一种智能充电器的制作方法

本实用新型涉及充电器技术领域，特别是涉及一种智能充电器。

背景技术：

现有的充电器充电时，通常采用固定电压的方式输入。如输入接口为USB时，固定支持 5V的电压输入，而适配器在5V输出的情况下最高输出功率往往只有10W，但是USB接口的电流可达到2A，此时接口的损耗功率也相对较大，带来较大的损耗，从而也无法进一步增大电流进行充电。

技术实现要素：

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种智能充电器，其具有可自动识别外界适配器是否支持快充充电，并在外界适配器支持快充充电时，分配大功率给负载电池，提高电池的充电功率和充电效率，降低充电损耗的优点。

一种智能充电器，包括壳体、设置在壳体内的信号接口电路、输入接口电路、信号检测电路、控制电路和充电分配电路；

所述信号接口电路与所述控制电路连接；所述输入接口电路与所述信号接口电路连接，并通过所述信号接口电路接收所述控制电路传送的快充适配信号，且将该快充适配信号传送到外界适配器；所述信号检测电路分别与所述输入接口电路和所述控制电路连接，并获取外界适配器通过所述输入接口电路传送的输出电压状态信息，且将该输出电压状态信息传送到所述控制电路；所述信号检测电路还与负载电池连接，用于获取负载充电信息；所述控制电路根据该输出电压状态信息，通过所述信号检测模块获取负载充电信息，并将该负载充电信息传送到所述充电分配电路；所述充电分配电路分别与所述控制电路和输入接口电路连接，并分别获取负载充电信息和适配器功率信息，且向负载电池输出充电功率。

相比于现有技术，本实用新型根据外界适配器反馈的输出电压状态信息，可自动识别外界适配器是否支持快充充电，并在外界适配器支持快充充电时，分配大功率给负载电池，提高了电池的充电功率和充电效率，降低了充电损耗。

进一步地，还包括显示屏；所述显示屏设置在所述壳体上，并与所述显示屏与所述控制电路连接，且显示负载充电信息。

进一步地，所述壳体上设有用于放置负载电池的多个充电槽。

进一步地，还包括多个按键；所述多个按键嵌设在所述壳体上，并分别与所述控制电路连接，且向所述控制电路传送按键信号。

相比于现有技术，本实用新型根据外界适配器反馈的输出电压状态信息，可自动识别外界适配器是否支持快充充电，并在外界适配器支持快充充电时，分配大功率给负载电池，提高了电池的充电功率和充电效率，降低了充电损耗。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型实施例中智能充电器的原理图；

图2为本实用新型实施例中信号接口电路和输入接口电路的具体电路图；

图3为本实用新型实施例中控制电路的具体电路图；

图4为本实用新型实施例中充电分配电路的具体电路图。

具体实施方式

请同时参阅图1，图1为本实用新型实施例中智能充电器的原理图。

该智能充电器，包括壳体、信号接口电路1、输入接口电路2、信号检测电路3、控制电路4、充电分配电路5、显示屏6和多个按键7。所述信号接口电路1、信号接口电路1、输入接口电路2、信号检测电路3、控制电路4和充电分配电路5设置在所述壳体内；所述显示屏6设置在所述壳体上；所述多个按键7嵌设在所述壳体上。

所述信号接口电路1与所述控制电路4连接。所述输入接口电路2与所述信号接口电路 1连接，并通过所述信号接口电路1接收所述控制电路4传送的快充(Quick Charge)适配信号，且将该快充适配信号传送到外界适配器8。所述信号检测电路3分别与所述输入接口电路2和控制电路4连接，并获取外界适配器8通过所述输入接口电路2传送的输出电压状态信息，且将该输出电压状态信息传送到所述控制电路4。所述信号检测电路3还与外界负载电池9连接，用于获取外界负载电池9的充电信息。所述控制电路4根据该输出电压状态信息，通过所述信号检测模块获取负载充电信息，并将该负载充电信息传送到所述充电分配电路5；所述充电分配电路5分别与所述控制电路4和输入接口电路2连接，并分别获取负载充电信息和适配器功率信息，且向负载电池9输出充电功率。

所述显示屏6与所述控制电路4连接，并显示负载电池9的充电状态信息。充电进行时，显示屏6会显示相应电池的充电电流、实时电压、内阻、充入容量、充电时间、充电模式、电池的电量状态和进度。当装入电池反接或短路时，显示屏6会显示EE并在对应的电池格整体闪烁进行报警提示。

所述多个按键7分别与所述控制电路4连接，并向所述控制电路4传送按键7信号。所述壳体上设有用于放置负载电池9的多个充电槽，所述多个按键7分别为第一按键7“C”和第二按键7“V”。

在不通过按键7对充电器进行设置时，默认充电参数为：

支持快充的适配器8：大于1000mAh锂电池充电电流1.5A，充满电压4.2V。小于1000mAh 锂电池充电电流0.5A，充满电压4.2V。NIMH电池充电电流0.5A，充满电压1.48V。

不支持快充的适配器8：大于1000mAh锂电池充电电流1A，充满电压4.2V。小于1000mAh 锂电池充电电流0.5A，充满电压4.2V。NIMH电池充电电流0.5A，充满电压1.48V。实际的充电电流会根据输入适配器8的功率有所调整。

通过按键7对充电器进行设置时，具体如下：

(1)当负载电池9处于正常充电时：短按第一按键7“C”，可分别切换两个槽的充电状态；短按第二按键7“V”，可分别切换当前槽电池充电参数；长按第一按键7“C”，可进入充电设置模式；长按第二按键7“V”，可进入锂电池最大功率充电优先。当电池处于设置模式中时：短按第一按键7“C”，可自由切换两个槽对应的充电模式和充电状态；短按第二按键7“V”，可选择充电模式中的截止电压以及充电状态的充电电流设置；长按第二按键7 “V”，可加快调节充电电流；长按第一按键7“C”，可退出充电设置模式。

(2)如要充磷酸铁锂电池时，把电池放入充电器，短按第一按键7“C”进入所选设置的电池通道(当只有一颗电池的时候或者刚放下电池时，此操作可取消)，再长按第一按键7 “C”，进入充电设置模式。进入充电设置模式后，短按第二按键7“V”，选择3.7V截止电压，之后长按第一按键7“C”即可退出充电。

(3)把电池放入充电器，短按第一按键7“C”进入所选设置的电池通道(当只有一颗电池的时候或者刚放下电池时，此操作可取消)，再长按第一按键7“C”，进入充电设置模式。进入充电设置模式后，短按第一按键7“C”切换到充电状态的电流可选模式，之后短按第二按键7“V”或者长按第二按键7“V”选择所设置的充电电流。

(4)当IMR电池过放到0伏时，如需进行电池的修复，同时按第一按键7“C”和长按第二按键7“V”进入电池修复模式。若多次修复后，电池仍无法充电，建议更换有问题电池。

(5)充电器还会对每一槽的电池充电时间进行独立计算，当充电时间超过10小时时，充电器会强行关断该槽充电功能，显示满电标志。有效防止由于电池质量问题引起的发热爆炸现象。

具体的，不同类型和容量的电池，在不同模式下的充电电流情况如下：

若为大容量电池(>1200mA)，充电电流可选范围是300mA-3000mA(以100mA递增)。

若为小容量(<1200mA)充电电流可选范围是300mA-2000mA(以100mA递增)。

当设置负载电池9大电流充电，适配器8功率不足时，实际的充电电流会根据输入适配器8的功率有所调整。

下面具体阐述各个电路的具体电路图。

请参阅图2，其为本实用新型实施例中信号接口电路和输入接口电路的具体电路图。

具体的，所述输入接口电路2包括电阻R10、电阻R9和电容C23。所述电阻R10的第一连接端与电阻R9的第一连接端连接，且所述电阻R9和电阻R10相连接的第一连接端与所述控制电路4的信号端AD1连接；所述电阻R9的第二连接端连接输入电源，并通过接线插座J1与负载正极连接；所述电阻R10的第二连接端接地，且通过接线插座J1与负载负极连接。所述电容C23的第一连接端与所述电阻R9的第一连接端连接，所述电容C23的第二连接端与所述电阻R10的第一连接端连接。

所述信号接口电路1包括电阻R11、电阻R12、电阻R15和电阻R16。所述电阻R11的第一连接端与所述电阻R12的第一连接端连接，所述电阻R11的第二连接端连接电源，所述电阻R12的第二连接端与所述电阻R10的第一连接端连接。所述电阻R15的第一连接端与所述电阻R16的第一连接端连接，所述电阻R15的第二连接端连接所述控制电路4的输入输出端S1，所述电阻R12的第二连接端与所述电阻R10的第一连接端连接。

请参阅图3，其本实用新型实施例中控制电路的具体电路图。

所述控制电路4包括芯片U4，所述芯片U4可为单片机，其型号可为STM8S005K6或者其他任何可以实现本实用新型功能的芯片。所述芯片U4包括与所述充电分配电路5连接的信号端PWM1、与输入接口电路2连接的信号端AD1、与信号接口电路1连接的信号端S1、与按键7连接的信号端BUTTON1和信号端BUTTON2、与多个负载连接的信号端I1、V2、 I2和V2。本实施例中，所述芯片U4与按键7连接的信号端BUTTON1和信号端BUTTON2、与负载连接的I2、V2、I1、V1端定义为所述信号检测电路3。

所述控制电路4还包括外围辅助电路，具体的，所述外围辅助电路包括电阻R37、电容C24、电容C21和电容C22。所述电阻R37的第一连接端连接电源；所述电阻R37的第二连接端与所述芯片U4的信号端A1连接，并连接所述电容C24后接地。所述电容C21的第一连接端与所述芯片U4的信号端A5连接，且所述电容C21的第二连接端接地。所述电容C22 的第一连接端与所述芯片U4的信号端A6和所述芯片U4的信号端A7连接，且所述电容C22 的第二连接端接地。所述芯片U4的信号端A4端接地，所述芯片U4的信号端A6、信号端 A7和信号端A9连接电源。

请参阅图4，其为本实用新型实施例中充电分配电路的具体电路图。

本实施例中，每个负载可以连接一充电分配电路，下面以其中一个充电分配电路进行说明。所述充电分配电路包括芯片U1。所述芯片U1的型号可为HM1488或者AP2953A，或者其他任何可以实现本实用新型功能的芯片。所述芯片U1的信号端P2连接电源，且所述芯片 U1的信号端P2经由电阻R35与所述芯片U1的信号端P6连接。所述芯片U1的信号端P4 接地，且所述芯片U1的信号端P4与稳压二极管ZD1的第一连接端连接。所述稳压二极管 ZD1的第二连接端与所述芯片U1的信号端P3连接；所述稳压二极管ZD1的第二连接端经由电容C2与所述U1的信号端P1连接，所述稳压二极管ZD1的第二连接端还与所述电感L1 的第一连接端连接。所述稳压电容C1第一连接端连接电源，所述稳压电容C1的第二连接端接地。所述芯片U1的信号端P8经由二极管D1和电阻R1与所述控制电路的信号端PWM1 连接。所述芯片U1的信号端P7经由电阻R2与电容C3连接至负载的负极端。所述芯片U1 的信号端P5经由电容C4连接至负载的负极端。所述电感L1的第二连接端连接至负载的正极端，所述电感L1的第二连接端经由电阻R3、并联的电阻R4和电容C6后连接至负载的负极端，所述电感L1的第二连接端还经由并联的电容C5和电容C7连接至负载的负极端。

使用时，将电源线的一端与充电器的输入接口电路2连接，另一端与外界适配器8连接，此时，所述控制电路4通过所述信号接口电路1和输入接口电路2向外界适配器8发送快充适配信号，若外界适配器8通过所述输入接口电路2向所述控制电路4传送的输出电压没有发生改变，即输出电压的状态保持不变，则说明该外界适配器8不支持快充，此时，当负载电池9如18650电池放入充电槽后，所述控制电路4根据负载充电信息，通过所述充电费配电路费给电池的最大功率不超过10W。若外界适配器8通过所述输入接口电路2向所述控制电路4传送的输出电压发生了改变，即输出电压的状态发生了改变，则说明该外界适配器8 支持快充，则根据负载充电信息和适配器8功率输出比不支持快充大好几倍的电流给18650 负载电池9充电，使支持快充的适配器8达到最大功率化，大大减少了电池的充电时间，提升了负载电池9的充电效率。

相比于现有技术，本实用新型根据外界适配器反馈的输出电压状态信息，可自动识别外界适配器是否支持快充充电，并在外界适配器支持快充充电时，分配大功率给负载电池，提高了电池的充电功率和充电效率，降低了充电损耗。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。