時間段，MCU模塊3將控制充電管理模塊2不工作，此時智能充電器處于空閑等待狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)時間到達(dá)充電時間點(diǎn)后，MCU模塊3將控制充電管理模塊2開始工作，此時充電器系統(tǒng)進(jìn)入智能充電狀態(tài)；當(dāng)用戶處在智能充電狀態(tài)時，MCU模塊3 —邊控制充電模塊2工作，一邊檢測電量是否充滿和充電時長是否到達(dá)，若蓄電池電量充滿或者充電時長到達(dá)后，MCU模塊3將切斷充電過程，此時充電器進(jìn)入充電完成狀態(tài)。
[0033]本實(shí)用新型按鍵輸入模塊用于設(shè)定充電時間段、充電時長等相關(guān)參數(shù)，MCU模塊3根據(jù)用戶設(shè)定的相關(guān)參數(shù)來控制充電管理模塊2是否工作，以此來保證充電過程處在用電低谷期內(nèi)，這就很好地錯開了用電高峰，一方面能減輕供電設(shè)備的壓力，另一方面能減少用戶電費(fèi)的支出。
[0034]應(yīng)當(dāng)理解的是，于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能充電器，其用于對用電器進(jìn)行充電，其特征在于，包括: 用于設(shè)定充電時間段及充電時長的時間管理模塊(I); 用于決定是否對用電器進(jìn)行充電的充電管理模塊(2); 用于根據(jù)時間管理模塊(I)發(fā)出信號來控制充電管理模塊(2)工作狀態(tài)的MCU模塊(3)； 用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電供給時間管理模塊⑴、充電管理模塊⑵、MCU模塊(3)的電源模塊⑷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能充電器，其特征在于，所述時間管理模塊(I)包括:用于根據(jù)需求確定充電時間段及充電時長的按鍵輸入模塊(11)、用于顯示按鍵輸入模塊(11)信息的參數(shù)顯示模塊(12)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能充電器，其特征在于，所述充電管理模塊(2)包括:用于將交流電進(jìn)行降壓、整流為直流電的穩(wěn)壓芯片以及用于監(jiān)測和控制充電狀態(tài)的電源管理芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能充電器，其特征在于，所述電源模塊(4)采用LM3150電源芯片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能充電器，其特征在于，所述MCU模塊(3)采用STM32單片機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能充電器，其用于對用電器進(jìn)行充電，包括：用于設(shè)定充電時間段及充電時長的時間管理模塊；用于決定是否對用電器進(jìn)行充電的充電管理模塊；用于根據(jù)時間管理模塊發(fā)出信號來控制充電管理模塊是工作狀態(tài)的MCU模塊；用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電供給時間管理模塊、充電管理模塊、MCU模塊的電源模塊。本實(shí)用新型提供的智能充電器可以根據(jù)設(shè)定，避開用電高峰期對用電器進(jìn)行充電，從而對供電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，具有操作方便、控制精準(zhǔn)、安全節(jié)約的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H02J7/00
【公開號】CN204706910
【申請?zhí)枴緾N201520390933
【發(fā)明人】余善恩, 孫偉華, 位風(fēng)杰, 劉雨虹
【申請人】杭州電子科技大學(xué)
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月8日