计量开关电源的制作方法

文档序号:14353290阅读:577来源:国知局

本实用新型涉及电源领域。



背景技术:

目前市场上常见的普通开关电源,已有恒压恒流输出效率一般,稍高级一点开关电源如手机充电器、电瓶车充电器已具有效率较高、样式多样、输出稳定等特点,甚至已具有电压电能输出指示防过充等功能。但是输出模式单一,防过充形式主要为涓流形式,但长期长时间涓流会对电池造成损害。不便于不同用户定时定能自由选择使用;不能及时知道电源工作情况,不便于用户安全使用。



技术实现要素:

本实用新型为了克服现有开关电源电能输出选择模式单一,长期长时间涓流对电池造成危害,不能同时满足用户多种输出选择,电源自身工作状态质量无法测知等技术背景下的缺陷与不足,提供了一种具有控制计量开关功能的电源。

为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:计量开关电源,开关电源输入端连接电源线,所述开关电源经继电器电子开关向外供电,所述开关电源为主控芯片供电,所述主控芯片输出通断信号至继电器电子开关,所述主控芯片包括:

驱动单元:输出通断信号至继电器电子开关;

模式选择单元:确定发出断路信号的限定条件,输出设定的限定条件至通断判断单元;

计时单元:获取继电器电子开关输出电能的时间,并将时间信号输送至通断判断单元;

计量单元:获取继电器电子开关输出电能的电量,并将电量信号输送至通断判断单元;

通断判断单元:根据是否完成设定的限定条件输出断路信号至驱动单元。

按键单元输出参数调节信号至主控芯片的模式选择单元。

所述开关电源的输出端设有电源采压电路和电流检测电路,所述电源采压电路和电流检测电路输出采样信号至主控芯片。

所述电源采压电路为连接在开关电源的输出端的康铜丝电阻,所述电流检测电路采用MAX4172芯片转化电流信号为电压信号输送至主控芯片。

所述主控芯片采用STM32芯片,所述主控芯片输出参数信号至显示模块显示。

本实用新型的优点在于:

1、科学技术日新月异,随着时代的进步和智能化水平的不断普及,人们的生活水平、质量逐渐提升,对智能化产品的需求也原来越强,智能开关电源作为一种生活必需品也自然是必须要作出改进实现智能化;

2、本实用新型开关电源比原有开关电源增多了模式选择,定时、定量、自由三种模式,为用户增加了使用选择更便于用户使用,定时定量关断和自由智能关断更有效的防护充电使用过程中的过充及长时间涓流对电池造成的损害,液晶显示模块显示实时电压、输出能量、充电时间、自身安检情况也为电源增添了色彩,更便于用户使用方便观察;

3、本实用新型开关电源的智能检测模块更优于市场普通开关电源,市场开关电源并无安全检测模块,然而不能保证用户的使用安全。本开关电源自带工作安全状况检测并实时显示,当电源发生故障或损坏时电源检测控制系统关断开关电源,有效的避免了故障使用,降低了对电池的损坏和用户人身安全的风险。

附图说明

下面对本实用新型说明书中附图表达的内容作简要说明:

图1为计量开关电源原理图。

具体实施方式

本实用新型在原有的开关电源输出端附加采压采流电路对电压电流进行取样,用STM32采集电流电压并在内部进行电能累加输出运算,用OLED对电压电能、充电时长、工作状况进行显示。在开关电源输入端加手动开关和电子开关连接STM32对开关电源进行智能关断。在STM32上加控制电路用三个按键控制定时、定量、自由三种模式,另设两个按键用于定时定量模式下进行时间、能量选择。比较采集的实际输出电能与设定电能,STM32对电子开关进行智能关断,在自由模式下电源能做到充满断电,起到了智能防过充防长时间涓流作用。在STM32内部比较开关电源实际输出数据与实验室数据判断开关电源实时工作质量和工作性能并提示。

具体如图1所示,在现有高效率的开关电源基础上新加一个智能计量系统,控制部分用STM32单片及实现,在开关电源输出端加一个取样电路。在输出端的主线路上加一个康铜丝电阻,在损耗极小的情况下对电压进行采样可按照实验比例计算主线路实际电压。对电流进行采样时用MAX4172芯片转化电流信号为电压信号供STM32采集计算干路电流,然后在STM32内进行电能计算并实时累加,采集的电压计算的电能以及充电时长在OLED上进行显示。

STM32控制电路设置三个按键用来选择定时、定量、自由三种模式,另设两个按键用来在定时定量模式下选择时长和量值,两个按键为加减按键。在定时模式下设置每加减按键一次步进0.5小时,在达到设定时长时,由单片机控制电子开关继电器控制开关电源关断,电源不再充电;在定量模式下设置每加减按键一次步进1kw·h,当输出电能达到设定值,由单片机控制电子开关继电器控制开关电源关断,电源停止工作;在自由模式下,开关电源采流模块检测输出电流,当电池充满时输出电流减小至毫安,由STM32检测控制电源自动关断,避免进入长时间涓流状态。

采集输出干路电压和计算输出效率在STM32内部与原设定实验室数据对比,当与实验室数据不相符时判定开关电源工作异常,STM32会在OLED显示屏上及时提示“电源异常”字样,并且会自动关断开关电源,如果已修复再次插上时仍不能会正常工作,电源会再次被关断,直到完全修复正常,电源正常工作。避免了电源不正常工作使电池发生危险或对电池产生损害。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本实用新型的保护范围之内。

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