基於mcu控制的充電器裝置的製作方法

2023-06-01 04:14:56 1

專利名稱：基於mcu控制的充電器裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種充電設備，尤其是一種基於MCU控制的充電設備。
背景技術：
由於鋰電池的充電控制較複雜，對充電器的輸出電壓要求較高，為保證鋰電池的安全性，往往是一款充電器相對應一款鋰電池，這樣下來再增加成本的同時還增加了因誤用充電器充電而造成的風險；且經常發生鋰電池安裝於充電器中時電極接反的情況，造成風險的同時也對鋰電池壽命有所損傷。

發明內容
為了克服上述缺陷，本發明提供了一種基於MCU控制的充電器裝置，可自適應電池進行智能充電，避免了電池與充電器的配套問題及連接極性問題可能帶來的風險。本發明為了解決其技術問題所採用的技術方案是一種基於MCU控制的充電器裝置，包括MCU控制器、AC-DC模組、PWM控制器、LED顯示裝置、和第一、二雙向控制場效應管；所述MCU控制器通過第一、二雙向控制場效應管連接充電電池正、負極，MCU控制器分別控制第一、二雙向控制場效應管的源、漏極方向及通斷，AC-DC模組連接市電並轉換為直流電供電於充電器裝置，PWM控制器通過第一場效應管對充電電池進行充電控制，該PWM控制器由MCU控制器調節控制，MCU控制器控制所述LED顯示裝置工作。作為本發明的進一步改進，該充電器裝置還設有溫度偵測裝置和電容，該溫度偵測裝置傳信於MCU控制器並接地，該溫度偵測裝置的接地端通過電容連接AC-DC模組的負極。作為本發明的進一步改進，所述充電電池為鋰離子電池。作為本發明的進一步改進，所述溫度偵測裝置為外置溫度傳感器。作為本發明的進一步改進，所述溫度傳感器中採用規格為IOK 25C的NTC熱敏電阻。本發明的各部件工作原理為1. AC-DC模組採用晶片交直流轉換模塊，所用的效率可以達到95%，輸出的電壓範圍在4.5V-6.0V，恆功率輸出。提高抗幹擾的能力、同等體積下輸出做到最大。2.PWM控制器將AC-DC模組的電源轉換，採取CC-CV的方式，對池進充電，同時與MCU控制器連接調整適用於不同容量的電池時，調整充電電流的大小。3. MCU控制器用戶設定的電流大小，通過MCU對PWM控制器來調整對電池的充電電流。跟據電池的充電狀態通對LED的指示電路來顯示電池的當前狀態。由外部的溫度傳感器將模擬數據傳給MCU，現經過MCU的A/D轉換來控制電池充電的過溫度保護。4. LED顯示裝置通過MCU對電池和電源的偵測，來顯示充電器的狀態，包括充電時、充飽時、待充電時。
5.第一、二雙向控制場效應管通過MCU的控制，確認充電電池的正負極性，來打開哪個MOS接高電位，哪個MOS接地；從而達到自動識別電池的正負極性。6.溫度偵測裝置使用IOK 25C的NTC偵測溫度，將其放在靠充電電池邊緣，NTC阻值隨溫度的增高而成一定比率的下降，MCU會根據NTC阻值，計算出電池的溫度。具體實施時，當用戶確認待充電的電池的容量大小後，首先要調整適合電池容量的充電電流，當電池放置好後，LED顯示裝置會按列表的條件相應指示，再將充電器插入220V交流電中，通過AC-DC模組及PWM控制器與MCU控制器的控制，對充電電池進行充電，在充電過程中，LED顯示裝置同樣會按列表的條件相應指示。本發明的有益效果是基於MCU控制，專業為鋰離子電池充電使用，充電電壓電流穩定，選擇適當的電流，可以延長電池的使用壽命；帶充電指示，可準確的提示用戶了解當前的充電情況；由MCU進行程序化控制，可實現正負極性的自動識別，操作維護簡單，穩定性能高；使用MCU對電池的電壓，電流，溫度精確測量控制，有效的保護電池，提高電池使用壽命；且MCU控制為低功耗設計，自耗電低。


圖1為本發明的架構示意圖。
具體實施例方式實施例一種基於MCU控制的充電器裝置，包括MCU控制器14(>0(模組2、 11控制器3、LED顯示裝置4、和第一、二雙向控制場效應管M0S1、M0S2 ；所述MCU控制器1通過第一、二雙向控制場效應管M0S1、M0S2連接充電電池正、負極，MCU控制器1分別控制第一、二雙向控制場效應管M0S1、M0S2的源、漏極方向及通斷，AC-DC模組2連接市電並轉換為直流電供電於充電器裝置，PWM控制器3通過第一場效應管MOSl對充電電池進行充電控制，該PWM控制器3由MCU控制器1調節控制，MCU控制器1控制所述LED顯示裝置4工作。該充電器裝置還設有溫度偵測裝置5和電容Cy，該溫度偵測裝置5傳信於MCU控制器1並接地，該溫度偵測裝置5的接地端通過電容Cy連接AC-DC模組2的負極。充電電池為鋰離子電池；溫度偵測裝置5為外置溫度傳感器，且該溫度傳感器中採用規格為IOK 25C的NTC熱敏電阻。本發明的各部件工作原理為1.AC-DC模組採用晶片交直流轉換模塊，所用的效率可以達到95%，輸出的電壓範圍在4.5V-6.0V，恆功率輸出。提高抗幹擾的能力、同等體積下輸出做到最大。2.PWM控制器將AC-DC模組的電源轉換，採取CC-CV的方式，對池進充電，同時與MCU控制器連接調整適用於不同容量的電池時，調整充電電流的大小。3. MCU控制器用戶設定的電流大小，通過MCU對PWM控制器來調整對電池的充電電流。根據電池的充電狀態通過對LED的指示電路來顯示電池的當前狀態。由外部的溫度傳感器將模擬數據傳給MCU，現經過MCU的A/D轉換來控制電池充電的過溫度保護。4. LED顯示裝置通過MCU對電池和電源的偵測，來顯示充電器的狀態，包括充電時、充飽時、待充電時。5.第一、二雙向控制場效應管通過MCU的控制，確認充電電池的正負極性，來打開哪個MOS接高電位，哪個MOS接地；從而達到自動識別電池的正負極性。6.溫度偵測裝置使用IOK 25C的NTC偵測溫度，將其放在靠充電電池邊緣，NTC阻值隨溫度的增高而成一定比率的下降，MCU會根據NTC阻值，計算出電池的溫度。具體實施時，當用戶確認待充電的電池的容量大小後，首先要調整適合電池容量的充電電流，當電池放置好後，LED顯示裝置會按列表的條件相應指示，再將充電器插入220V交流電中，通過AC-DC模組及PWM控制器與MCU控制器的控制，對充電電池進行充電，在充電過程中，LED顯示裝置同樣會按列表的條件相應指示；本例中LED顯示裝置上設有LED1、LED2 和 LED3 三個 LED 燈。充電器與電池的狀態表如下
權利要求
1.一種基於MCU控制的充電器裝置，其特徵在於包括MCU控制器⑴、AC-DC模組⑵、PWM控制器(3)、LED顯示裝置0)、和第一、二雙向控制場效應管(M0S1、M0S2)；所述MCU控制器(1)通過第一、二雙向控制場效應管(M0S1、M0S2)連接充電電池正、負極，MCU控制器(1)分別控制第一、二雙向控制場效應管(M0S1、M0S2)的源、漏極方向及通斷，AC-DC模組⑵連接市電並轉換為直流電供電於充電器裝置，PWM控制器⑶通過第一場效應管(MOSl)對充電電池進行充電控制，該PWM控制器(3)由MCU控制器(1)調節控制，MCU控制器(1)控制所述LED顯示裝置(4)工作。
2.根據權利要求1所述的基於MCU控制的充電器裝置，其特徵在於該充電器裝置還設有溫度偵測裝置( 和電容(Cy)，該溫度偵測裝置( 傳信於MCU控制器(1)並接地，該溫度偵測裝置(5)的接地端通過電容(Cy)連接AC-DC模組O)的負極。
3.根據權利要求1或2所述的基於MCU控制的充電器裝置，其特徵在於所述充電電池為鋰離子電池。
4.根據權利要求2所述的基於MCU控制的充電器裝置，其特徵在於所述溫度偵測裝置(5)為外置溫度傳感器。
5.根據權利要求2所述的基於MCU控制的充電器裝置，其特徵在於所述溫度傳感器中採用規格為IOK 25C的NTC熱敏電阻。
全文摘要
本發明公開了一種基於MCU控制的充電器裝置，包括MCU控制器、AC-DC模組、PWM控制器、LED顯示裝置、和第一、二雙向控制場效應管；所述MCU控制器通過第一、二雙向控制場效應管連接充電電池正、負極，MCU控制器分別控制第一、二雙向控制場效應管的源、漏極方向及通斷，AC-DC模組連接市電並轉換為直流電供電於充電器裝置，PWM控制器通過第一場效應管對充電電池進行充電控制，該PWM控制器由MCU控制器調節控制，MCU控制器控制所述LED顯示裝置工作。基於MCU控制，專業為鋰離子電池充電使用，充電穩定，可以延長電池的使用壽命；帶充電指示，可準確的提示用戶了解當前的充電情況；由MCU進行程序化控制，可實現正負極性的自動識別，操作維護簡單，穩定性能高。
文檔編號H02J7/10GK102570564SQ20101060860
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者吳祖榆 申請人:天宇通訊科技(崑山)有限公司