本发明涉及充电器领域，尤其涉及一种智能充电电路及具有它的充电器。
背景技术：
在吸尘器类电源充电中，由于不同规格的吸尘器设备可能会配有不同节数的锂电池，由于不同节数的锂电池的充电电压和/或充电电流可能并不相同，使得不同电池节数的吸尘器需要配套不同规格的充电器。
另外，为了区分不同的充电规格，需要使用不同的充电接口进行区分。以避免不同输出电压、电流的错插到吸尘器充电接口上充电，导致将锂电池烧坏。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种智能充电电路及具有它的充电器。
一方面，为实现上述目的，本发明实施例提供一种智能充电电路，所述智能充电电路包括：脉冲调压电路，所述脉冲调压电路用于将第一直流电转换为第二直流电；
单片机控制器，所述单片机控制器用于接收外接充电设备的电池节数信息，并根据所述电池节数信息输出电压调控信号；
反馈电路，所述反馈电路分别与所述单片机控制器及脉冲调压电路连接，所述反馈电路用于将所述电压调控信号反馈至所述脉冲调压电路，所述脉冲调压电路根据所述电压调整信号调整所述第二直流电的电压值。
根据本发明的一个实施例，还包括：
输出控制开关电路，所述输出控制开关电路分别与所述脉冲调压电路及单片机控制器连接，所述输出控制开关电路用于在所述单片机控制器作用下对所述第二直流电的输出进行关断或导通。
根据本发明的一个实施例，还包括：
输出电压检测电路，所述输出电压检测电路分别与所述输出控制开关电路及单片机控制器连接，所述输出电压检测电路用于检测所述第二直流电的输出电压值，并将所述第二直流电的输出电压值传输至所述单片机控制器。
根据本发明的一个实施例，还包括：
输出电流检测电路，所述输出电流检测电路分别与输出接口电路及单片机控制器连接，所述输出电压检测电路用于检测所述第二直流电的输出电流值，并将所述第二直流电的输出电流值传输至所述单片机控制器。
根据本发明的一个实施例，还包括：
输出电压控制电路，所述输出电压控制电路分别与所述单片机控制器及反馈电路连接，所述输出电压控制电路用于根据所述单片机控制器输出的电压调控信号进行信号转换，并将转换后的信号输出至所述反馈电路。
根据本发明的一个实施例，还包括：
输入整流滤波电路，所述输入整流滤波电路分别与输入电源及所述脉冲调压电路连接，所述输入整流滤波电路用于将输入电源整流滤波后输出所述第一直流电。
根据本发明的一个实施例，还包括：收发电压转换电路，所述收发电压转换电路包括：
接收电压转换电路，所述接收电压转换电路与所述单片机控制器连接，所述接收电压转换电路用于接收外接充电设备发送的所述信息，并进行电平转换后传输至所述单片机控制器；
发送电压转换电路，所述发送电压转换电路与所述单片机控制器连接，所述发送电压转换电路用于将接收所述单片机发送的信息，并进行电平转换后传输至所述外接充电设备。
根据本发明的一个实施例，还包括：输出接口电路，所述输出接口电路分别与所述输出控制开关电路及单片机控制器连接，所述外接充电设备用于与所述外接充电设备连接提供接口。
另外一方面，本发明还提供一种智能充电器，包括：
外壳；
上述的智能充电电路，所述智能充电电路设置在所述外壳内。
本发明实施例中，通过单片机控制器接收外接充电设备的电池节数信息，并根据所述电池节数信息输出电压调控信号，反馈电路将所述电压调控信号反馈至所述脉冲调压电路，所述脉冲调压电路根据所述电压调整信号调整所述第二直流电的电压值，从而提高充电器的共用性，使得一款充电器可适用于多款外接充电设备充电，通过接收外接充电设备发送过来的电池节数信息，可对外接充电设备的电池节数进行识别，并且根据电池节数调整充电器输出对应电压，实现智能充电。
另外，不需要根据不同电池节数装配不同的充电接口，从而统一充电接口，避免由于不同款外接充电设备上使用不同电池节数，而需要配套多款不同直流充电接口。
附图说明
图1为本发明实施例提供的智能充电器结构框图；
图2为本发明实施例提供的智能充电器电路结构示意图；
图3为本发明实施例提供的智能充电器发送电压转换电路结构示意图；
图4为本发明实施例提供的智能充电器接收电压转换电路结构示意图；
图5为本发明实施例提供的智能充电器电池包检测电路结构示意图。
附图标记：
输入整流滤波电路10；
脉冲调压电路20；
吸尖峰电路201；
输出整流滤波电路202；
输出控制开关电路30；
输出电压检测电路40；
输出电流检测电路50；
输出接口电路60；
反馈电路70；
输出电压控制电路80；
单片机控制器90；
收发电压转换电路11；
发送电压转换电路111；
接收电压转换电路112；
电池包检测电路12。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明实施例提供一种智能充电电路，包括：脉冲调压电路20、反馈电路70和单片机控制器90。参阅图1和图2，所述脉冲调压电路20输入端为第一直流电，所述第一直流电可由本发明实施例的整流滤波模块将ac交流电进行整流后产生输出，比如将交流的市电进行整流滤波后输出第一直流电，所述脉冲调压电路20用于将第一直流电进行电压转换为第二直流电vout；具体的，继续参阅图2，所述脉冲调压电路20包括脉冲控制器u1、变压器t1、输出整流滤波电路202、辅助供电电路和吸尖峰电路201。所述脉冲控制器u1的脉冲控制端(1脚)与所述变压器t1的初级线圈的一端连接，所述变压器t1的初级线圈的另一端与所述第一直流电输出端连接，所述脉冲控制器u1用于产生脉冲控制信号，使所述变压器t1的初级线圈的两端产生脉冲电压。由于变压器的互感，使得所述变压器t1的也次级产生脉冲电压。所述变压器t1的次级一端与所述输出整流滤波电路202连接，所述变压器t1的次级另一端与参考地连接，所述变压器t1的次级产生的脉冲电压通过所述输出整流滤波电路202电路整流滤波后输出稳定的第二直流电vout。所述第二直流电vout的电压值与所述次级产生的脉冲电压的占空比成比例关系。当通过控制所述脉冲控制器u1的输出脉冲的占空比时，相应地可调节所述第二直流电vout的输出电压值。
所述辅助供电电路包括变压器t1的辅助线圈、整流二极管d2和滤波电容c6a；所述变压器t1的辅助线圈一端与所述整流二极管d2的阳极连接，所述变压器t1的辅助线圈另一端与参考地连接；所述整流二极管d2的阴极与所述滤波电容c6的正端连接(通过电阻r9)，所述滤波电容c6的负端与参考地连接。所述整流二极管d2和滤波电容c6分别对所述变压器t1的辅助线圈输出的互感脉冲电压进行整流滤波，并输出稳定的第三直流电，为所述脉冲控制器u1提供供电电源。
所述吸尖峰电路201包括二极管d1、电阻r3、电阻r4、电阻r5和电容c3；所述二极管d1的阳极与所述变压器t1的初级线圈的一端连接，所述二极管d1的阴极分别与所述电阻r3、电阻r4和电阻r5的一端连接，所述电阻r5的另一端与所述电容c3的一端连接，所述电阻r3、电阻r4及电容c3的另一端与所述变压器t1的初级线圈的另一端连接。所述吸尖峰电路201用于在所述脉冲控制器u1将所述变压器t1的与参考地之间的电流关断时，将所述变压器t1两端电压突变产生的尖峰高压脉冲吸收。
继续参阅图1和图2，所述单片机控制器90通过外接接口与外接充电设备连接。通过所述外接接口，一方面，可输出所述第二直流电vout为所述外接充电设备提供充电电压；另一方面，所述单片机控制器90可通过所述外接接口与所述外接充电设备进行通信，所述外接充电设备上设有电池节数信息转换电路，所述电池节数信息转换电路与所述外接充电设备的充电电池连接，用于读取所述外接充电设备的充电电池的节数，并将所述电池节数信息发送至所述单片机控制器90。在一些其他实施例中，也可将所述充电电池的节数值存储于所述外接充电设备的存储器中，以方便所述外接充电设备从所述存储器读取所述充电电池的节数值，并发送至所述单片机控制器90，所述单片机控制器90用于接收外接充电设备的电池节数信息，并根据所述电池节数信息输出电压调控信号；例如，当所述单片机控制器90接收到所述电池节数信息为3节时，输出与3节电池对应的电压调控信号。
所述反馈电路70分别与所述单片机控制器90及脉冲调压电路20连接，所述反馈电路70用于将所述电压调控信号反馈至所述脉冲调压电路20。继续参阅图2，所述反馈电路70包括光耦u2和基准源集成电路u3，所述基准源集成电路u3的电压输入端(引脚3)与所述单片机控制器90(u4)的电压调控信号输出端连接，所述基准源集成电路u3的电压输出端(引脚5)与所述光耦u2输入端的发光二极管的阴极连接，所述光耦u2输入端的发光二极管的阳极与所述第二直流电vout输出端连接。光耦u2输出端的集电极与所述脉冲控制器u1的电压反馈端连接(引脚5)。所述基准源集成电路u3根据所述单片机控制器90(u4)输出的电压调控信号进行内部比较后，输出跟随所述单片机控制器90(u4)输出的电压调控信号变化的输出电压，所述基准源集成电路u3输出的变化电压作用在所述光耦u2的发光二极管的阴极，从而使所述光耦u2内的发光二极管产生与所述电压调控信号相对应的变化光线，并通过所述光耦u2的输出端反馈至所述脉冲控制器u1的反馈端(引脚6)，所述脉冲调压电路20根据所述电压调整信号调整所述第二直流电vout的电压值。更加具体，所述脉冲控制器u1的反馈端(引脚6)根据所述光耦u2的输出端的反馈信号，调节所述脉冲控制信号。从而使所述变压器t1的次级线圈输出与所述单片机控制器90(u4)输出的电压调控信号相对应的脉冲电压。通过所述输出整流滤波电路202整流滤波后输出与单片机控制器90(u4)输出的电压调控信号相对应的第二直流电vout。本发明实施例中，所述基准源集成电路u3可采用ap4320集成电路。在一些其他实施例中，也可以采用其他集成电路或分立元件实现。
本发明实施例中，通过单片机控制器90接收外接充电设备的电池节数信息，并根据所述电池节数信息输出电压调控信号，反馈电路70将所述电压调控信号反馈至所述脉冲调压电路20，所述脉冲调压电路20根据所述电压调整信号调整所述第二直流电vout的电压值，从而提高充电器的共用性，使得一款充电器可适用于多款外接充电设备充电，通过接收外接充电设备发送过来的电池节数信息，可对外接充电设备的电池节数进行识别，并且根据电池节数调整充电器输出对应电压，实现智能充电。
另外，不需要根据不同电池节数装配不同的充电接口，从而统一充电接口，避免由于不同款外接充电设备上使用不同电池节数，而需要配套多款不同直流充电接口。
继续参阅图1和图2还包括：输出控制开关电路30，所述输出控制开关电路30分别与所述脉冲调压电路20及单片机控制器90连接，所述输出控制开关电路30包括：mos晶体管q1、电阻r20和电阻r21；所述mos晶体管q1的源极与所述第二直流电vout的输出端连接，所述mos晶体管q1的漏极与外接充电设备的电池包的正端连接。所述mos晶体管q1的栅极与分别与所述电阻r20和电阻r21的一端连接，所述电阻r20的另一端与所述mos晶体管q1的源极连接，所述电阻r21的另一端与所述单片机控制器90(u4)的一控制端(引脚15)连接。所述输出控制开关电路30用于在所述单片机控制器90作用下对所述第二直流电vout的输出进行关断或导通。所述单片机控制器90(u4)可通过所述一控制端(引脚15)对所述mos晶体管q1进行开关控制，从而对所述第二直流电vout的输出进行关断或导通控制。例如，所述单片机控制器90(u4)通过与外接充电设备通信，并获取外接充电设备上的电池包已坏时，通过控制所述mos晶体管q1截止，停止对外接充电设备进行充电。
继续参阅图1和图2还包括：输出电压检测电路40，所述输出电压检测电路40分别与所述输出控制开关电路30及单片机控制器90(u4)连接，所述输出电压检测电路40包括电阻r23、电阻r24、电阻r25和电阻r26；电阻r23、电阻r24相互并联，所述阻r25和电阻r26也相互并联后与并联后的电阻r23、电阻r24进行串联。在一些其他实施例中，也可只有电阻r23和电阻r25串联。所述电阻r23一端与所述第二直流的输出端连接，所述电阻r23另一端与所述电阻r25的一端连接所述电阻r25的另一端与参考地连接，所述电阻r25、电阻r23的公共端还与单片机的电压采用端连接(通过电阻r22)，所述输出电压检测电路40用于检测所述第二直流电vout的输出电压值，并将所述第二直流电vout的输出电压值传输至所述单片机控制器90。更加具体的，所述电阻r23、电阻r24、电阻r25和电阻r26对所述第二直流电vout进行分压后。所述单片机控制器90(u4)对分压后的所述第二直流电vout进行电压采样，从而获取所述第二直流电vout的电压值。当所述单片机控制器90(u4)通过所述输出电压检测电路40获取所述第二直流电vout的电压值为过高或过低时，可控制所述mos晶体管q1截止，对电池包过压保护；或所述单片机控制器90(u4)根据采样电压的电压值判断所述第二直流电vout的输出电压是否达到预设值，并根据判断结果调整输出所述电压调控信号，使得所述第二直流电vout处于与电池包节数对应的电压值。
继续参阅图1和图2，还包括：输出电流检测电路50，所述输出电流检测电路50分别与输出接口电路60及单片机控制器90连接，所述输出电流检测电路50包括电阻r28a和电阻r28，所述电阻r28a和电阻r28相互并联，在一些实施例中，也可只包括r28，所述电阻r28一端与外接充电设备的电池包的负端及通过电阻r19单片机控制器90的电压采样端(引脚6)连接，所述输出电压检测电路40用于检测所述第二直流电vout的输出电流值，并将所述第二直流电vout的输出电流值传输至所述单片机控制器90。当所述单片机控制器90(u4)通过所述输出电流检测电路50获取所述第二直流电vout的电流值为过高或过低时，可控制所述mos晶体管q1截止，对电池包过流保护，或充满关断控制。
继续参阅图1和图2，还包括：输出电压控制电路80，所述输出电压控制电路80分别与所述单片机控制器90(u4)及反馈电路70连接，所述输出电压控制电路80包括三极管q8、电阻r41、电阻r42电阻r40；所述三极管q8的基极分别与所述电阻r41、电阻r42的一端连接，所述电阻r41的另一端所述单片机控制器90(u4)的电压调控信号连接，所述电阻r42另一端与参考地连接，三极管q8的发射极与参考地连接，所述三极管q8的集电极与所述电阻r40的一端连接，所述电阻r40另一端所述基准源集成电路u3的电压输入端(引脚3)连接。所述输出电压控制电路80用于根据所述单片机控制器90(u4)输出的电压调控信号进行信号转换，并将转换后的信号输出至所述反馈电路70。具体为，所述三极管q8、电阻r41、电阻r42电阻r40构成电压放大器，对所述单片机控制器90(u4)输出的电压调控信号放大后输出到所述基准源集成电路u3的电压输入端(引脚3)，使得所述基准源集成电路u3的电压输出端(引脚5)输出电压范围增大，使得所述光耦u2的反馈电压范围增大，从而使得所述脉冲控制器u1可调节输出脉冲宽度增大，使得所述第二直流电vout的输出电压调节范围增大。
继续参阅图1和图2，还包括：输入整流滤波电路10，所述输入整流滤波电路10分别与输入电源及所述脉冲调压电路20连接，所述输入整流滤波电路10包括整流桥ac1和滤波电容c1；所述整流桥ac1输入端与ac输出电源连接，所述整流桥ac1输出端与滤波电容c1的正端连接，所述滤波电容c1负端与参考地连接。所述输入整流滤波电路10用于将输入电源整流滤波后输出所述第一直流电。
继续参阅图1和图4，还包括：收发电压转换电路11，所述收发电压转换电路11包括：接收电压转换电路112，所述接收电压转换电路112与所述单片机控制器90连接，所述接收电压转换电路112包括二极管d6、电阻r34、电阻r38、三极管q4和电阻r33，所述二极管d6的阳极通过外接接口与外接电池充电设备的信号端连接，所述二极管d6的阴极与所述电阻r34的一端连接，所述电阻r34的另一端分别所述电阻r38的一端及三极管q4的基极连接，所述电阻r38另一端与参考地连接，所述三极管q4的发射极与参考连接，所述三极管q4的集电极分别与所述电阻r33一端及单片机控制器90(u4)的数据接收端(rx_in)连接，所述电阻r33另一端与电源5v连接，所述接收电压转换电路112用于接收外接充电设备发送的所述信息，并进行电平转换后传输至所述单片机控制器90；例如，通过所述com_s端口接收外接充电设备发送的信号，由于外接充电设备与所述单片机控制器90的工作电压可能并不相同，通过所述接收电压转换电路112进行电平转换后，所述单片机控制器90能正常接收外接充电设备发送的信号。
发送电压转换电路111，所述发送电压转换电路111与所述单片机控制器90连接，所述发送电压转换电路111包括电阻r35、电阻r39、三极管q5、稳压二极管zd1、电阻r36、电阻r36a、三极管q6和二极管d7，所述电阻r35的一端与所述单片机控制器90的数据发送端连接，所述电阻r35的另一端与所述电阻r39一端、三极管q5的基极连接，所述三极管q5的发射极与参考地连接，所述三极管q5的集电极与所述电阻r36一端、三极管q6的基极，及所述稳压二极管zd1的阴极连接，所述稳压二极管zd1的阳极与参考地连接，所述电阻r36另一端与所述第二稳压直流电输出端及电阻r36a一端连接，电阻r36a另一端与所述三极管q6的集电极连接，所述三极管q6的发射极与所述二极管d7的阳极连接，所述二极管d7的阴极与com_s端口连接。所述发送电压转换电路111用于将接收所述单片机发送的信息，并进行电平转换后传输至所述外接充电设备。例如，通过所述com_s端口向外接充电设备发送信号，由于外接充电设备与所述单片机控制器90的工作电压可能并不相同，通过所述发送电压转换电路111进行电平转换后，所述外接充电设备能正常接收单片机控制器90发送的信号。
继续参阅图1和图2，还包括：输出接口电路60，所述输出接口电路60分别与所述输出控制开关电路30及单片机控制器90连接，所述输出接口电路60包括接口j1，所述接口j1分别设有电源正端b+、电源负端b-和数据端com_s，所述电源正端与所述第二直流电vout输出端连接，所述电源负端b-通过所述输出电流检测电路50与参考地连接，所述数据端com_s通过与所述单片机控制器90连接(通过所述收发电压转换电路11)。所述外接充电设备用于与所述外接充电设备连接提供接口。
一种智能充电器，包括：外壳；上述的智能充电电路，所述智能充电电路设置在所述外壳内。
所述智能充电器通过单片机控制器接收外接充电设备的电池节数信息，并根据所述电池节数信息输出电压调控信号，反馈电路将所述电压调控信号反馈至所述脉冲调压电路，所述脉冲调压电路根据所述电压调整信号调整所述第二直流电vout的电压值，从而提高充电器的共用性，使得一款充电器可适用于多款终端产品充电，自动识别终端产品的电池节数，并且根据电池节数调整充电器输出对应电压，实现智能充电。
另外，不需要根据不同电池节数装配不同的充电接口，从而统一充电接口，避免由于不同款终端产品上使用不同电池节数，而需要配套多款不同直流充电接口。
以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。