一种多功能铅酸电池智能充电器的制作方法

本实用新型涉及充电设备领域，具体涉及一种多功能铅酸电池智能充电器。

背景技术：

铅酸电池具有较高的性能价格比、放电电流大、寿命长等特点，广泛应用于各种电力交通工具或电力设备中。铅酸电池在充电时，需要根据不同的剩余电量和环境条件采用不同的充电模式，以达到延长电池寿命，节约电能的目的。现有的铅酸电池充电器，不能达到上述要求，尤其是冬季低温条件下，电池电量容易亏空，充电时不容易充满。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题在于提供一种多功能铅酸电池智能充电器，实现对铅酸电池充电时的智能控制。

为了解决上述问题，本实用新型采用了如下技术方案：

一种多功能铅酸电池智能充电器，包括壳体、设于壳体内的充电电路及设于壳体两端且连接所述充电电路的电源/充电器接头，所述充电电路包括从输入端到输出端依次连接的整流滤波电路、DC-DC电路、AD采样电路、输出开关电路，以及连接DC-DC电路的PWM调制电路和连接PWM调制电路、AD采样电路及输出开关电路的单片机；所述AD采样电路用于采集充电回路的电流、电压值及电池的剩余电量，所述单片机用于根据AD采样电路的反馈信号控制PWM调制电路调节充电电流及控制输出开关电路的通断。

进一步的，所述AD采样电路包括充电回路采集单元和电池电量采集单元；所述充电回路采集单元包括电阻R1-R4、电容C1及放大器A1，其中，电阻R1的一端连接充电回路采样输入端和电阻R2的一端，另一端连接放大器A1的同向输入端；放大器A1的输出端连接电阻R3、电容C1的一端及单片机IC的CX管脚，电阻R3、电容C1的另一端连接放大器A1的反向输入端和电阻R4的一端；电阻R2和R4的另一端接地。

进一步的，所述电池电量采集单元包括电阻R5、R6和电容C2，电阻R5的一端连接电池电压采样输入端，另一端连接电阻R6、电容C2的一端和单片机IC的VX管脚，电阻R6和电容C2的另一端接地。

进一步的，还包括5V稳压电路，所述5V稳压电路连接DC-DC电路的输出端取电，并连接单片机为单片机供电。

优选的，所述单片机的型号为STC15W408AS，所述输出开关电路中采用P沟道MOS管作为开关单元。

进一步的，所述壳体上还设有显示单元，所述显示单元连接单片机，用于充电状态和参数显示。

本实用新型的多功能铅酸电池智能充电器，通过AD采样电路采集充电回路中的充电电流和待冲电池的电压，并由单片机根据采集的数值和预设数值作比较，以选择合适的充电模式，进而通过PWM调制电路调节充电回路以输出设定的电压电流值，使实际电压电流趋近于设定值，从而达到对铅酸电池充电的智能控制。

附图说明

图1为本实用新型的多功能铅酸电池智能充电器实施例的外形结构示意图。

图2为本实用新型的多功能铅酸电池智能充电器的充电电路组成示意图。

图3为图2中AD采样电路的充电回路采集单元电路示意图。

图4为图2中AD采样电路的电池电量采集单元电路示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。

如图1所示为本实用新型的多功能铅酸电池智能充电器的外形示意图，其包括壳体1和两端的电源/充电器接线，壳体1上设有显示单元11，该显示单元为LCD显示屏，用于显示充电状态、充电参数及报警信息。需要说明的是，本实用新型的重点在于壳体内的充电电路设计，图1中的外形仅仅是一种实施例，不用于限制本实用新型的保护范围。

如图2所示，本实用新型壳体内的充电电路包括从输入端到输出端依次连接的整流滤波电路、DC-DC电路、AD采样电路、输出开关电路，以及连接DC-DC电路的PWM调制电路和连接PWM调制电路、AD采样电路及输出开关电路的单片机；包括5V稳压电路，该5V稳压电路连接DC-DC电路的输出端，具体为变压器的二次侧取电，并连接单片机为单片机供电。具体的AD采样电路包括充电回路采集单元和电池电量采集单元，分别用于采集充电回路的电流、电压值及电池的剩余电量，单片机用于根据AD采样电路的反馈信号控制PWM调制电路调节充电电流及控制输出开关电路的通断。

如图3所示，充电回路采集单元包括电阻R1-R4、电容C1及放大器A1，其中，电阻R1的一端连接充电回路采样输入端和电阻R2的一端，另一端连接放大器A1的同向输入端；放大器A1的输出端连接电阻R3、电容C1的一端及单片机IC的CX管脚，电阻R3、电容C1的另一端连接放大器A1的反向输入端和电阻R4的一端；电阻R2和R4的另一端接地。

如图4所示，电池电量采集单元包括电阻R5、R6和电容C2，电阻R5的一端连接电池电压采样输入端，另一端连接电阻R6、电容C2的一端和单片机IC的VX管脚，电阻R6和电容C2的另一端接地。

作为优选实施方案，单片机的型号为STC15W408AS，且输出开关电路中采用P沟道MOS管作为开关单元。

进一步的，所述壳体上还设有显示单元，所述显示单元连接单片机，用于充电状态和参数显示本实用新型的铅酸电池的智能充电器，

本实用新型的智能充电器在工作时，其步骤包括：初始化单片机、AD采样电路、PWM芯片、LCD驱动；判断是否短接；电池检测，通过单片机和AD采样电路的电池电量采集单元检测是否装配了电池；判断是否接反；判断电池类型并选择相应充电类型，判断电压在哪两个电压区间（12V还是6V）内并以相应的模式充电；通过单片机和电池电量采集单元采样得到电池电压值，并与单片机内部设定值进行运算比较输出相应模式；通过电池电量采集单元采样的值与设定的满电池电压值比较判断是否充满，充满则结束。

同时，在充电过程中，对于12V电池，设定了三种模式：慢充、快充、雪花充。其中慢充以小电流充电，主要用于电池容量较小，或者电池电量比较满的情况。快充则纯粹是以大电流充电。雪花充是在冬季电池电量容易亏空的情况下的一种充电模式，该模式下解决了冬季电池电量不容易充满的问题。同时还加入了坏电池的判断，在判断为坏电池时采用涓流充电的方式。通过AD采样电路的充电回路采集单元，可实时监测充电回路中的电流，并由单片机通过PWM调制电路进行调节，从而使实际充电电流趋近于设定值，实现选定的充电模式，达到理想的充电效果。

另一方面，充电过程中各种状态参数和报警信息在显示单元上同步显示，可使用户每次充电时清晰地得知自己的电池的状态和大概寿命。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。