一种智能充电保护器的制作方法

本实用新型涉及电瓶充电保护技术领域，更具体地说，涉及一种智能充电保护器。

背景技术：

现有的蓄电瓶充电器大多不具备充电保护功能，在电瓶被充满电后仍然还有电流输出，这种过冲行为会严重影响到电池的使用寿命，并且在过冲的过程中甚至会发生电瓶爆炸、自燃等安全事故；

后续人们使用定时器来控制给电瓶的充电时间，但使用该种方式由于无法得知电瓶是否被充满电，仍然遗留着过充的情况，甚至还会出现未把控好充电时间导致电瓶未充满电的情况发生。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路简单，成本低，体积小的智能充电保护器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种智能充电保护器，包括充电电压及电流检测电路；其中，所述充电电压及电流检测电路与充电器的输出端连接，所述充电电压及电流检测电路还与电瓶连接，所述充电电压及电流检测电路用于检测所述电瓶的充电电压及充电电流；

所述充电电压及电流检测电路连接有电压及电流显示电路、第一限流开关电路和第二限流开关电路以及第三限流开关电路，所述电压及电流显示电路用于轮换显示所述电瓶的充电电压及充电电流；所述第一限流开关电路和所述第二限流开关电路以及所述第三限流开关电路均与所述充电电压及电流检测电路以及所述电瓶连接；所述第一限流开关电路和所述第二限流开关电路以及所述第三限流开关电路均用于限制所述电瓶的充电电流；所述第一限流开关电路和所述第二限流开关电路以及所述第三限流开关电路所限制的所述电瓶的充电电流均不相同；

所述充电电压及电流检测电路用于根据当前的充电电流控制所述第一限流开关电路和第二限流开关电路以及所述第三限流开关电路中的一个或多个进行导通或断开；

所述智能充电保护电路还包括变压电路，所述变压电路与所述充电电压及电流检测电路连接用于为所述充电电压及电流检测电路提供5v的工作电压。

本实用新型所述的智能充电保护器，其中，所述变压电路包括三端稳压管，所述三端稳压管的vi端与所述充电器的输出正极连接且vo端与所述充电电压及电流检测电路连接；所述三端稳压管的vi端连接有第一电容且vo端连接有第二电容，所述第一电容和所述第二电容的另一端均接地。

本实用新型所述的智能充电保护器，其中，所述第一限流开关电路包括第一场效应管和第一限流电阻，所述第二限流开关电路包括第二场效应管和第二限流电阻，所述第三限流开关电路包括第三场效应管和第三限流电阻；所述第一场效应管和所述第二场效应管以及所述第三场效应管的源极均与所述充电器的输出正极连接；所述第一场效应管的漏极与所述第一限流电阻连接，所述第二场效应管的漏极与所述第二限流电阻连接，所述第三场效应管的漏极与所述第三限流电阻连接；所述第一限流电阻和所述第一限流电阻以及所述第三限流电阻的阻值均不相同。

本实用新型所述的智能充电保护器，其中，所述充电电压及电流检测电路包括模数转换器和微控制器以及电流采样电阻；所述模数转换器和所述微控制器的vcc端均与所述三端稳压管的vo端连接；所述模数转换器的in5端与所述电瓶的电源正极连接，所述模数转换器的in6端与所述电流采样电阻的第一端连接且in7端与所述电流采样电阻的第二端连接；所述电流采样电阻的第一端分别于所述第一限流电阻和所述第二限流电阻以及所述第三限流电阻的另一端连接，所述电流采样电阻的第二端与所述电瓶的电源正极连接；

所述模数转换器的clock端与所述微控制器的p3.7/rd端连接，所述模数转换器的start端和ale端均与所述微控制器的p3.2/int0端连接，所述模数转换器的eoc端与所述微控制器的p3.1/txd端连接，所述模数转换器的oe端与所述微控制器的p3.0/rxd端连接；所述模数转换器的adda端与所述微控制器的p3.4/t0端连接，所述模数转换器的addb端与所述微控制器的p3.5/t1端连接，所述模数转换器的addc端与所述微控制器的p3.6/wr端连接；所述模数转换器的out1端、out2端、out3端、out4端、out5端、out6端、out7端、out8端分别与所述微控制器的p1.0端、p1.1端、p1.2端、p1.3端、p1.4端、p1.5端、p1.6端、p1.7端一对一连接；所述模数转换器的vref+端与所述三端稳压管的vo端连接且vref－端接地；

所述微控制器的p2.4/a12端与所述第一场效应管的栅极连接，所述微控制器的p2.5/a13端与所述第二场效应管的栅极连接，所述微控制器的p2.6/a14端与所述第三场效应管的栅极连接。

本实用新型所述的智能充电保护器，其中，所述电压及电流显示电路包括led显示屏，所述led显示屏的1端、2端、3端、4端分别与所述微控制器的p2.0/a8端、p2.1/a9端、p2.2/a10端、p2.3/a11端一对一连接；所述led显示屏的a端、b端、c端、d端、e端、f端、g端、dp端分别与所述微控制器的p0.0/ad0端、p0.1/ad1端、p0.2/ad2端、p0.3/ad3端、p0.4/ad4端、p0.5/ad5端、p0.6/ad6端、p0.7/ad7端一对一连接；所述led显示屏的a端、b端、c端、d端、e端、f端、g端、dp端还均连接有上拉电阻，所述上拉电阻的另一端与所述三端稳压管的vo端连接。

本实用新型的有益效果在于：充电电压及电流检测电路串联在充电器与电瓶之间检测电瓶的充电电流以及以变压电路提供的5v的工作电压为基准检测电瓶的充电电压，根据当前的充电电流及充电电压控制第一限流开关电路和第二限流开关电路以及第三限流开关电路中的一个或多个进行导通或断开，进而实现控制电瓶的充电电流；例如：当充电电压及电流检测电路检测到充电电流偏高而充电电压偏低时则控制第一限流开关电路和第二限流开关电路以及第三限流开关电路均导通，即第一限流开关电路和第二限流开关电路以及第三限流开关电路构成并联，使充电电流最大化给电瓶进行快速充电；当充电电流拙渐减小而充电电压拙渐增高时，则按第一限流开关电路和第二限流开关电路以及第三限流开关电路所限制电瓶的充电电流的大小，按从小到大的顺序根据设定的间隔时间依次间隔导通直至充电电流小到设定的最低电流后则控制第一限流开关电路或第二限流开关电路或第三限流开关电路断开对电瓶的充电；并且还通过电压及电流显示电路轮换显示电瓶的充电电压及充电电流，便于用户查看电瓶的充电情况；实现对电瓶的智能充电，电路简单，成本低，体积小，实用性广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本实用新型较佳实施例的智能充电保护器的充电电压及电流检测电路和电压及电流显示电路的电路图；

图2是本实用新型较佳实施例的智能充电保护器的变压电路的电路图；

图3是本实用新型较佳实施例的智能充电保护器的第一限流开关电路和第二限流开关电路以及第三电流开关电路的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型较佳实施例的智能充电保护器如图1所示，同时参阅图2和图3；包括充电电压及电流检测电路10；充电电压及电流检测电路10与充电器(图中未显示)的输出端连接，充电电压及电流检测电路10还与电瓶(图中未显示)连接，充电电压及电流检测电路10用于检测电瓶的充电电压及充电电流；

充电电压及电流检测电路10连接有电压及电流显示电路20、第一限流开关电路310和第二限流开关电路320以及第三限流开关电路330，电压及电流显示电路20用于轮换显示电瓶的充电电压及充电电流；第一限流开关电路310和第二限流开关电路320以及第三限流开关电路330均与充电电压及电流检测电路10以及电瓶连接；第一限流开关电路310和第二限流开关电路320以及第三限流开关电路330均用于限制电瓶的充电电流；第一限流开关电路310和第二限流开关电路320以及第三限流开关电路330所限制的电瓶的充电电流均不相同；

充电电压及电流检测电路10用于根据当前的充电电流控制第一限流开关电路310和第二限流开关电路320以及第三限流开关电路中的一个或多个进行导通或断开；

智能充电保护电路还包括变压电路40，变压电路40与充电电压及电流检测电路10连接用于为充电电压及电流检测电路10提供5v的工作电压；

充电电压及电流检测电路10串联在充电器与电瓶之间检测电瓶的充电电流以及以变压电路40提供的5v的工作电压为基准检测电瓶的充电电压，根据当前的充电电流及充电电压控制第一限流开关电路310和第二限流开关电路320以及第三限流开关电路中的一个或多个进行导通或断开，进而实现控制电瓶的充电电流；例如：当充电电压及电流检测电路10检测到充电电流偏高而充电电压偏低时则控制第一限流开关电路310和第二限流开关电路320以及第三限流开关电路均导通，即第一限流开关电路310和第二限流开关电路320以及第三限流开关电路构成并联(即并联之后阻止降低)，使充电电流最大化给电瓶进行快速充电；当充电电流拙渐减小而充电电压拙渐增高时，则按第一限流开关电路310和第二限流开关电路320以及第三限流开关电路330所限制电瓶的充电电流的大小，按从小到大的顺序根据设定的间隔时间依次间隔导通直至充电电流小到设定的最低电流后则控制第一限流开关电路310或第二限流开关电路320或第三限流开关电路330断开对电瓶的充电；并且还通过电压及电流显示电路20轮换显示电瓶的充电电压及充电电流，便于用户查看电瓶的充电情况；实现对电瓶的智能充电，电路简单，成本低，体积小，实用性广泛。

如图2所示，变压电路40包括三端稳压管u1，三端稳压管u1的vi端与充电器的输出正极连接且vo端与充电电压及电流检测电路10连接；三端稳压管u1的vi端连接有第一电容c11且vo端连接有第二电容c12，第一电容c11和第二电容c12的另一端均接地；使用三端稳压管u1进行降压电路简单成本低，三端稳压管u1的信号为7805输入电压广泛，进而使用不同的使用需求。

如图3所示，第一限流开关电路310包括第一场效应管q1和第一限流电阻r21，第二限流开关电路320包括第二场效应管q2和第二限流电阻r22，第三限流开关电路330包括第三场效应管q3和第三限流电阻r23；第一场效应管q1和第二场效应管q2以及第三场效应管q3的源极均与充电器的输出正极连接；第一场效应管q1的漏极与第一限流电阻r21连接，第二场效应管q2的漏极与第二限流电阻r22连接，第三场效应管q3的漏极与第三限流电阻r23连接；第一限流电阻r21和第一限流电阻r21以及第三限流电阻r23的阻值均不相同；使用串电阻的方式进行限流以及使用场效应管进行开关控制电路简单，成本低，体积小。

如图1至3所示，充电电压及电流检测电路10包括模数转换器u3和微控制器u2以及电流采样电阻r11；模数转换器u3和微控制器u2的vcc端均与三端稳压管u1的vo端连接；模数转换器u3的in5端与电瓶的电源正极连接，模数转换器u3的in6端与电流采样电阻r11的第一端连接且in7端与电流采样电阻r11的第二端连接；电流采样电阻r11的第一端分别于第一限流电阻r21和第二限流电阻r22以及第三限流电阻r23的另一端连接，电流采样电阻r11的第二端与电瓶的电源正极连接；

模数转换器u3的clock端与微控制器u2的p3.7/rd端连接，模数转换器u3的start端和ale端均与微控制器u2的p3.2/int0端连接，模数转换器u3的eoc端与微控制器u2的p3.1/txd端连接，模数转换器u3的oe端与微控制器u2的p3.0/rxd端连接；模数转换器u3的adda端与微控制器u2的p3.4/t0端连接，模数转换器u3的addb端与微控制器u2的p3.5/t1端连接，模数转换器u3的addc端与微控制器u2的p3.6/wr端连接；模数转换器u3的out1端、out2端、out3端、out4端、out5端、out6端、out7端、out8端分别与微控制器u2的p1.0端、p1.1端、p1.2端、p1.3端、p1.4端、p1.5端、p1.6端、p1.7端一对一连接；模数转换器u3的vref+端与三端稳压管u1的vo端连接且vref－端接地；

微控制器u2的p2.4/a12端与第一场效应管q1的栅极连接，微控制器u2的p2.5/a13端与第二场效应管q2的栅极连接，微控制器u2的p2.6/a14端与第三场效应管q3的栅极连接；其中，电流采样电阻r11的阻值是固定的，使用模数转换器u3采集到的电流采样电阻r11两端的电压，根据欧姆定律，即：电流＝电压/电阻，可求出电流采样电阻r11的电流(电瓶的充电电流)。

如图1所示，电压及电流显示电路20包括led显示屏led1，led显示屏led1的1端、2端、3端、4端分别与微控制器u2的p2.0/a8端、p2.1/a9端、p2.2/a10端、p2.3/a11端一对一连接；led显示屏led1的a端、b端、c端、d端、e端、f端、g端、dp端分别与微控制器u2的p0.0/ad0端、p0.1/ad1端、p0.2/ad2端、p0.3/ad3端、p0.4/ad4端、p0.5/ad5端、p0.6/ad6端、p0.7/ad7端一对一连接；led显示屏led1的a端、b端、c端、d端、e端、f端、g端、dp端还均连接有上拉电阻r1，上拉电阻r1的另一端与三端稳压管u1的vo端连接；使用led显示屏轮换显示充电电流及充电电压，便于用户查看充电情况，提高了用户的体验。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。