一种智能电池充电器的制作方法

1.本实用新型涉及电池充电技术领域，具体涉及一种智能电池充电器。


背景技术：

2.在人们的日常生活中，两轮电动车极大地方便了人们的短距离出行。两轮电动车使用蓄电池或者锂电池作为动力源，当蓄电池或者锂电池的电量消耗完成后，需要使用充电器进行充电。由于两轮电动车的电池有48v、60v和72v等不同的电压规格，为了匹配不同的电池规格，现有技术分别设置48v、60v和72v 等多种规格的电池充电器，即每种电压规格的电池充电器智能给对应规格的电池充电，不能使用一个电池充电器给多种规格的电池充电。


技术实现要素：

3.鉴于背景技术的不足，本实用新型是提供了一种智能电池充电器，所要解决的技术问题是现有电动车充电器不能给多种规格的电池进行充电。
4.为解决以上技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：一种智能电池充电器，包括电源接口、整流单元、dc-dc转换单元、充电开关、pwm驱动单元、开关电源、降压单元、负载单元、控制单元、电压采样单元、温度采样单元、蓝牙单元和手机终端；
5.所述电源接口分别与所述整流单元和开关电源电连接，所述整流单元的电压输出端与所述dc-dc转换单元的电压输入端电连接，所述dc-dc转换单元的电压输出端分别与所述负载单元、电压采样单元和充电开关电连接电连接，所述电压采样单元向所述控制单元输入电压采样信号，所述控制单元向所述充电开关的控制端输入控制信号；
6.所述开关电源的电压输出端与所述降压单元电连接，所述降压单元分别向所述控制单元、温度采样单元和蓝牙单元输入工作电压，所述温度采样单元向所述控制单元输入温度检测信号，所述控制单元通过所述pwm驱动单元向所述 dc-dc转换单元的控制端输入pwm控制信号；所述控制单元通过所述蓝牙单元与所述手机终端无线通信。
7.在需要使用本实用新型对两轮电动车电池进行充电时，通过手机终端可以设置充电电压大小，手机终端将设置的充电电压通过蓝牙方式发送给控制单元，控制单元根据设置的充电电压大小调节通过pwm驱动单元输入到dc-dc转换单元的pwm控制信号的占空比，以此调节dc-dc转换单元的输出电压的大小。
8.作为进一步的技术方案，所述开关电源将220v交流电压转换为24v直流电压，所述降压单元将24v直流电压转换为5v直流电压。
9.作为进一步的技术方案，所述dc-dc转换单元为buck变换器，所述控制单元通过所述pwm驱动单元向所述buck变换器的控制开关的控制端输入pwm 控制信号。
10.作为进一步的技术方案，所述电压采样单元包括分压电阻电路和ad转换电路，所述分压电阻电路的输入端和输出端分别和所述dc-dc转换单元的正输出端和负输出端电连接，所述分压电阻电路的分压节点和所述ad转换电路的输入端电连接，所述ad转换电路与
所述控制单元电连接。
11.在实际使用时，ad转换电路将分压电阻电路的分压节点的模拟量电压转换为数字量信号，控制单元通过读取ad转换电路转换的数字量信号来获取dc-dc 转换单元输出的电压大小。
12.作为进一步的技术方案，所述负载单元包括负载电阻，所述负载电阻的两端分别和所述dc-dc转换单元的正输出端和负输出端电连接，所述负载电阻的两端并联有至少一路调节支路，所述调节支路包括调节电阻和调节控制开关，所述调节电阻一端与所述负载电阻一端电连接，所述调节电阻另一端与所述调节控制开关的输入端电连接，所述调节控制开关的输出端与所述负载电阻另一端电连接，所述调节控制开关的控制端与所述控制单元电连接。
13.在实际使用时，控制单元通过控制调节支路的调节控制开关的通断可以控制负载电阻与对应调节电阻是否并联，以此改变负载单元的总阻值，实现本实用新型的输出电流大小调节。
14.作为进一步的技术方案，所述蓝牙单元用到的蓝牙芯片的型号是nrf51x22。
15.作为进一步的技术方案，所述控制单元还与2g通信单元、3g通信单元、 4g通信单元和5g通信单元中的至少一种通信单元电连接。
16.在实际使用时，控制单元通过2g通信单元、3g通信单元、4g通信单元或者5g通信单元可以将充电池的充电信息例如充电电压、温度、电池剩余容量等信息发送到云服务器上。
17.作为进一步的技术方案，所述控制单元还电连接有时钟单元，所述时钟单元向所述控制单元提供时钟信号。
18.在实际使用时，控制单元通过时钟单元可以得到当前时间信息，可以在手机终端上设置充电开始时间和充电结束时间，控制单元在得到当前时间信息可以让本实用新型在设置的充电开始时间和充电结束时间之间充电。
19.作为进一步的技术方案，所述电源接口还电连接有过流保护单元，所述过流保护单元分别与所述整流单元和开关电源电连接。
20.作为进一步的技术方案，所述控制单元还电连接有led显示单元。
21.本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：在实际使用时，通过手机终端可以设置本实用新型的充电电压大小，控制单元根据设置的充电电压大小使 dc-dc转换单元输出对应的充电电压，因此本实用新型可以实现不同电压规格的电池的充电；另外通过开关电源和降压单元实现了控制单元、温度采样单元和蓝牙单元的自供电；通过在负载电阻的两端并联至少一路调节支路，控制单元通过控制调节支路中的调节控制开关的通断可以改变负载单元的整体电阻值，进而实现电流调整。
附图说明
22.图1为实施例中本实用新型的结构示意图；
23.图2为实施例中的控制单元与电压采样单元的连接示意图；
24.图3为实施例中的控制单元与负载单元的连接示意图；
25.图4为实施例中的控制单元与led显示单元的连接示意图；
26.图5为实施例中的蓝牙单元的结构示意图。
具体实施方式
27.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
28.如图1所示，一种智能电池充电器，一种智能电池充电器，包括电源接口 j1、整流单元、dc-dc转换单元、充电开关、pwm驱动单元、开关电源、降压单元、负载单元、控制单元、电压采样单元、温度采样单元、蓝牙单元和手机终端；
29.电源接口j1分别与整流单元和开关电源电连接，整流单元的电压输出端 dc-dc转换单元的电压输入端电连接，dc-dc转换单元的电压输出端分别与负载单元、电压采样单元和充电开关电连接电连接，电压采样单元向控制单元输入电压采样信号，控制单元向充电开关的控制端输入控制信号；
30.开关电源的电压输出端与降压单元电连接，降压单元分别向控制单元、温度采样单元和蓝牙单元输入工作电压，温度采样单元向控制单元输入温度检测信号，控制单元通过pwm驱动单元向dc-dc转换单元的控制端输入pwm控制信号；控制单元通过蓝牙单元与手机终端无线通信。
31.在实际使用时，整流单元将电源接口j1处的220v交流电压转换为直流电压，dc-dc转换单元根据pwm控制信号的占空比对直流电压进行降压，进而输出电池的充电电压。
32.在需要使用本实用新型对两轮电动车电池进行充电时，通过手机终端可以设置充电电压大小，手机终端将设置的充电电压通过蓝牙方式发送给控制单元，控制单元根据设置的充电电压大小调节通过pwm驱动单元输入到dc-dc转换单元的pwm控制信号的占空比，以此调节dc-dc转换单元的输出电压的大小。
33.具体地，本实施例中，控制单元采用的控制芯片是单片机，具体的可以使用 stm32f103r单片机。
34.具体地，本实施例中，开关电源将220v交流电压转换为24v直流电压，降压单元将24v直流电压转换为5v直流电压，5v直流电压分别输入到控制单元、温度采样单元和蓝牙单元进行供电。
35.具体地，本实施例中，dc-dc转换单元为buck变换器，控制单元通过pwm 驱动单元向buck变换器的控制开关的控制端输入pwm控制信号。
36.如图2所示，本实施例中，电压采样单元包括分压电阻电路和ad转换电路，分压电阻电路的输入端和输出端分别和dc-dc转换单元的正输出端o+和负输出端o-电连接，分压电阻电路的分压节点和ad转换电路的输入端电连接，ad转换电路与所述控制单元电连接。
37.在实际使用时，ad转换电路将分压电阻电路的分压节点的模拟量电压转换为数字量信号，控制单元通过读取ad转换电路转换的数字量信号来获取dc-dc 转换单元输出的电压大小。
38.在某种实施方式中，当控制单元通过电压采样单元获取的检测电压值比设定的充电电压值小时，控制单元可以增大pwn控制信号的占空比来增加dc-dc 转换单元的输出电压。
39.如图3所示，负载单元包括负载电阻r3，负载电阻r3的两端分别和dc-dc 转换单元的正输出端o+和负输出端o-电连接，负载电阻r3的两端并联有三路调节支路，以最左侧的调节支路为例，最左侧的调节支路包括调节电阻r4和调节控制开关m1，调节电阻r4一端与
负载电阻r3一端电连接，调节电阻r4另一端与调节控制开关m1的输入端电连接，调节控制开关m1的输出端与负载电阻 r1另一端电连接，调节控制开关m1的控制端与控制单元电连接。
40.在实际使用时，控制单元通过控制调节支路的调节控制开关的通断可以控制负载电阻与对应调节电阻是否并联，以此改变负载单元的总阻值，实现本实用新型的输出电流大小调节。
41.在某种实施方式中，负载电阻r3的两端可以根据充电电流调节需求并联一路、两路或者三路以上的调节支路。
42.在某种实施方式中，可以在手机终端上设置充电器的充电电流大小，控制单元可以根据设置的充电电流的大小驱动对应调节支路的调节控制开关导通，以此实现充电电流的调节。
43.具体地，本实施例中，蓝牙单元用到的蓝牙芯片的型号是nrf51x22，蓝牙单元的具体电路图如图5所示。
44.具体地，本实施例中，控制单元还电连接有通信单元，通信单元可以是2g 通信单元、3g通信单元、4g通信单元或者5g通信单元。
45.在实际使用时，控制单元通过通信单元可以将充电池的充电信息例如充电电压、温度、电池剩余容量等信息发送到云服务器上，实现电动车电池的远程充电监控。
46.具体地，本实施例中，控制单元还电连接有时钟单元，时钟单元向控制单元提供时钟信号。
47.在实际使用时，控制单元通过时钟单元可以得到当前时间信息，可以在手机终端上设置充电开始时间和充电结束时间，控制单元在得到当前时间信息可以让本实用新型在设置的充电开始时间和充电结束时间之间充电。
48.在某种实施方式中，可以在手机终端上设置充电报警温度，当本实用新型在充电时，如果控制单元通过温度采样单元检测到充电器的温度大于充电报警温度，控制单元可以通过通信单元向手机终端发送报警信息，并且让充电开关断开，使本实用新型不再充电。
49.在某种实施方式中，当充电器和电池接好的前提下，手机终端可以通过自身网络向充电器发送开始充电信号，控制单元通过通信单元接收到开始充电信号后开始启动充电。
50.具体地，本实施例中，电源接口j1还电连接有过流保护单元，过流保护单元分别与整流单元和开关电源电连接。在实际使用时，当电源接口j1输入的电源的电流异常时，过流保护单元动作，断开电源接口j1与整流单元和开关电源的连接，实现过流保护。
51.具体地，本实施例中，控制单元还电连接有led显示单元。如图4所示， led显示单元包括两路led显示支路，led灯led1的负极和led灯led2 的负极分别和控制单元的io引脚电连接，当控制单元的io引脚输出低电平时，对应的led灯发亮。在实际使用时，led灯led1亮用于表示正在充电，led 灯led2亮表示充电结束。
52.综上，本实用新型在实际使用时，通过手机终端可以设置本实用新型的充电电压大小，控制单元根据设置的充电电压大小使dc-dc转换单元输出对应的充电电压，因此本实用新型可以实现不同电压规格的电池的充电；另外通过开关电源和降压单元实现了控制单元、温度采样单元和蓝牙单元的自供电；通过在负载电阻的两端并联至少一路调节支路，控
制单元通过控制调节支路中的调节控制开关的通断可以改变负载单元的整体电阻值，进而实现电流调整。
53.上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。