专利名称：锂电池充电扩展器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种充电设备，尤其是一种锂电池充电器。
背景技术：
众所周知，目前的锂电池充电器全部采用单接口充电方式，如果需要 对多块锂电池充电，则需要逐个充电，整个充电过程中，人们需要紧盯充电指示灯，当一块 电池充满后便要及时更换电池，非常的麻烦和不便，而且需要人们长时间观察操作，浪费时 间。发明内容本实用新型的目的是提供一种设计精巧、工艺合理的锂电池充电扩展ο本实用新型主要包括外壳、电源插口、指示灯以及内部元器件，在外壳表面开设四 个2S充电插口和四个3S充电插口，充电插口与内部电路板连接。使用时，使用者把四块锂电池全部插入充电器，接通电源后，充电器对电池逐个充 电，当一块电池充满后，向下一级电池继续充电，当全部电池都充满电之后，自动关闭电源， 无需人工操作与已有技术相比，本实用新型的有益效果为设计精巧、工艺合理，可同时对四块 锂电池进行充电，对充满的电池也无需更换，只需一次操作便可实现多块电池逐个充电的 目的，为人们提供便利的充电条件。
图1为本实用新型的立体结构简图。图2为本实用新型的电路图。图3为本实用新型的方框图。
具体实施方式
在图1所示的本实用新型的立体结构简图中，主要包括外壳1、电 源插口 2、指示灯3以及内部元器件，在外壳表面开设四个2S充电插口 4-1和四个3S充电 插口 4-2，充电插口与内部电路板连接。[0011 ] 以下根据电路图做进一步说明。1、加电1)自动清零电路由IOK电阻器R8、0. 1微法电容器C4和⑶4069集成块IC4的 “(2)门”组成。刚加电时，0. 1微法电容器C4两端电压为零。⑶4069集成块IC4的“ (2)门”的3 脚等于“0”，反相后集成块IC4的4脚等于“1”，该正向脉冲加到⑶4017集成块IC2的清零 端第15脚，使计数器每次开机加电后都处在零位，即QO = “1”，LED3灯亮。2) NE555集成块ICl和NE555集成块1C3置位扩展器输入端由于外置《EK2-0851》 充电器尚未开始工作(充电指示红灯不亮)，输入端AB间电压为零，使ICO光耦合器截止， 其集电极C端呈高电平C =“1”。该电压经200K电阻R4加在NE555集成块ICl的2、6端， 向100微法电解电容器Cl充电。但由于电解电容器Cl两端电压不能突变，在NE555集成 块ICl的2、6脚电压低于1/3VDD时，NE555集成块ICl被置位，集成块ICl的3脚=“1”， 因为集成块ICl的3脚与NE555集成块IC3的4脚直连，该脚为强制复位端，在4脚电压大 于0. 8V以上，就可以被置位，使3脚输出=“ 1 ”。此时LEDl灯亮，由于NE555集成块IC3的 4脚=“1”，加上47微法电解电容器C5上的电压=“0”，集成块IC3也被置位，集成块IC3的3脚=“1”，LED2灯亮，表示开机加电正常。2、启动当被充电的四块锂电池插入本装置后，按下启动按钮进入充电状态。1)NE555集成块IC3受控于NE555集成块ICl 集成块IC3的3脚=“0”或=“ 1”， 是受控于集成块ICl的3脚=“0”还是=“1”。也就是说，集成块ICl的3脚=“1”——集 成块IC3的4脚=“1”——集成块IC3的3脚=“1”;如果集成块ICl的3脚=“0”—— 集成块IC3的4脚=“0”——集成块IC3的3脚=“0”，集成块IC3被集成块ICl强制复 位。2)启动在未按动启动按钮Kl时，NE555集成块IC3的3脚=“ 1”，经过集成块 IC4的“⑶门”反相后集成块IC4的14端=“0”。当按下启动按钮Kl时，0.01微法电容 器C3两端的电压首先被按钮Kl接点短路而泄放掉，同时使ICl的4脚=“0”，集成块ICl 的4脚瞬间=“0” .——集成块ICl被强制复位——集成块ICl的3脚=“0”——集成块 IC3的4脚=“0”，集成块IC3被集成块ICl强制复位——集成块IC3的3脚瞬间=“0”，经 过集成块IC4的“(3)门”反相后，使集成块IC2的14脚得到一个正向的进位CP脉冲，结果 使集成块IC2由原来的QO = 1变为Ql = 1 (Q0 = 0)。当0. 01微法电容器C3上的充电电 压高于0. 8V后，直接加给集成块ICl的4脚，集成块ICl又被重新置位——ICl的3脚= 1，集成块IC3的4脚电压=1——集成块IC3重新置位——CP脉冲结束。事后在整个充电过程中只要随时按动启动按钮K1，都会引起充电电路的进位转 换，可以完成手动选择给哪组锂电池单独充电(补充)或越过充电的功能。3、充电启动后，CD4017集成块IC2的2脚Ql = 1，通过27K限流电阻器R15打开9013半 导体三极管TV3 (在这里半导体三极管9013做开关管使用)，直接驱动Jl-I和J1-2两只继 电器，其四组接点将第一组电池的Si、S2、S3、S4分别接入《EK2-0851》充电器进行分层充 H1^ ο在充电过程中，由于《EK2-0851》上的充电红灯闪亮，经光电耦合器放大后加在47 微法电解电容器Cl上的电压也时有时无。有电压时电解电容器Cl有充电电压，无电压时 电解电容器Cl上无充电电压。光电耦合器导通时使5脚电压=0，C1上刚刚充上的一点电 压又经D2导引二极管迅速放掉。因此在充电红灯闪亮过程中，Cl上的电压建立不起来，始 终达不到复位电压(NE555的6脚电压达不到2/3VDD)，因此在充电红灯闪亮过程中，无进 位脉冲产生，充电电路一直保持在Ql = 1所控制的Jl-I和J1-2两只继电器构成的充电回 路，直到第一块锂电池充满。4、切换当第一块(或前一块)锂电池充满后，《EK2-0851》充电电路上的红灯由断续闪亮 变为长亮后，扩展器电路中的光电耦合器长时间导通，即光电耦合器的第5脚为低电平，光 电耦合器的第5脚上的电压约=0，经过集成块IC4的“(1)门”反相后，变为长高信号，经 100K电阻器RlO给47微法电解电容C5充电，大约10秒钟后，集成块IC3的6脚电压达到 2/3VDD时——集成块IC3复位——使集成块IC3的3脚=0——经集成块IC4的“(3)门” 反相后，产生一个正向的CP脉冲加给集成块IC2的14脚——集成块IC2进位，由Ql = 1 变为Q2 = 1，驱动第二个充电电路J2-1和J2-2继电器，其接点接通第二块(或下一块)电 池充电，完成锂电池充电的自动转换。切换间隔时间大约10秒。其余锂电池的自动转换以此类推，直到最后。5、自动归零所谓归零，即指四块锂电池依次充满后，扩展器电路自动恢复零位而 停止充电。1)归零电路该功能是由⑶4017计数器集成块IC2来完成的。当第四块锂电池 (或最后一块锂电池)充满后《EK2-0851》上的充电红灯由断续闪亮变为长亮，首先是集成 块IC3的6脚电压在约10秒后达到2/3VDD使集成块IC3复位，后经集成块IC4的“(3)门” 反相产生的进位CP脉冲，使集成块IC2由原来的Q4 = 1进位变为Q5 = 1，然后是Q5 = 1 的高电平经半导体二极管直接送给集成块IC2的15脚，计数器集成块IC2立即由Q5 = 1 变为QO = 1。这时整个电路恢复到初始的QO = 1的预备状态。2)锁零电路无论是由于四块锂电池充满电或者是锂电池没插满而使电路归复 零位，都会自动锁住零位而不变，除非人工干预重新启动。锁零电路由集成块IC4的“(4)门”和钳位二极管D14构成。当QO = 1时，经集成 土夬IC4的‘14)门”反相后变为低电平信号，经二极管D14加到集成块ICl的2脚，将2脚电 位钳制在低电平而使集成块ICl始终处于置位状态不变。6、锂电池没插满(最后空一位或空两位)当最后一块锂电池充完后进位到空位 时，《EK2-0851》的充电红灯灭。此时光电耦合器截止，集电极C= 1，经200K电阻器R4给47 微法电解电容器Cl充电，20秒后电解电容器Cl电压升至2/3VDD时，集成块ICl复位—— 集成块ICl的3脚=0——集成块IC3的4脚=0——集成块IC3强制复位——集成块IC3 的3脚=0——集成块IC4的“(3)门，，反相后产生正向进位CP脉冲加至集成块IC2的14 脚——集成块IC2进位越过一个空位，如果下一个还是空位，再过20秒，又会越过一个空 位，最后回归零位。7、其他1)0. 01微法电容C2、C6是消除50HZ交流电的干扰，抗干扰电容。2)0. 1微法电容C7是消除由于启动按钮机械接点接触抖动和接触火花所造成的 错误脉冲而设。保证每按动一次按钮，集成块IC2只接受一个进位脉冲不产生误动作。3) IOK电阻器R9是防止平时集成块IC2的15脚不悬空，因为集成电路的任何输入 端如果悬空就等于该端是高电平=1。电阻器R9是接地电阻以保证平时的低电平。4)半导体二极管D3、D4为隔离二极管。或者称作由两个二极管构成的“或”门电 路，一路是二极管D3送来的加电自动清零脉冲，或者是另一个二极管D4送来的归零脉冲， 都能使计数器回零。
权利要求1. 一种锂电池充电扩展器，主要包括外壳(1)、电源插口 O)、指示灯C3)以及内部元器 件，其特征在于在外壳⑴表面开设四个2S充电插口(4-1)和四个3S充电插口 0-2)， 充电插口与内部电路板连接。
专利摘要一种锂电池充电扩展器，主要包括外壳、电源插口、指示灯以及内部元器件，在外壳表面开设四个2S充电插口和四个3S充电插口，充电插口与内部电路板连接。本实用新型具有设计精巧、工艺合理等优点。
文档编号H02J7/00GK201829988SQ20102058260
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者刘隽帆 申请人:刘隽帆