一种快速智能充电器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及充电技术领域，提供了一种快速智能充电器，包括：主控制器、散热器、报警装置、液晶显示屏和主电路；主控制器，与主电路、散热器、报警装置、液晶显示屏相连接；主电路包括输入模块、桥式不控整流模块、DC/DC转换模块和输出模块，依次相连接，DC/DC转换模块与主控制器相连接，输出模块与外部蓄电池相连接。主控制器内部设置有A/D转换器和温度传感器，A/D转换器与液晶显示屏相连接，温度传感器用于实时的监测外部蓄电池的温度。主控制器为STM32F103ZET6微处理芯片。本实用新型实现了自动对蓄电池进行充电，并通过温度传感器对蓄电池的温度进行监控，在保证蓄电池安全的前提下对蓄电池进行充电，既保证了充电的安全性，又提高了充电的效率，延长了蓄电池的使用寿命。
【专利说明】
一种快速智能充电器
技术领域
[0001]本实用新型涉及充电技术领域，特别涉及一种快速智能充电器。
【背景技术】
[0002]随着信息产业的迅猛发展以及移动电话、便携式计算机、电动自行车等高附加值产品的普及，有越来越多的产品需要充电，多次充电会耗费电池的使用寿命，因此如何既能满足充电的要求，又能够尽可能的延长电池的寿命是目前本领域内急需解决的问题。
[0003]传统的充电中采用的是三段式充电，即恒流充电、最高恒压充电和涓流充电，此种充电模式实现简便，成本低，能够满足电池的充电要求;但是不能区别电池的放电深度而导致充电过度或者不充分;并且对充电比例的控制较弱，电解液的保持欠佳，易造成失水，且容易使电池在充电过程中内部温度升高，形成热失控而损坏电池;无法解决因电池长期搁置，产生的硫化失效、电池损坏问题。
[0004]影响电动车电池寿命的主要原因是恒压充电电压设置不当。如果恒压值设置不当，会导致高温下过充电和低温下欠充电。当处于高温环境时，析气电压本身就低，过高的析气电压会导致电池内部温度升高，损坏电池；当处于低温环境时，长期的欠充电会使电池容量缓慢下降，最终导致电池失效。有时为了减少充电时间，把充电装置中的恒压值设置过大，使电池在恒压充电期间，一直处于析气状态，失水率增加，也会影响电池的使用寿命。
[0005]如何提高铅酸蓄电池的循环使用寿命，有效提高能源转化效率，减小充电器使用过程中的潜在危险，充分控制充电过程，成为新型智能充电器的发展重点。
[0006]因此，充电技术领域急需一种快速智能充电器，实现了自动对电池进行充电，并通过温度传感器对电池的温度进行监控，在保证电池安全的前提下对电池进行充电，既保证了充电的安全性，又提高了充电的效率，延长了电池的使用寿命。
【发明内容】
[0007]本实用新型提供了一种快速智能充电器，技术方案如下:
[0008]—种快速智能充电器，包括:主控制器、散热器、报警装置、液晶显示屏和主电路；
[0009]主控制器，与主电路、散热器、报警装置、液晶显示屏相连接；
[0010]主控制器内部设置有A/D转换器和温度传感器，A/D转换器与液晶显示屏相连接，温度传感器用于实时的监测主控制器、主电路的温度；
[0011]主电路，一端与主控制器相连接，另一端与外部蓄电池相连接。
[0012]优选的，在上述一种快速智能充电器中，主电路还包括:输入模块、桥式不控整流模块、DC/DC转换模块和输出模块，并且依次相连接，A/D转换器、主控制器与DC/DC转换模块相连接，输出模块与外部蓄电池相连接。
[0013]优选的，在上述一种快速智能充电器中，主控制器为STM32F103ZET6微处理芯片。
[0014]优选的，在上述一种快速智能充电器中，A/D转换器为高速A/D转换器。
[0015]优选的，在上述一种快速智能充电器中，液晶显示屏为12864液晶显示屏。
[0016]优选的，在上述一种快速智能充电器中，液晶显示屏为触摸液晶显示屏。
[0017]优选的，在上述一种快速智能充电器中，报警装置还包括:声音报警装置和警示灯，分别与主控制器相连接。
[0018]优选的，在上述一种快速智能充电器中，还包括:外壳，主控制器、散热器、报警装置、液晶显示屏和主电路都安装于外壳内。
[0019]本实用新型的有益效果是:
[0020]1、本实用新型将采用STM32F103ZET6作为主控制器，实现了对主电路通断电的控制，实现了自动对蓄电池进行充电，并通过温度传感器对蓄电池的温度进行监控，在保证蓄电池安全的前提下对蓄电池进行充电，温度过高时对其停止充电，温度处于70至80°C之间时，采用散热器对蓄电池进行降温，而不停止充电，既保证了充电的安全性，又提高了充电的效率，延长了蓄电池的使用寿命。
[0021]2、本实用新型利用主控制器内部的A/D转换器，对从输出端采集的电流电压信号进行处理，由于本实用新型的A/D转换器具有12位的精度，并且转换速度达到I微秒，因此可以更加精准快速的实现对输出端电流电压信号的采集，及时的对输出电压、电流进行监测，能有效的监测对蓄电池的充电状态，稳定合适的充电电压、电流，进而提高充电效率，并且能同时实现过压过流保护，提高智能充电器的安全性能。
[0022]3、本实用新型安装有报警装置，当温度超过80°C时，开始报警，给操作人员以提醒，能够及时的人为停止充电，防止蓄电池的损坏以及严重情况下发生爆炸对人身造成伤害，更加安全可靠。
[0023]4、本实用新型设置有液晶显示屏，能够显示蓄电池的温度数值，方便操作人员查看，及时掌握蓄电池的充电情况，数据更加直观、安全。
【附图说明】
[0024]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本实用新型:
[0025]图1是本实用新型一种快速智能充电器的结构示意图。
[0026]图2是本实用新型一种快速智能充电器实施例2的结构示意图。
[0027]其中，图1-2附图标记与部件名称之间的对应关系为:
[0028]主控制器I，A/D转换器101，温度传感器102，散热器2，报警装置3，声音报警装置301，警示灯301，液晶显示屏4，主电路5，输入模块501，桥式不控整流模块502，DC/DC转换模块503，输出模块504。
【具体实施方式】
[0029]本实用新型的核心为提供一种快速智能充电器，解决了电池的循环使用寿命短，电池充电过程中的潜在危险高、电池的温度不好监控的问题。
[0030]为了使本实用新型技术实现的措施、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0031]实施例1:
[0032]图1是本实用新型一种快速智能充电器的结构示意图。
[0033]如图1所示，本实用新型提供了一种快速智能充电器，包括:主控制器1、散热器2、报警装置3、液晶显示屏4和主电路5;主控制器I，与主电路5、散热器2、报警装置3、液晶显示屏4相连接;主控制器I内部设置有A/D转换器101和温度传感器102，A/D转换器101与液晶显示屏4相连接，温度传感器102用于实时的监测主控制器、主电路的温度;主电路5，一端与主控制器I相连接，另一端与外部蓄电池相连接。
[0034]实施例2:
[0035]图2是本实用新型一种快速智能充电器实施例2的结构示意图。
[0036]如图2示，本实用新型提供了一种快速智能充电器，包括:主控制器1、散热器2、报警装置3、液晶显示屏4和主电路5;主控制器I，与主电路5、散热器2、报警装置3、液晶显示屏4相连接;主控制器I内部设置有A/D转换器101和温度传感器102，A/D转换器101与液晶显示屏4相连接，温度传感器102用于实时的监测主控制器、主电路的温度;主电路5，一端与主控制器I相连接，另一端与外部蓄电池相连接。
[0037]本实施例中，主电路5，还包括输入模块501、桥式不控整流模块502、DC/DC转换模块503和输出模块504，并且依次相连接，A/D转换器101、主控制器I与DC/DC转换模块503相连接，输出模块504与外部蓄电池相连接。
[0038]本实施例中，主控制器I为STM32F103ZET6微处理芯片。
[0039]本实施例中，A/D转换器101为高速A/D转换器。
[0040]本实施例中，液晶显示屏4为触摸液晶显示屏或12864液晶显示屏。
[0041]本实施例中，报警装置3还包括:声音报警装置301和警示灯301，分别与主控制器I相连接。
[0042]本实施例中，还包括:外壳，主控制器1、散热器2、报警装置3、液晶显示屏4和主电路5都安装于外壳内。
[0043]本实用新型工作时，首先按照上述连接关系依次组装好本实用新型；当需要采用本实用新型的快速智能充电器给蓄电池充电时，输入模块与交流220V市电相连接，输出模块与待充电蓄电池相连接;主控制器输出脉冲信号使得DC/DC转换模块开始工作，主电路开始供电，220V市电经过桥式不控整流模块之后，将交流220V市电转换为310V直流电，经过DC/DC转换模块之后，将310V的直流电转换为低压直流电给蓄电池充电；在充电的同时，主控制器输出脉冲信号使得DC/DC转换模块持续工作，在充电器给蓄电池充电过程中，DC/DC转换模块不断的采集充电器给蓄电池充电的充电电压和充电电流，然后将充电电压、电流传递给位于主控制器上的A/D转换器，A/D转换器将接收到的充电电压、电流的模拟信号转换为数字信号后反馈给主控制器，主控制器能够根据具体的充电电压、电流的数值控制输出的脉冲信号的大小，对DC/DC转换模块输出的充电电压、电流进行调整;主控制器将充电电压、电流的数值实时的显示于液晶显示屏上；同时，主控制器内部的温度传感器持续的监测本快速智能充电器整体工作时的温度，并将温度值传递给主控制器，主控器将其显示于液晶显示屏上;进一步的，当温度传感器监测到充电器的温度达到70度时，主控制器发出信号，驱动散热器工作，给充电器散热；当温度传感器监测到的温度值达到80度时，主控制器不再输出脉冲信号，同时警报装置发出警报，主电路不再输出电压和电流，停止工作，但是主控制器仍然处于工作状态，温度传感器仍然监测充电器的温度，直到温度降低到30度时，主控制器继续输出脉冲信号，主电路继续输出充电电压和充电电流，继续为蓄电池充电。在充电的过程中，A/D转换器不断的采集DC/DC转换模块输出的充电电流、电压信号，然后反馈给主控制器;当充电电压稳定在高于蓄电池额定电压某一个值时，再监测充电电流，当充电电流亦低于几十毫安时，则认定对该蓄电池的充电已满。
[0044]本实用新型将采用STM32F103ZET6作为主控制器，实现了对主电路通断电的控制，实现了自动对充电器进行充电，并通过温度传感器对蓄电池的温度进行监控，在保证蓄电池安全的前提下对蓄电池进行充电，温度过高时对其停止充电，温度处于70至80°C之间时，采用散热器对蓄电池进行降温，而不停止充电，既保证了充电的安全性，又提高了充电的效率，延长了蓄电池的使用寿命。
[0045]本实用新型利用主控制器内部的A/D转换器，对从输出端采集的电流电压信号进行处理，能有效的提高智能充电器的充电效率，并且能同时实现过压过流保护，提高智能充电器的安全性能。
[0046]本实用新型安装有报警装置，当温度超过80°C时，开始报警，给操作人员以提醒，能够及时的人为停止充电，防止蓄电池的损坏以及严重情况下发生爆炸对人身造成伤害，更加安全可靠。
[0047]本实用新型设置有液晶显示屏，能够显示蓄电池的温度数值，方便操作人员查看，及时掌握蓄电池的充电情况，数据更加直观、安全。
[0048]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【主权项】
1.一种快速智能充电器，其特征在于，包括:主控制器、散热器、报警装置、液晶显示屏和主电路； 所述主控制器，与所述主电路、散热器、报警装置、液晶显示屏相连接； 所述主控制器内部设置有A/D转换器和温度传感器，所述A/D转换器与液晶显示屏相连接，所述温度传感器用于实时的监测主控制器、主电路的温度； 所述主电路，一端与所述主控制器相连接，另一端与外部蓄电池相连接。2.根据权利要求1所述的一种快速智能充电器，其特征在于，所述主电路还包括:输入模块、桥式不控整流模块、DC/DC转换模块和输出模块，并且依次相连接，所述A/D转换器、主控制器与DC/DC转换模块相连接，所述输出模块与外部蓄电池相连接。3.根据权利要求1所述的一种快速智能充电器，其特征在于，所述主控制器为STM32F103ZET6微处理芯片。4.根据权利要求1所述的一种快速智能充电器，其特征在于，所述A/D转换器为高速A/D转换器。5.根据权利要求1所述的一种快速智能充电器，其特征在于，所述液晶显示屏为12864液晶显示屏。6.根据权利要求1所述的一种快速智能充电器，其特征在于，所述液晶显示屏为触摸液晶显示屏。7.根据权利要求1所述的一种快速智能充电器，其特征在于，所述报警装置还包括:声音报警装置和警示灯，分别与所述主控制器相连接。8.根据权利要求1所述的一种快速智能充电器，其特征在于，还包括:外壳，所述控制器、散热器、报警装置、液晶显示屏和主电路都安装于外壳内。
【文档编号】H02J7/02GK205583802SQ201620363599
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】王大龙, 黄宇丹, 罗文豪, 张柔, 曾国辉
【申请人】上海工程技术大学