智能充电器线路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种智能充电器线路，包括：交流输入端连接输入滤波电路，输入滤波电路的输出端接整流电路和输入电压监测电路；整流电路的输出端接PWM开关电路；输入电压监测电路的输出端接MCU控制器。PWM开关电路的输出端接高频变压器的初级绕组，高频变压器的次级主输出绕组接同步整流电路，次级辅助绕组接辅助供电电路；同步整流电路的输出端接输出滤波电路；输出滤波电路的输出端接继电器开关电路，同时，经过输出滤波电路滤波后的电压电流信号传送给反馈电路和MCU控制器，反馈电路的输出端接PWM开关电路的反馈端；MCU控制器的控制信号亦通过反馈电路反馈给PWM开关电路等等。该充电器线路具有完善的保护功能。
【专利说明】智能充电器线路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种车载电子设备，尤其是一种车用的充电器。
【背景技术】
[0002]近年来车载电子设备迅速发展，在许多时候，车载电子设备必须依靠蓄电池供电，车载蓄电池在汽车发动机运转时，由车载充电器进行充电。
[0003]目前的充电器线路，各种保护功能做的不太完善，一方面可能引起充电器自身损坏，另一方面也容易对蓄电池造成损坏。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种保护功能完善的智能充电器线路。本实用新型采用的技术方案是:
[0005]一种智能充电器线路，包括一个交流输入端，交流输入端连接输入滤波电路，输入滤波电路的输出端接整流电路和输入电压监测电路；整流电路的输出端接PWM开关电路；输入电压监测电路的输出端接MCU控制器。
[0006]PWM开关电路的输出端接高频变压器的初级绕组，高频变压器的次级主输出绕组接同步整流电路，次级辅助绕组接辅助供电电路；同步整流电路的输出端接输出滤波电路；输出滤波电路的输出端接继电器开关电路，同时，经过输出滤波电路滤波后的电压电流信号传送给反馈电路和MCU控制器，反馈电路的输出端接PWM开关电路的反馈端；MCU控制器的控制信号亦通过反馈电路反馈给PWM开关电路；辅助供电电路的供电端接继电器开关电路和MCU控制器；MCU控制器接继电器开关电路，控制继电器开关电路的通断；继电器开关电路的输出端接主输出电路，主输出电路用于连接蓄电池；主输出电路的输出端还连接MCU控制器。MCU控制器连接按键面板。
[0007]进一步地，所述智能充电器线路还包括温度传感器，温度传感器的输出端接MCU控制器。
[0008]进一步地，MCU控制器还连接一个LED显示面板。
[0009]进一步地，PWM开关电路采用单端反激式电路。
[0010]本实用新型的优点在于:
[0011]I)具有多种安全保护功能:短路保护，反极性保护，过温保护，过流保护，过压保护，可长时间连接电池工作。还具有断电记忆功能。
[0012]2)充电状态实时显示，有故障时显示故障警告。
[0013]3)充电电压控制精准，精度能够达到±0.1V，具备温度补偿功能，能否防止在低温环境下电池的欠充及高温环境下电池的过充。能够更加高效、智能、安全、细致的为电池充电。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构组成示意图。
[0015]图2为本实用新型中继电器开关电路原理图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0017]如图1所示:本实用新型所提出的一种智能充电器线路，包括一个用于接汽车发电机的交流输入端I，交流输入端I连接输入滤波电路2，输入滤波电路2的输出端接整流电路3和输入电压监测电路12 ;整流电路3的输出端接PWM开关电路4 ;输入电压监测电路12的输出端接MCU控制器13。
[0018]PWM开关电路4的输出端接高频变压器5的初级绕组，高频变压器5的次级主输出绕组接同步整流电路6，次级辅助绕组接辅助供电电路11 ;同步整流电路6的输出端接输出滤波电路7 ;输出滤波电路7的输出端接继电器开关电路8，同时，经过输出滤波电路7滤波后的电压电流信号传送给反馈电路10和MCU控制器13，反馈电路10的输出端接PWM开关电路4的反馈端；MCU控制器13的控制信号亦通过反馈电路10反馈给PWM开关电路4 ;辅助供电电路11的供电端接继电器开关电路8和MCU控制器13 ;MCU控制器13接继电器开关电路8，控制继电器开关电路8的通断；继电器开关电路8的输出端接主输出电路9，主输出电路9用于连接蓄电池；主输出电路9的输出端还连接MCU控制器13。
[0019]MCU控制器13连接LED显示面板14、按键面板16。为了实现温度补偿、过热保护等功能，该智能充电器线路中还包括温度传感器15，温度传感器15的输出端接MCU控制器13。
[0020]PWM即脉冲宽度调制是开关电源电路中采用的一种技术，本实用新型中，PWM开关电路4采用单端反激式电路。
[0021]本充电器线路的工作原理如下所述:
[0022]输入的交流电压通过输入滤波电路2滤波，再经由整流电路3转换为直流高压，直流高压经过PWM开关电路4通过高频变压器5传输到次级。PWM开关电路4通过反馈电路10及MCU控制器13接收次级反馈及控制信号，控制输出合适的充电电压及电流。
[0023]高频变压器5次级主输出绕组输出的电压经过同步整流电路6整流，再经过输出滤波电路7滤波，滤波后的电压电流信号传送给反馈电路10及MCU控制器13。
[0024]输出滤波电路7通过继电器开关电路8连接到主输出电路9。继电器开关电路8由辅助供电电路11供电，受MCU控制器13控制，实现输出电压电流的通断及反极性保护等功能。辅助供电电路11由高频变压器5的辅助绕组供电，给继电器开关电路8和MCU控制器13供电。
[0025]继电器开关电路8的原理如图2所示，其包括继电器K1，二极管D1，三极管Ql和电阻Rl ;继电器Kl常开触点Kl-1的一端接输出滤波电路7的输出端，另一端接主输出电路8 ;继电器Kl线圈的一端接辅助供电电路11的供电端，另一端接三极管Ql的集电极，三极管Ql的基极接MCU控制器13，发射极接地；电阻Rl并联在三极管Ql的基极和发射极之间；二极管Dl并联在继电器Kl线圈两端，其阴极接辅助供电电路11的供电端。二极管Dl起续流作用。
[0026]MCU控制器13通过输入电压监测电路12监测输入电压状况，如有出现掉电现象，则MCU控制器13会接收到相应信号从而控制继电器开关电路8关断继电器，实现断电记忆功能。断电记忆功能是指断电后下次重新上电时，按照断电时MCU控制器13监控到的负载电池状态来继续给负载电池充电。输入电压监测电路12主要由光电耦合器组成，光电耦合器的输入端接在输入滤波电路2的输出端,光电I禹合器的输出端接MCU控制器13。
[0027]MCU控制器13通过检测主输出电路9的输出电压来判断负载电池状态。若出现输出端短路、过压、过流时，可以及时关断继电器开关电路8，从而起到短路保护、过压过流保护作用。当检测到输出端极性反接时，也可以及时关断继电器开关电路8，以保护负载电池。
[0028]温度传感器15由3个独立的温度采集电路组成，可以分别监测3个关键温度点的温度，将采集的数据传送给MCU控制器13，MCU控制器13根据采集的温度数据，通过传送控制信号给反馈电路10来控制充电电压及电流，从而实现温度补偿、自动激活、过热保护等功能。
[0029]MCU控制器13还通过控制LED显示面板14显示负载电池电量和充电状态，通过按键面板16接收使用者的输入操作，实现人机交互。
【权利要求】
1.一种智能充电器线路，包括一个交流输入端(I)，其特征在于: 交流输入端(I)连接输入滤波电路(2)，输入滤波电路(2)的输出端接整流电路(3)和输入电压监测电路(12);整流电路(3)的输出端接PWM开关电路⑷；输入电压监测电路(12)的输出端接MCU控制器(13)； PWM开关电路(4)的输出端接高频变压器(5)的初级绕组，高频变压器(5)的次级主输出绕组接同步整流电路(6)，次级辅助绕组接辅助供电电路(11);同步整流电路(6)的输出端接输出滤波电路⑵；输出滤波电路(7)的输出端接继电器开关电路(8)，同时，经过输出滤波电路(7)滤波后的电压电流信号传送给反馈电路(10)和MCU控制器(13)，反馈电路(10)的输出端接PWM开关电路⑷的反馈端；MCU控制器(13)的控制信号亦通过反馈电路(10)反馈给PWM开关电路⑷；辅助供电电路(11)的供电端接继电器开关电路⑶和MCU控制器(13) ;MCU控制器(13)接继电器开关电路(8)，控制继电器开关电路⑶的通断；继电器开关电路(8)的输出端接主输出电路(9)，主输出电路(9)用于连接蓄电池；主输出电路(9)的输出端还连接MCU控制器(13)； MCU控制器(13)连接按键面板(16)。
2.如权利要求1所述的智能充电器线路，其特征在于:还包括温度传感器(15)，温度传感器(15)的输出端接MCU控制器(13)。
3.如权利要求1所述的智能充电器线路，其特征在于: MCU控制器(13)还连接一个LED显示面板(14)。
4.如权利要求1所述的智能充电器线路，其特征在于: PWM开关电路⑷采用单端反激式电路。
5.如权利要求1所述的智能充电器线路，其特征在于: 继电器开关电路⑶包括继电器K1，二极管D1，三极管Ql和电阻Rl ;继电器Kl常开触点Kl-1的一端接输出滤波电路(7)的输出端，另一端接主输出电路⑶；继电器Kl线圈的一端接辅助供电电路(11)的供电端，另一端接三极管Ql的集电极，三极管Ql的基极接MCU控制器(13)，发射极接地；电阻Rl并联在三极管Ql的基极和发射极之间；二极管Dl并联在继电器Kl线圈两端，其阴极接辅助供电电路(11)的供电端。
【文档编号】H02J7/02GK203984066SQ201420413805
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】郑兴, 梅家才, 滕夏晨, 潘卫星 申请人:帝发技术(无锡)有限公司