专利名称：全自动智能充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种充电器，尤其涉及一种全自动智能充电器。
背景技术：
目前，人们使用的充电器大多都是以恒流的方式对电池进行充电，这种方式具 有较强的适应性，不管蓄电池的电压是6V还是12V均可以使用，但它充电的时间较长。 目前也有以快速去极化，快速充电方式的充电器，由于它不能准确地判断电池的即时状 态，在充电过程中，虽然充电的速度较快，但电池温升高，蓄电池易造成损伤，严重地 会直接影响电池的寿命。
实用新型内容为了克服上述的缺陷，本实用新型提供一种能够自动判断蓄电池是否充满，且 能够自动调节蓄电池的温度补偿系数，有效的保护蓄电池，提高其使用寿命的全自动智 能充电器。为达到上述目的，本实用新型所述全自动智能充电器，包括充电器，采集器以 及微控制器；其中，所述采集器，其电压信号采集端设置在所述充电器的两输出端之间，其电流信 号采集端设置在所述充电器的充电回路中；所述微控制器，包括微积分计算模块和模糊控制模块；其中，所述微积分计算模块，由微分计算模块和积分计算模块构成，所述微分计算模 块和积分计算分别接收自所述采集器输入的电压和电流信号，并将上述电压和电流分别 对时间进行微分和积分计算，得出蓄电池的电压变化趋势及电量；所述模糊控制模块，其充电控制指令输出端与所述充电器的控制指令输入端相 连接，并实时接收自所述微积分计算模块输出的蓄电池的电压变化趋势及电量，以更新 所述模糊控制模块内已存储的充电参数。进一步地，为了使充电器能够按照温度的不同，调整充电电压，来保护蓄电池 不受损坏，提高蓄电池的使用寿命。所述全自动智能充电器还包括温度传感器，所述微 控制器还包括温度补偿系数调整模块及电压调整模块；其中，所述温度传感器，设置在所述充电器上；所述温度补偿系数调整模块，其温度信号输入端与所述温度传感器的温度信号 输出端相连，其信号输出端与所述电压调整模块相连接；所述电压调整模块，其控制信号输出端与所述充电器的电压控制信号输入端相 连接。本实用新型具有以下几点有益效果1、本实用新型通过设置所述采集器，实时采集充电器在充电过程中的充电电压 和电流，并经所述微积分计算模块计算出当前所述充电电池已经充入的电量以及充电电压的变化趋势，并能够依据充电电压的变化趋势，判断出蓄电池是否已经充满。若充电 电压的变化趋势变大，且有电压有下降趋势，即判断出蓄电池已经充满，能够及时的停 止对蓄电池的充电。2、本实用新型在所述微积分计算模块之后设置一模糊控制模块，该模糊控制模 块，能够合理选择相应的充电参数，从而保证充电后，蓄电池能够充满而不会发生过充 现象。3、本实用新型所述全自动智能充电器能够按照温度的不同，调整充电电压，来 保护蓄电池不受损坏，提高蓄电池的使用寿命。
图1为本实用新型所述全自动智能充电器的原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式
做详细描述。如图1所示，本实用新型所述全自动智能充电器的原理图。包括充电器，采集 器，所述温度传感器，以及微控制器；其中，所述采集器，其电压信号采集端3设置在所述充电器的两输出端1和2之间，其 电流信号采集端5设置在所述充电器的充电电路中；(如图2所示)所述微控制器，包括微积分计算模块，模糊控制模块，温度补偿系数调整模块 及电压调整模块；其中，所述微积分计算模块，由微分计算模块和积分计算模块构成，所述微分计算模 块和积分计算分别接收自所述采集器输入的电压和电流信号，并将上述电压和电流分别 对时间进行微分和积分计算，得出蓄电池的电压变化趋势及电量；所述模糊控制模块，其充电控制指令输出端与所还充电器的控制指令输入端相 连接，并实时接收自所述微积分计算模块输出的蓄电池的电压变化趋势及电量，以更新 所述模糊控制模块内已存储的充电参数；所述温度补偿系数调整模块，其温度信号输入端与所述温度传感器的温度信号 输出端相连，其信号输出端与所述电压调整模块相连接；所述电压调整模块，其控制信号输出端与所述充电器的电压控制信号输入端相 连接；所述温度传感器，设置在所述充电器上，实时监测充电器的环境温度。本实用新型所述全自动智能充电器的工作原理如下充电器在开始充电时，所述模糊控制系统按其内已存储的充电参数对蓄电池进 行充电。充电器在充电过程中，所述采集器实时采集充电器在充电过程中的充电电压和 电流；然后，将电压和电流数据传输给所述微积分计算模块；所述微积分计算模块由微 分计算模块和积分计算模块构成，所述微积分计算模块和积分计算分别接收自所述采集 器输入的电压和电流信号，并对上述电压进行微分计算，得出充电时电压的变化趋势； 将电流信号对时间进行积分计算，得出当前蓄电池已充电的电量。此时，所述模糊控制模块实时的接收所述微积分计算模块输入的蓄电池的电量，并实时将该电量与其内已 存储的容量值进行比较，当两值相同时，所述模糊控制模块会依据充电电压变化趋势判 断蓄电池是否已充满，若充电电压变化趋势为下降趋势时，立即输出停止充电的控制指 令，若不是，输出继续充电的控制指令，直至充电完成。此时，所述模糊控制模块会得 出蓄电池容量识别错误，并及时更新已存储的充电参数。下一次再充电时，模糊控制模 块会按此次存储的充电参数对电池进行充电。 此外，本实用新型还设置了温度传感器，温度补偿系数调整模块及电压调整模 块。其原因是现有的蓄电池厂家所提供的说明给出的浮充电压值都是指环境温度为 25°C的值。当温度高于25°C时，蓄电池内阻减小，浮充电流增大，蓄电池内的导电元 件的腐蚀加剧，从而降低了蓄电池的寿命；当温度低于25°C时，蓄电池的内阻增大，不 能有效的向负载释放能量，因此不同环境温度的浮充电压应按一定的温度补偿系数来调 整。温度高时，浮充电压应低于标准值；温度低时，浮充电压应高于标准值。单体电池 的浮充电压的调节公式如下式所示 U = Ufe + (25-t) X (t，)式中，U为浮充电压设定值；U标为浮充电压标准值；t为环境温度，t’为温 度补偿系数，该系数可根据经验值获得。本实用新型所述温度传感器检测到环境温度后，将该温度信号传输给所述温度 补偿系数调整模块，所述温度补偿系数调整模块依据温度的高低输出温度补偿系数，所 述电压调整模块接收到所述温度补偿系数调整模块输入的温度补偿系数后，按上述原 理，输出充电电压调整控制信号；所述充电器按所述电压调整模块输出的控制信号调整 充电电压。本实用新型中所述模糊控制模块是基于模糊控制技术，模糊控制技术是基于模 糊数学理论，通过模拟人的近似推理和综合决策过程，使控制算法的可控性、适应性和 合理性提高。本实用新型模糊控制的原理是当电池开始充电时，模糊控制模块即输出 一充电控制信号，充电器即按此控制指令进行充电，当充电器按此控制指令充完时，此 时检测到电池两端的电压还没达到电池充满电压值以上时，此时检测系统输出电池容量 识别错误的信号，模糊控制模块再次输出一充电控制信号，继续给电池充电，当电池两 端的电压上升到充满电压值时，模糊控制模块会自动更改其内存储的相关充电参数，经 过几次的更改，模糊控制系统就能识别当前使用的电池的直流容量。若下次充电，电池 发生改变，模糊控制系统就又要经历这样一个学习记忆的过程。例如，电动车充电器，一般一个充电器只充电一个电池，第一次充电按IOAH的 电池参数(相应的电流与电压)进行充电，如果充电IOAH能量时还没有到达接近电池充 满电压14V以上时，表示电池容量识别错误，如果识别容量相差太大，就会检测到电池 电压上升很小，直到电池电压上升到14V以上，会立即更改相关充电参数，这样经过一 两次充电循环后就能识别当前使用的电池的直流容量，并进行相关记忆。以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变 化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该 以权利要求所界定的保护范围为准。
权利要求1.一种全自动智能充电器，其特征在于，包括充电器，采集器以及微控制器；其中，所述采集器，其电压信号采集端设置在所述充电器的两输出端之间，其电流信号采 集端设置在所述充电器的充电回路中；所述微控制器，包括微积分计算模块和模糊控制模块；其中， 所述微积分计算模块，由微分计算模块和积分计算模块构成，所述微分计算模块和 积分计算分别接收自所述采集器输入的电压和电流信号，并将上述电压和电流分别对时 间进行微分和积分计算，得出蓄电池的电压变化趋势及电量；所述模糊控制模块，其充电控制指令输出端与所述充电器的控制指令输入端相连 接，并实时接收自所述微积分计算模块输出的蓄电池的电压变化趋势及电量，以更新所 述模糊控制模块内已存储的充电参数。
2.根据权利要求1所述全自动智能充电器，其特征在于，所述全自动智能充电器还包 括温度传感器，所述微控制器还包括温度补偿系数调整模块及电压调整模块；其中，所连温度传感器，设置在所述充电器上；所述温度补偿系数调整模块，其温度信号输入端与所述温度传感器的温度信号输出 端相连，其信号输出端与所述电压调整模块相连接；所述电压调整模块，其控制信号输出端与所述充电器的电压控制信号输入端相连接。
专利摘要本实用新型公开一种全自动智能充电器，主要是为了实现充电器的智能化而设计。本实用新型包括采集器，其电压信号采集端设置在所述充电器的两输出端之间，其电流信号采集端设置在充电电路中；以及，微控制器，包括微积分计算模块和模糊控制模块；微积分计算模块，由微分计算模块和积分计算模块构成，接收自采集器输入的电压和电流信号，并对其进行计算，得出电压变化趋势及容量；模糊控制模块，其充电控制指令输出端与充电器的控制指令输入端相连接，实时接收自微积分计算模块输出的电压变化趋势及容量，以更新其内已存储的充电参数。本实用新型能够自动判断蓄电池是否充满，能够自动调节蓄电池的温度补偿系数，有效保护蓄电池，提高其使用寿命。
文档编号H02H7/18GK201805246SQ20102050204
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月24日 优先权日2010年8月24日
发明者吴朝宏 申请人:浙江黄岩东兴塑业有限公司