对讲机电池身份识别智能充电管理系统的制作方法
【专利摘要】对讲机电池身份识别智能充电管理系统，由智能锂电池与智能充电器两部分组成。智能锂电池是将DS2438智能电池监视电路与锂电封装成一体；智能充电器内的单片机分别与电源电路、LCD显示模块、线性充电管理电路、充电时间电路并连；电源电路与线性充电管理电路、LCD液晶显示模块、充电时间选择电路连接。智能充电器与智能锂电池通过B+、GND、DQ三个接口相连接，DQ用于DS2438与单片机之间的通信，单片机通过DQ读取电池信息以及充电状态信息。本实用新型只对具有正确ID的电池进行充电，同时具有高精度的恒压、恒流调节、电池预充、自动充电终止等功能，很好保护电池，还可以根据需要自行选择充电时间。
【专利说明】对讲机电池身份识别智能充电管理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及单片机控制系统，具体是指一种基于智能电池监视器和高级线性充电管理控制器的对讲机电池身份识别智能充电管理系统。
【背景技术】
[0002]对讲机在铁路，公安，林业，消防，军队，物流等行业有着广泛的用途。电池是对讲机的消耗品，电池的销售也会给企业带来很大的利益，但是很多用户购买了品牌对讲机之后另配其他价格较低的电池，这无疑给品牌对讲机生产商造成较大的经济损失，如何让用户购买该品牌对应的电池一直以来是个难题。而且常用的充电电池不具有恒压、恒流调节和电池预充功能；不可以自行选择充电时间；也不了解电池的充电次数、电池容量等信息。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是:让品牌对讲机用指定品牌的电池，即对讲机所配充电器只能给该品牌的电池充电。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:对讲机电池身份识别智能充电管理系统，由智能锂电池与智能充电器两部分组成。智能锂电池是将DS2438智能电池监视电路与锂电封装成一体；智能充电器内的单片机分别与电源电路、LCD显示模块、线性充电管理电路、充电时间电路并连；电源电路与线性充电管理电路、LCD液晶显示模块、充电时间选择电路连接；智能充电器与智能锂电池通过B+、GND、DQ三个接口相连接，DQ用于DS2438与单片机之间的通信，单片机通过DQ读取电池信息以及充电状态信息。
[0005]DS2438智能锂电池的DQ与数据接口 DQ相连；DS2438测量电压的输入端VAD与电池正极相连；DS2438通过VSENS+与VSENS-直接的采样电阻Rsens测量充电电流；Cf与Rf组成对采样电阻Rsens上的压降进行滤波的RC低通滤波器。
[0006]智能充电器的电源电路模块由220/12V变压整流电路和AMS1117-5V稳压芯片构成；充电管理电路由单片机ATMEGA16和线性充电管理控制器MCP73862组成。
[0007]智能充电管理系统是给品牌电池一个身份ID，充电器只对具有正确ID的电池进行充电。
[0008]本实用新型比传统的电池充电器具有以下积极效果:一是只对具有正确身份ID的电池进行充电，即只能对同品牌的电池充电；二是高级线性充电管理控制器对整个充电过程进行管理，充电周期分为充电条件判断和预充、恒流调节、恒压调节三阶段，具有高精度的恒压、恒流调节、电池预充、自动充电终止等功能，很好地逼近锂电理想的充电曲线保护电池；三是用户可以根据需要自行选择充电时间，在时间紧急的情况下可以选择较大电流充电，还通过该系统可以了解到电池的充电次数、电池容量、充电状态等信息。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的结构示意图；[0010]图2是本实用新型的电路图。
[0011]图1中:A-智能锂电池；B-智能充电器。
[0012]图2中:1是智能电池监视电路，2是充电器的电源电路模块，3是充电器的充电管理电路3。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0014]在图1中，智能充电器B与智能锂电池A通过B+、GND、DQ三个接口相连接。其中B+与电池的正极相连，GND是系统的地参考点，DQ用于DS2438与单片机之间的通信，单片机通过DQ读取电池信息以及充电状态信息。智能锂电池A的B+、GND、DQ三个接口位于电池外壳上，智能充电器B的B+、GND、DQ三个接口位于充电器的插槽内。
[0015]图2中编号为I的虚线方框内是DS2438智能电池监视电路I,其中CONl代表智能电池外壳上的外接触头，包括DQ、B+、GND。DS2438是智能电池监视器，DS2438中的非易失EEPROM存储器，用于存储重要的电池参数，例如电池身份信息，化学类型、电池容量、电池已充电次数。在电池的外壳上留有电池正(B+ )、地参考节点、DS2438的数据接口 DQ三个接口。DS2438的DQ的数据接口与DQ相连，供单片机读取电池状态信息。VAD是DS2438测量电压的输入端，它与电池正极相连，测量电池的电压。VSENS+电池测量电流输入(+)，VSENS-电池测量电流输入(_)，DS2438通过VSENS+与VSENS-直接的采样电阻Rsens进行充电电流测量，Cf与Rf组成一个RC低通滤波器，对采样电阻Rsens上的压降进行滤波。其中锂电池El，是对讲机用的8.2V锂电池。
[0016]图2中智能充电器的电源电路模块2说明，电源采用220V交流电供电，系统需要12V和5V直流电压，220V的交流电压通过220/12V变压整流电路输出系统需要的12V直流电压，12V电压经过5V稳压芯片AMS1117-5V芯片输出5V电压。
[0017]图2中充电管理电路3说明:由单片机ATMEGA16和线性充电管理控制器MCP73862组成。其中，MCP73862的VDD是MCP73862的芯片输入电压，与12V电压相连。MCP73862的VBATEI和VBATE2是电池充电控制端输出，与电池的正极相连，给电池提供充电电压。MCP73862的VBATE3是电池电压检测端，与电池正极相连，作为电池电压检测的输入。MCP73862的Vset引脚电压调节选择端，Vset连接到5V电压，以选择8.4V做为调节电压。MCP73862的EN是逻辑使能端，与单片机ATMEGA16的PAO相连，控制MCP73862开始充电、终止充电。MCP73862的Statel是充电状态输出，它与单片机中断引脚INTO之间接了一个由电阻Rl组成的上拉电路，充电完成时，MCP73862通过Statel通知单片机充电完成。MCP73862的State2是故障状态输出，它与单片机中断引脚INTl相连，之间接了一个由电阻R2组成的上拉电路，充电发生故障时，MCP73862通过State2通知单片机充电发生故障。MCP73862的PROG是电流调节设置端，通过PROG与GND间串接的电阻来控制充电电流的大小。所以通过控制PROG选择不同阻值的电阻Rprogl、Rprog2、Rprog3与地串接,可以选择不同的充电时间。SW是充电时间选择按钮，它与单片机的中断脚INT2相连，单片机对SW按键次数循环计数。Q1、Q2、Q3是三极管，他们的基极分别与单片机的PA1、PA2、PA3相连，分别控制三个常开继电器Kl，K2，K3通电与断电。继电器分别控制PROG与电阻Rprogl、Rprog2、Rprog3连接与断开。[0018]图2中LCD显示电路与单片机相连，用来显示电池信息，充电状态信息，充电时间
信息等。
[0019]当电池接入卡槽，单片机ATMEGA16的PA4 口读取DQ端电池信息，之后通过PAO使能EN，MCP73862将自动进行一系列的安全检查以确定是否符合充电条件，当超出充电条件时，一旦满足了充电条件，MCP73862将启动充电周期。用户通过按键SW选择充电时间。IXD在整个充电过程中实时显示信息。
[0020]智能充电器可实现高精度的恒压、恒流调节、电池预充、电池温度监视、高级安全定时、自动充电终止、内部电流检测、反向阻断保护及充电状态和故障指示等功能。通过充电时间选择按键，控制MP73862充电周期内各充电电流大小，使充电器更加人性化。充电时,将电池插入智能充电器的充电槽,智能电池与充电器通过插槽内电池正(B+)、地参考节点、DQ三个接口相连。智能充电器内的单片机通过DQ读取存储在DS2438内的电池的身份ID，电池身份ID正确，单片机使线性充电管理电路对电池进行充电，单片机通过读取DS2438内的电池电量与按键设置的充电电流大小，按照特定的算法得出充电时间，充电过程中，IXD实时显示电池的状态信息。
【权利要求】
1.对讲机电池身份识别智能充电管理系统，由智能锂电池A与智能充电器B两部分组成，其特征在于: 智能锂电池A是将DS2438智能电池监视电路与锂电封装成一体； 智能充电器B内的单片机分别与电源电路、LCD显示模块、线性充电管理电路、充电时间电路并连；电源电路与线性充电管理电路、LCD液晶显示模块、充电时间选择电路连接； 智能充电器B与智能锂电池A通过B+、GND、DQ三个接口相连接，DQ用于DS2438与单片机之间的通信，单片机通过DQ读取电池信息以及充电状态信息。
2.根据权利要求1所述的讲机电池身份识别智能充电管理系统，其特征是:DS2438智能锂电池A的DQ与数据接口 DQ相连；DS2438测量电压的输入端VAD与电池正极相连；DS2438通过VSENS+与VSENS-直接的采样电阻Rsens测量充电电流；Cf与Rf组成对采样电阻Rsens上的压降进行滤波的RC低通滤波器。
3.根据权利要求1所述的讲机电池身份识别智能充电管理系统，其特征是:智能充电器B的电源电路模块2由220/12V变压整流电路和AMS1117-5V稳压芯片构成；线性充电管理电路3由单片机ATMEGA16和线性充电管理控制器MCP73862组成。
【文档编号】H02J7/00GK203734352SQ201420119163
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】陈雪梅, 雷振新, 黄强 申请人:邵阳学院