一种锂电池电源万能充的制作方法

本实用新型涉及电源变换领域，尤其是涉及一种锂电池电源万能充，运用于不同类型锂电池的充电。

背景技术：

当今社会随着一次次的科技变革和飞速发展，人们的生活水平越来越高了，各种自动化智能化的设备一步步的融入了普罗大众的生活当中，各类小型轻便的电子产品更是和人们的生活紧紧联系在了一起，而这类的电子产品都是利用锂电池进行供电的。

然而目前锂电池的充电器是各式各样的，市场上的充电器都只能对一种特定电压的锂电池进行充电，每一种电池型号只能配一种充电器。由于没有没有规范的指标，用不同充电器给锂电池在充电过程中会出现过充、过放、使用不当产生记忆效应、总体容量下降等问题。影响了锂电池的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的用不同充电器给锂电池在充电过程中会出现过充、过放、使用不当产生记忆效应、总体容量下降等缺陷，而提供一种锂电池电源万能充，实现智能充电，先预充电，再恒流充电控制，有效保护锂电池。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种锂电池电源万能充，包括壳体，还包括设于壳体内的变压器、全桥整流电路、全桥驱动器、输出电阻、第一滑动变阻器、输出电阻电压检测电路、第二滑动变阻器和单片机，所述壳体上设有输入接口、输出接口、按键和电流调节旋钮，所述输入接口连接变压器的初级线圈，所述变压器的次级线圈连接全桥整流电路的输入端，所述全桥整流电路的输出端连接全桥驱动器的电源端，所述全桥驱动器的输出端分别连接输出电阻的一端、滑动变阻器的一端和输出电阻电压检测电路的输入端，所述输出电阻的另一端连接输出接口，所述滑动变阻器的另一端接地，所述输出电阻电压检测电路的输出端连接单片机的电流检测端，所述单片机的控制信号端连接全桥驱动器的输入端，单片机的电流调节端连接第二滑动变阻器的滑动端，单片机的电压检测端连接第一滑动变阻器的滑动端，单片机的按键信号端连接按键的一端，所述按键的另一端接地，所述第二滑动变阻器的一端接地，第二滑动变阻器的另一端连接高电平，所述电流调节旋钮设于第二滑动变阻器的滑动端上。

所述输出电阻电压检测电路包括放大器、第一电阻和第二电阻，所述放大器的正输入端分别连接全桥驱动器的输出端、输出电阻的一端和滑动变阻器的一端，放大器的输出端分别连接单片机的电流检测端和第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端分别连接放大器的负输入端和第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接地。

所述壳体上还设有液晶显示屏，所述液晶显示屏连接单片机的显示信号端。

所述液晶显示屏采用NOKIA 5110液晶显示屏。

所述壳体上还设有蜂鸣器，所述蜂鸣器连接单片机的报警信号端。

所述变压器采用可调变压器。

所述单片机采用STC12C5A60S2单片机。

所述全桥驱动器采用L298N全桥驱动器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、使用单片机和大电流全桥驱动器的组合方式，输出充电电流，配合第一滑动变阻器、输出电阻电压检测电路，实现单片机采集实时充电的电压值和电流值，科学合理的进行充电控制。本实用新型利用可调变压器和大电流全桥驱动器L298N对所需的充电电压和充电电流进行获取，并利用STC12C5A60S2单片机进行实时电压电流的采集，实时监控充电的情况，实现智能充电，先预充电，再恒流充电，有效保护锂电池。充电满时，系统能自动蜂鸣器提示，并断开电源，系统所采集的信息都由NOKIA 5110显示屏进行实时的数据显示。

2、通过电流调节旋钮、可调变压器的电压调节旋钮的调节，装置可以对5-36V的锂电池进行不同电流的充电，并人工设定充电电压上限值，下限值。

3、设置蜂鸣器，具有声音提醒功能，同时液晶显示屏可方便用户及时查看充电状态。

附图说明

图1为本实用新型外观结构示意图；

图2为本实用新型内部电路原理示意图。

图中，1、壳体，2、变压器，3、全桥整流电路，4、输出电阻电压检测电路，5、输入接口，6、输出接口，7、电流调节旋钮，8、按键，9、电压调节旋钮，U1、全桥驱动器，U2、单片机，U3、放大器，U4、液晶显示屏，R0、输出电阻，R1、第一电阻，R2、第二电阻，RP1、第一滑动变阻器，RP2、第二滑动变阻器，LS、蜂鸣器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1和图2所示，一种锂电池电源万能充，包括壳体1，以及设于壳体1内的主控板，主控板上设有变压器2、全桥整流电路3、全桥驱动器U1、输出电阻R0、第一滑动变阻器RP1、输出电阻R0电压检测电路4、第二滑动变阻器RP2和单片机U2，壳体1上设有输入接口5、输出接口6、按键8、电流调节旋钮7、液晶显示屏U4和蜂鸣器LS，输入接口5连接变压器2的初级线圈，变压器2的次级线圈连接全桥整流电路3的输入端，全桥整流电路3的输出端连接全桥驱动器U1的电源端VSS，全桥驱动器U1的输出端OUT1分别连接输出电阻R0的一端、滑动变阻器的一端和输出电阻R0电压检测电路4的输入端，输出电阻R0的另一端连接输出接口6，滑动变阻器的另一端接地GND，输出电阻R0电压检测电路4的输出端连接单片机U2的电流检测端，单片机U2的控制信号端连接全桥驱动器U1的输入端IN1，单片机U2的电流调节端连接第二滑动变阻器RP2的滑动端，单片机U2的电压检测端连接第一滑动变阻器RP1的滑动端，单片机U2的按键8信号端连接按键8的一端，按键8的另一端接地GND，第二滑动变阻器RP2的一端接地GND，第二滑动变阻器RP2的另一端连接高电平VCC，电流调节旋钮7设于第二滑动变阻器RP2的滑动端上，液晶显示屏U4连接单片机U2的显示信号端，蜂鸣器LS连接单片机U2的报警信号端，利用包含单片机U2等主控板实现智能充电，先预充电，再恒流充电控制，有效保护锂电池。

输出电阻R0电压检测电路4包括放大器U3、第一电阻R1和第二电阻R2，放大器U3的正输入端分别连接全桥驱动器U1的输出端、输出电阻R0的一端和滑动变阻器的一端，放大器U3的输出端分别连接单片机U2的电流检测端和第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端分别连接放大器U3的负输入端和第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接地GND。

本实施例中，全桥驱动器U1采用L298N全桥驱动器U1，单片机U2采用5V的低功耗STC12C5A60S2单片机。STC12C5A60S2单片机的P1.0引脚作为电压检测端，P1.1引脚作为电流检测端，P1.2引脚作为控制信号端，P1.5引脚作为电流调节端，P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4引脚作为显示信号端，液晶显示屏U4采用低功耗背光式NOKIA 5110液晶显示屏，以显示充电状态信息，P2.3引脚作为报警信号端，经电阻R3和三极管Q1连接蜂鸣器LS，具有蜂鸣器LS报警提示功能，P2.2、P2.1、P2.0引脚作为按键8信号端，按键8选用3个按键8开关S1、S2、S3，多个按键8开关配合实现不同功能操作。

变压器2采用次级线圈可调匝数的可调变压器2，以调整变压比，配合大电流的全桥驱动器U1，输出所需电压和电流，壳体1上还设有用于调整变压器2变压比的电压调节旋钮9。全桥整流电路3由二极管D1、D2、D3、D4构成，全桥整流电路3的负输出端接地GND，全桥整流电路3的正输出端经二极管D5连接L298N全桥驱动器U1的电源端VSS，全桥整流电路3的负输出端和正输出端之间并联有电容C1、C2，L298N全桥驱动器U1的电源端还经二极管D7、D6后接地GND。

输入接口5和输出接口6分别分布在万能充壳体1的左右两侧，输入接口5采用插座结构，与电源母座插接，例如输入接口5接220V交流电的电源母座，输出接口6可以通过充电线外接的锂电池，充电电压范围5V-36V，充电输出电流范围100mA-2.5A，满足目前市面上大部分的锂电池充电。

主控板上的电路实现了输出电压调节、输出电流调节、输出电压检测、输出电流检测等功能。输出电压的控制采用匝数比可调的变压器2，由于内部的大电流全桥驱动器L298N的输出电压与供电电压相近，所以通过改变匝数比，即可获得所需要的充电电压。本设计输出电流的调节，通过单片机U2产生的PWM信号，调节对应的占空比，即可调节驱动器L298N的输出电流，PWM占空比的调节可以通过外部的电流调节旋钮7进行手工调节。输出电压检测采用第一滑动变阻器RP1的电阻分压，利用单片机U2内部的AD功能模块对充电电压进行检测。输出电流检测为：在充电输出电路中接入一个极小的电阻0.04欧，即输出电阻R0，不影响充电电流又可以测得其两端的电压值，通过欧姆定律就可以计算出充电电流值，但是因为其阻值太小所以其分得的电压值也是非常的小，所以要对其电压值进行放大，设计使用LM358对其进行放大，LM358的放大倍数由其反馈电阻组合构成。在本发明中设计采用50倍放大，其中会有些许偏移，但是基本准确度还是可以保证的。将其放大以后供给单片机U2的AD检测口（P1.1引脚）进行模拟量的采集。通过采集电池的当前电压和电流可预判电池的充电时间长度。

主控板可以对整个系统的充电状态进行实时检测，并对不同的检测结果做出相应的动作指令，控制蜂鸣器LS蜂鸣提示、液晶显示屏U4显示，按键8输入检测等。本实用新型中用户可以通过按键8，设置充电的时间，充电的上限值，下限值等。调节电压调节旋钮9、电流调节旋钮7，可以设置输出电压、电流值，这些信息都可以在液晶显示屏U4上实时显示。