数字式锂电池充放电装置的制造方法_2

文档序号:9813341阅读:来源:国知局
将手动按键产生的信号发送给充放电控制电路模块;液晶显示电路模块用于显示充放电控制电路模块发送的内容;切换开关模块用于接收所述充放电控制电路模块产生的信号并实现电路的接入和断开;辅助电源模块用于为充放电路硬件主体模块、充放电控制电路模块和电压电流检测电路模块提供电源。
[0019]进一步地,所述充放电控制电路模块采用ArduinoNano单片机;所述充放电路硬件主体模块包括PffM驱动电路和boost-buck主体电路。
[0020]参见图2和图3,所述充放电路硬件主体模块包括PWM驱动电路和boost-buck主体电路;PffM驱动电路采用两个芯片IR2104S_1和IR2104S_2,芯片IR2104S_1用于接收ArduinoNano单片机端口 24的输出信号P-2并发出信号PWM-2,芯片IR2104S_2用于接收ArduinoNano单片机端口 23的输出信号P-1并发出信号PffM-1;所述boost-buck主体电路由SI开关管IRF3205、S2开关管IRF3205、三个电容C3_M、C2_M、C1_M、一个380UH电感、三个二极管D1_M、D2_M、D3_M和一个继电器PVG612S构成;380UH电感端口 I与电容C3_M的正极连接,380UH电感端口 2分别与SI开关管的S极和S2开关管的D极连接,SI开关管的D极与电容C2_i^正极连接,电容03_11的负极、S2开关管的S极和电容02_11的负极均与地线连接,SI开关管与二极管D1_M并联,SI开关管的S极与二极管D1_M的正极连接,SI开关管的S极还与PffM驱动电路中的芯片IR2104S_2的端口 6连接,SI开关管的D极与二极管D1_M的负极连接,S2开关管与二极管D2_M并联,S2开关管的S极与二极管D2_M的正极连接,S2开关管的D极与二极管D2_M的负极连接,电容C2_M与电容C1_M并联,电容C2_M正极与电容C1_M正极连接,电容C2_M负极与电容C 1_M负极连接,继电器PVG612S的PU_1端与二极管03_11的负极连接,继电器PVG612S的PU_2端与二极管D3_M的正极连接;SI开关管的G极用于接收来自PffM驱动电路的信号PffM-1,S2开关管的G极用于接收来自PffM驱动电路的信号PWM-2;当电池充电时,继电器PVG612S断开,并联的二极管D3_M导通,电池可靠地进行充电,当电池放电时,继电器PVG612S闭合,并联的二极管D3_M短接,电池可靠地进行放电。
[0021]参见图4,切换开关电路采用三个芯片PVG612S,第一个芯片PVG612S接受来自Arduino Nano单片机端口9的信号RL,第二个芯片PVG612S接受来自Arduino Nano单片机端口 11的信号PUl,第三个芯片PVG612S接受来自Arduino Nano单片机端口 10的信号PU2,从而实现充放电路硬件主体中RL_1和RL_2、PU_1和PU_2、PU2_1和PU2_2之间的连接与断开,进而实现如图2所示的二极管D3_M是否接入电路、负载是否接入电路、直流稳压源是否接入电路。为装置能实现多种工作模式提供了保障。
[0022]参见图5,所述电压电流检测电路模块包括第一电压检测器、第二电压检测器和电流检测器,所述第一电压检测器和第二电压检测器均采用霍尔电压传感器TBV10/25A,所述电流检测器采用霍尔电流传感器TBC05LX,所述第一电压检测器端口 5与二极管D3_M正极连接,所述第一电压检测器端口 4与电容C3_M,极连接,所述第一电压检测器端口 3与ArduinoNano单片机的端口 5连接;所述第二电压检测器端口 5与电容C1_M正极连接,所述第二电压检测器端口4与电容(:1_]/[负极连接,所述第二电压检测器端口 3与Arduino Nano单片机的端口 4连接;所述电流检测器端口 6与二极管D3_1H极连接,所述电流检测器端口 5与380UH电感端口 I连接,所述电流检测器端口3与Arduino Nano单片机的端口6连接。所述电压电流检测电路模块接受充放电路硬件主体模块的电压和电流并将其输出的信号VD2、VD1、CD1发送给Arduino Nano单片机的输入端。
[0023]参见图6,所述键盘输入电路模块包括键盘排针和键盘Kl至K16,键盘Kl至K4的其中一端互相连接至键盘排针端口 5,键盘K5至K8的其中一端互相连接至键盘排针端口 6,键盘K9至K12的其中一端互相连接至键盘排针端口 7,键盘K13至K16的其中一端互相连接至键盘排针端口8;键盘K1、K5、K9和K13的另外一端互相连接至键盘排针端口 1,键盘K2、K6、K10和1(14的另外一端互相连接,键盘1(3、1(7、1(11和1(15的另外一端互相连接至键盘排针端口3,键盘Κ4、Κ8、Κ12和Κ16的另外一端互相连接至键盘排针端口4,键盘排针端口 I与ArduinoNano单片机的端口 21连接,键盘排针端口 2与Arduino Nano单片机的端口 22连接,键盘排针端口 3与Arduino Nano单片机的端口 25连接,键盘排针端口 4与Arduino Nano单片机的端口 26连接,键盘排针端口 5与Arduino Nano单片机的端口 27连接,键盘排针端口 6与Arduino Nano单片机的端口 28连接,键盘排针端口 7与Arduino Nano单片机的端口 29连接,键盘排针端口8与Arduino Nano单片机的端口30连接。所述键盘输入电路模块采用手动按键的方式,键盘输入电路模块将其产生的信号103、104、107、108、109、1010、1011、1012送至所述Arduino Nano单片机的输入端。所述Arduino Nano单片机根据不同的按键,产生不同的控制效果。
[0024]参见图7,所述充放电控制电路模块接受来自所述电压电流检测电路模块的信号VD2、VDUCDl和所述键盘输入电路模块的输出信号103、104、107、108、109、1010、1011、1012,所述充放电控制电路模块依据不同的控制目标,分别输出决定装置状态包括是否过压、过流保护的控制信号PWM-1和PWM-2、决定继电器通、断的控制信号RL、PU1、PU2和决定液晶显示信息的控制信号100、101、102、1013。
[0025]过压、过流保护电路嵌套在如图7所示的充放电控制电路模块中,可提高装置和电池的使用寿命。充放电控制电路模块依据如图5所示的电压检测器检测到的电池两端的电压VD2、电流检测器检测到流经电池的电流CDl和如图6所示的键盘输入电路模块的输入值共同决定单片机输出信号PWM-1和PWM-2的占空比是否为零,从而实现装置是否处于断路状态即实现过压、过流保护。
[0026]参见图8,液晶显示电路模块包括OLED液晶显示裸屏和OLED外接排针;OLED液晶显示裸屏的端口 1、端口8、端口 10、端口 11、端口 12、端口 13、端口 16、端口 17、端口29、端口30均连接地线,OLED液晶显示裸屏的端口 6、端口 9均连接OLED外接排针的端口 5,OLED液晶显示裸屏的端口 14依次连接电阻R9、0LED外接排针的端口5,OLED液晶显示裸屏的端口 18依次连接电阻R7、0LED外接排针的端口5,OLED液晶显示裸屏的端口 19依次连接电阻R8、0LED外接排针的端口 5,OLED液晶显示裸屏的端口 26依次连接电阻R10、地线,OLED液晶显示裸屏的端口 27依次连接电容C27、地线,OLED液晶显示裸屏的端口 28依次连接电容C30、地线。OLED外接排针端口 I接受来自Arduino Nano单片机端口 16的信号100,0LED外接排针端口 2接受来自Arduino Nano单片机端口 17的信号1l,OLED外接排针端口 3接受来自ArduinoNano单片机端口 20的信号102,OLED外接排针端口 4接受来自Arduino Nano单片机端口 I的信号1013。
[0027 ]参见图9,辅助电源模块供应电流电压检测模块的电源正负12V、PffM驱动电路的电源正12V和Arduino Nano单片机的电源正5V,辅助电源模块还可提供21V的直流电源,方便用户使用。
[0028]直流电源可以是自备的充电直流电源,同时本装置留有相应的端口,也可以采用本装置内置的如图9所示的21V、12V、5 V的直流电源充电,但此时,充电的锂电池的数量受到了限制。
[0029]本发明有三种工作模式,其模式的选择可通过键盘确定。
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