一种具有可变输出电压控制电路的充电器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有可变输出电压控制电路的充电器，尤其涉及一种实现了不接电池时和接电池时具有不同电压输出的动力电池充电器系统。
【背景技术】
[0002]目前市场上一些动力电池充电器不连接电池时，充电器输出端电压会出现等于或高于充电器充电电压的情况，一方面，若该电压高于人体安全电压，给充电器使用过程中增加不安全的因素，另一方面，较高的输出电压，往往需要适用较严格的充电器认证标准，增加了充电器类标准的认证难度。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种具有可变输出电压控制电路的充电器，其通过单片机智能控制器实时检测动力电池充电器主输出端电压和充电状态信号，控制充电器不接电池时输出一种电压，连接电池时输出另一种电压。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有可变输出电压控制电路的充电器，包括主输出电压采集模块，电压控制模块以及单片机智能控制器。
[0005]作为本发明专利优选实施例:
所述单片机智能控制器包括微控制器U2和其内部含有如下控制算法流程的程序:程序开始，配置I/O 口，系统初始化，断开开关装置，切断充电器输出，将输出电压设定为开路电压，闭合开关装置，连通充电器输出，启动模数转换器，采集并转换充电器主输出端模拟电压值为数字量并进行中值滤波，采集并转换充电器充电状态信号的模拟电压值为数字量并进行中值滤波，判断电池是否已通过开关装置连接到充电器的主要输出端，若未连接，则控制充电器主要输出端电压为开路电压，并仍使开关装置闭合，若已连接，则判断电池是否已经充满电，若已充满，则断开开关装置，使充电器不能对其输出电压，若未充满，则控制充电器主要输出端电压为充电电压，并使开关装置闭合，使充电器对电池进行正常充电。然后返回采集转换充电器主输出端电压和充电器充电状态并进行处理判断，以再次控制充电器输出端的关断和闭合以及充电器主要输出端的电压大小，如此循环运行；
所述控制电源模块中稳压芯片U4 —端连接充电器I的辅助输出，并通过电容Cl接地，另一端与单片机智能控制器中微控制器U2的电源引脚连接，并通过电容C2和C3并联后接地，第三端接地。其用于将充电器辅助输出的+7伏至+30伏的直流电降压并稳定，给单片机智能控制器中微控制器U2的正常工作提供合适的直流电压；
所述的主输出电压采集模块，动力电池充电器主输出端电压经电阻分压后，转变为单片机智能控制器可以识别的电压大小，再经限流电阻接至单片机智能控制器的具有模数转换功能的一个引脚上，该引脚连接的接地电容具有滤除杂波、给单片机智能控制器提供稳定输入电压信号的作用，单片机智能控制器可以通过该模块检测出充电器主输出电压或所连接的电池电压大小； 所述的输出电压采集模块，动力电池充电器充电状态信号经电阻分压后，转变为单片机智能控制器可以识别的电压大小，再经限流电阻接至单片机智能控制器的具有模数转换功能的另一个引脚上，该引脚连接的接地电容具有滤除杂波、给单片机智能控制器提供稳定输入电压信号的作用，单片机智能控制器通过该模块判断出充电器是否连接电池或电池是否已经充满；
所述的电压控制模块中三极管Ql基极经电阻RlO接至单片机智能控制器中微控制器U2的一个普通I/O引脚，发射极接地，集电极接至可变电阻VRl的一端，可变电阻VRl另一端接至充电器中脉宽调制芯片的具有输出电压调节功能的一个引脚。单片机智能控制器通过该模块控制充电器中的脉宽调制芯片，进而使充电器输出不同大小的电压。
[0006]本发明的具有可变输出电压控制电路的充电器，采用了含有控制算法程序的单片机智能控制器来根据检测系统主输出端电压和充电器充电状态信号来控制充电器输出端关断和闭合，具有以下优点:
1、智能，可靠，不会出现误动作的情况；
2、适应性广，可以使充电器输出任意两种不同的电压值；
3、可扩展性强，稍加改动，就可对电池电压过低、过度充电等停止充电并进行声光报警，提醒使用人员及时采取应对措施，也可对已充满且未与本充电器系统断开的电池长时放置导致漏电后再重新进行充电。
[0007]
【附图说明】
[0008]附图1为本发明一种具有可变输出电压控制电路的充电器在一种实施方式中的方框原理图；
附图2为本发明一种具有可变输出电压控制电路的充电器的最佳实施例的电路组成图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图1一2，详细说明本发明的最佳实施例:
本发明的一种动力电池充电器的具有可变输出电压控制电路的充电器，实现了一种不接电池时和接电池时具有不同电压大小输出的动力电池充电器系统，其包括主输出电压采集模块1，稳压电源模块2，电压控制模块3和单片机智能控制器4。所述单片机智能控制器4内部含有控制算法程序，通过稳压电源模块2中U4的输出端给单片机智能控制器中U2提供稳定的直流工作电压，U2中的程序开始运行，系统初始化，配置与主输出电压采集模块中电阻R3、R6分别相接的两个引脚为模数转换模式，配置与电压控制模块3中电阻RlO相接的一个引脚为普通I/O模式，配置与开关装置的控制脚相接的另一个引脚为普通I/O模式，关断开关装置，切断充电器输出，输出低电平到电压控制模块3中电阻R10，使电压控制模块3中三极管Ql不导通，可变电阻VRl中无电流流过，脉宽调制芯片控制充电器输出小于充电电压大小的电压，闭合开关装置，接通系统的主输出端和充电器的主要电压输出端。启动模数转换器，通过主输出电压采集模块I中电阻Rl、R2将系统主输出端电压分压成单片机智能控制器4中U2能识别的电压后经电阻R3传入单片机智能控制器4中U2的一个模数转换引脚中，U2通过运行内部模数转换程序，将该电压转换为数字量并存入内部寄存器的一个存储单兀中。通过电压米集模块I中电阻R4、R5将动力电池充电器充电状态信号电压分压成单片机智能控制器4中U2能识别的电压后经电阻R6传入单片机智能控制器4中U2的另一个模数转换引脚中，U2通过运行内部模数转换程序，将该电压转换为数字量并存入内部寄存器的另一个存储单元中。若断开开关装置检测到系统主输出电压低于最低电压阀值，表明未连接电池，则闭合开关装置，单片机智能控制器4向电压控制模块3输出低电平，控制充电器输出小于充电电压大小的电压后，闭合开关装置，使系统输出开路电压；若断开开关装置检测到系统主输出电压在最低电压阀值和充满电压阀值之间，表明已连接电池，则单片机智能控制器47向电压控制模块3输出高电平，控制充电器输出充电电压，闭合开关装置，对电池进行正常充电；若单片机智能控制器4在充电过程中通过主输出电压采集模块I检测到系统主输出电压大于最高电压阀值，表明此时充电器输出电压过高或所连接电池已过充，则断开开关装置，切断充电器与电池的连接，避免电池因过充而损坏；若单片机智能控制器4通过电压采集模块I检测到充电器的充电状态为高电平，表明电池已充满，则断开开关装置，切断充电器与电池的连接，停止对电池充电。然后返回采集转换系统主输出端电压和充电器充电状态并进行处理判断，以再次控制开关装置的关断和闭合以及充电器主要输出端的电压大小，如此循环运行。
[0010]以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有可变输出电压控制电路的充电器，其特征在于包括主输出电压米集模块，电压控制模块以及单片机智能控制器； 所述的单片机智能控制器内部含有控制算法程序的单片机U2，该程序流程为:程序开始，配置I/O 口，系统初始化，断开充电器输出，将输出电压设定为开路电压，闭合充电器输出，启动模数转换器，采集并转换充电器主输出端模拟电压值为数字量并进行中值滤波，采集并转换充电器充电状态信号的模拟电压值为数字量并进行中值滤波，判断电池是否已通过开关装置连接到充电器的主要输出端，若未连接，则控制充电器主要输出端电压为开路电压，并仍使开关装置闭合，若已连接，则判断电池是否已经充满电，若已充满，则断开开关装置，使充电器不能对其输出电压，若未充满，则控制充电器主要输出端电压为充电电压，并使开关装置闭合，使充电器对电池进行正常充电；然后返回采集转换充电器输出端电压和充电器充电状态并进行处理判断，以再次控制充电器输出端的关断和闭合以及充电器主要输出端的电压大小，如此循环运行； 所述的稳压电源模块中稳压芯片U4 —端连接充电器的辅助输出，并通过电容Cl接地，另一端与单片机智能控制器中微控制器U2的电源引脚连接，并通过电容C2和C3并联后接地，第三端接地； 所述的主输出电压采集模块电阻Rl—端接开关装置输出端，另一端经电阻R2接地；电阻R2非接地端经电阻R3接至单片机智能控制器中微控制器U2的具有模数转换功能的一个引脚，该引脚经电容C5接地；电阻R4—端接充电器的充电状态信号，另一端经电阻R5接地；电阻R5非接地端经电阻R6接至单片机智能控制器中微控制器U2的具有模数转换功能的另一个引脚，该引脚经电容C7接地； 所述的电压控制模块中三极管Ql基极经电阻RlO接至单片机智能控制器中微控制器U2的一个普通I/O引脚，发射极接地，集电极接至可变电阻VRl的一端，可变电阻VRl另一端接至充电器中脉宽调制芯片的具有输出电压调节功能的一个引脚。
【专利摘要】本发明提供了一种具有可变输出电压控制电路的充电器，其包括主输出电压采集模块，电压控制模块和单片机智能控制器；充电器是一种由脉宽调制芯片控制的，具有电压限制和电流限制作用，并具有充电状态指示的开关电源电路系统；本发明由于采用了单片机智能控制器来处理采集到的电压和充电信号并输出电压控制信号，具有智能化、适用范围广、可靠性高、无误动作等优点。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN105098856
【申请号】CN201410204297
【发明人】朱运峰
【申请人】朱运峰
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月14日