智能電池全能充電適配器的製作方法

2023-05-17 15:11:26

專利名稱：：智能電池全能充電適配器的製作方法
技術領域：
：本實用新型涉及電池適配器領域。技術背景隨著各種各樣的數碼產品、小型電器在人們生活、工作中廣泛應用，與之配套的可充電電池以及充電器也獲得巨大發展，隨後為解決同一充電器適應多種規格、型號充電電池的技術問題，電池適配器便應運而生，目前，已知市場上有一種可攜式電源適配器，由適配器主體、適配器主體電源插頭、可攜式電器連接線組成，該種電池適配器存在如下缺點即它僅對電池進行充電，無檢測匯報和控制功能，如電池本身有異常則不能反映出來，更得不到更好的控制，具有一定的潛在危險，也無法報告電池的當前功性能狀況
實用新型內容為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種智能電池全能充電適配器，該適配器不僅能對電池進行充電，而且還解決了對電池進行識別、分析、並進而判斷該電池性能狀況的問題，從而決定是否給予充電，並可對充電程序實行全程監控，通過指示燈告知用戶。一種智能電池充電適配器，包括連接市電的電源單元和包含充/放電控制電路的恆壓恆流模塊，所述電源單元通過適配器連接口連接所述的恆壓恆流模塊，所述恆壓恆流模塊設有智能電池充電接口，其特徵在於還包括分別與所述恆壓恆流模塊和智能電池充電接口連接的的智能控制模塊，所述智能控制模塊包括MCU微控制器以及與所述MCU微控制器連接的LED指示燈控制單元和指示燈組。所述MCU微控制器集成有電池識別模塊、電池電量檢測模塊、充電電流比較電路和電池溫度檢測模塊。所述電源單元還包括第二路輸出，所述第二路輸出通過一組帶屏蔽的直流電源線組直接連接用戶用電設備的電源輸入端。所述恆壓恆流模塊包括依次順序連接的整流模塊、濾波模塊、調壓模塊和恆壓恆流控制模塊。設置在所述智能控制模塊上的指示燈組包括指示"安全充電"、"充電完成"、"電池異常"、"電池聯接指示"、"電量^25%"、"電量^50%"、"電量^75%"、"電量^100%"、"健康狀態^65%"、"健康狀態65%—85%"、"健康狀態^85%"的指示燈。本實用新型與現有技術比較，具有如下好的效果1.外置充電方便備用電池同步充電，還能令電池充電時表面溫度更快散出從而延長電池有效使用壽命，2.瞬間了解電池電池當前功性能狀況一目了然，通過LED瞬間了解電池當前性能狀況和電量信息；3.充電更安全比電腦充電增加了更多充電保護功能，還能實時掌握充電時電池表面溫度而加以充電電流控制，使電池充電更安全；4.通用性強內嵌多方案程序實現多品牌通用性，多種品牌不同型號電池只要更換不同連接器就能實現通用。附圖簡要說明圖1是本實用新型智能電池全能充電適配器的結構示意圖2是本實用新型智能電池全能充電適配器的一個實施例的構造示意圖3是本實用新型智能電池全能充電適配器的另一個實施例構造示意圖4是本實用新型智能電池全能充電適配器的運行流程圖5是本實用新型智能電池全能充電適配器所選用的MCU微處理器原理圖。圖6是本實用新型智能電池全能充電適配器的電路原理圖7是本實用新型智能電池全能充電適配器的LED指示燈控制單元的電路原4理圖8是本實用新型智能電池全能充電適配器的恆壓恆流模塊圖；具體實施方式下面通過具體實施例並結合附圖對本實用新型進行詳細描述如圖1、圖6及圖7所示，本實用新型所涉及的智能電池全能充電適配器，包括連接市電的電源單元和包含充/放電控制電路的恆壓恆流模塊，所述電源單元通過適配器連接口連接所述的恆壓恆流模塊，所述恆壓恆流模塊設有智能電池充電接口，其還包括分別與所述恆壓恆流模塊和智能電池充電接口連接的的智能控制模塊，所述智能控制模塊包括MCU微控制器(電路原理如圖6所示)以及與所述MCU微控制器連接的LED指示燈控制單元(其電路原理如圖7所示)和指示燈組(電路如圖7所示)。所述MCU微控制器集成有電池識別模塊、電池電量檢測模塊、充電電流比較電路和電池溫度檢測模塊(圖6)。如圖2所示，所述電源單元的輸出還包括第二路(圖2中DC所示)，所述第二路輸出通過一組帶屏蔽的直流電源線組(圖未示)接用戶的用電設備的電源輸入端。如圖8所示，所述恆壓恆流模塊包括依次順序連接的整流模塊、濾波模塊、調壓模塊和恆壓恆流控制模塊。如圖7所示，所述智能控制板所設置的指示燈組包括指示"安全充電"、"充電完成"、"電池異常"、"電池聯接指示"、"電量-5%"、"電量^50%"、"電量^75%"、"電量^100%"、"健康狀態^65%"、"健康狀態65%—85%"、"健康狀態^85%"的指示燈。所述MCU微控制器的電路原理圖如圖5所示，其中MCU各引腳功能描述如下請參考圖6和圖7，l腳微控制器的復位腳；2、3腳與被充、檢電池的通訊(讀取所需的電量、健康狀態、電芯電壓、電壓、電流、溫度......等；4、5腳為微控制器提時鐘頻率；6腳為識別電池腳。7腳為特定電池開通的引腳。8:控制對被充、檢電池進行開/關；9腳NC腳；10腳為接地腳；11、12、13腳NC勝口；14、15、16腳分別為控制開/關(預充、恆流、恆壓)電路。17腳發出開通指示燈的時鐘信號；18腳發出移位控制信號;19腳開通指示燈的信息輸出腳；20腳電源腳。LED指示燈信號控制器採用74HC595微控制器，除了和微控制器的相互作用外，1-7、15腳分別為由微控制器控制作用下輸出高/低電平的效果，以達到開通或關閉指示燈的作用。當MCU的識別腳識別到電池後，先通過2、3腳對被充、檢電池進行通訊並讀取所需的信息，通過微控制器進行分析、判定，然後通過17、18、19腳將狀態顯示出來，根據實際情況，由8、14、15、16腳對被充、檢電池進行充電與否的動作，並實時通過2、3腳對被充、檢電池進行讀取、判定、及動作。本實用新型的工作過程是這樣的1.智能控制板中所設置的MCU微控制器與智能電池進行通信獲取該電池相關數據後作出功性能判斷和選擇適合系統控制並通過指示燈指示給用戶看；2.依據獲取數據對電池進行適合系統控制選擇並和調整適合充電電壓開始充電；3.利用在電池端連接器上安裝溫度檢測系統和電池本身數據報告實現充電全過程安全監控和電量實時顯示，並對電池實時進行"小電流預充電"、"快速充電"、"安全充電"、"停止充電"、"恢復充電"程序判斷和啟用並指示。本實用新型的具體結構可根據需要來確定，可製作成外掛型、整合型或者是座式型，其中(1)外掛型是AC適配器與智能控制板分開設置，為選配件，如圖2所不；(2)整合型是把AC適配器與智能控制板整合在一起用連接器切換；如圖3所示；(3)座式型是把AC適配器整合在一起或外置AC適配器單獨不用連接器直接卡座式對電池充電或電腦配電(圖未示)。如圖4所示，當開啟AC電源，使本實用新型的智能控制板組件開始工作時，首先將對電池進行識別，檢測其健康狀態，並通過指示燈顯示；接著系統會檢測電池電量，並判斷電量是否為100%，如果電量為100%，則不開啟MOS管，並顯示充電完成；如果電量沒有達到100%，則開啟MOS管進行充電進程；在此過程中，系統會檢測充電電流，如果沒有充電電流，則將信號發送給異常指示燈，異常指示燈亮，同時關閉MOS管；如果判斷有充電電流，則繼續檢測電池溫度，並判斷電池溫度是否小於6(TC，如果溫度大於6(TC，則指令異常指示燈亮；如果溫度小於60°C，則接著檢測電量，並顯示當前電池電量，同時系統會比較充電電流是否大於電池終電流，如果滿足充電電流大於電池終電流，則執行檢測電池當前電壓的任務，根據檢測的電池電壓判斷，如果3組電池電壓小於13.05伏或者4組電壓小於17.4伏則返回到檢測充電電流；如果3組電池電壓大於或等於13.05伏或者4組電壓大於或等於17.4伏則關閉MOS管，充電完成；如果不滿足充電電流大於電池終電流的條件，則進行判斷電池健康狀態是否大於95%，如果是，則關閉MOS管；如果健康狀態小於或等於95%，則顯示異常。有關指示燈的設置實例及功能描述如表1所示表l指示燈設置功能表tableseeoriginaldocumentpage8採用合適單片機編寫多方案程序可以實現多品牌電池一個智能電池全能充電適配器通用，圖6及圖7即是本實用新型所列舉的一個優選的實施例的電路原理圖。下面具體描述各實施例的組件連接方式在圖2所示的一個實施例中，連接過程分為(1)電源單元與帶屏蔽直流電源線組(圖未示)連接；電源輸出口與3P線焊接。(2)電源單元與智能控制板連接，將電池電源輸出口與直流電源輸入口用導線焊接(3)組合將電源單元、智能控制板分別放入底盒l中，將上蓋蓋緊底品—1;A、電腦使用將電源線組件中的AC電源插頭接於市電電源，將3P插頭與AC接口2連接。將電腦插頭插於(電壓、電流、接口)相匹配的電腦上。B、電池充電被充、檢電池的電池接口與電池連接線9的插頭銅片端10根據正確方向相連接；電池連接線9的別一端7P插頭11與智能控制板組件的電池接口8連接；將AC電源插頭接市電；此時就會根據運行流程圖圖4的步驟進行充電、檢測，並通過指示燈組5(圖5所示)顯示出來。在圖3中的另一個實施例中，智能電池全能充電適配器包括控制盒12、從DC電源向控制盒12輸送電源的連接線14以及用於連接待充電池的電池連接線9，它們連接及工作過程包括一)、將智能控制板放入底盒中；將適配器DC插頭與控制盒12的電源接口3相連；二)、電池充電被充、檢電池的電池接口與電池連接線9的插頭銅片端10根據正確方向相連接；電池連接線9的另一端7P插頭11與智能控制板組件的電池接口8連接；然後將DC連接線14接通DC電源；此時就會根據運行流程圖圖4的步驟進行充電、檢測，並通過指示燈組5(如圖2或圖3所示)顯示出來。通過上述實施例所揭示的技術方案可以知道，本實用新型在原僅有單一功能的電源適配器上增加了可直接對智能電池脫機外置充電、檢測、安全保護控制功能，既能給筆記本電腦和其他行動裝置當適配器使用，又能直接給筆記本電池和其他該行動裝置智能電池充電，並在充電過程中，對電池進行功性能檢測和判斷、結果通過指示燈的形式報告出來，且具有一定安全系統，對於電池充電過程出現異常高溫、電壓超高、保護控制功能失控等現象能起到很好的保護控制作用，並指示用戶此電池存在問題，報告電池的當前功性能狀況；同時，本實用新型有如下有益效果通用性強，採用合適單片機編寫多方案程序實現多品牌電池一個智能電池全能充電適配器通用。權利要求1、一種智能電池充電適配器，包括連接市電的電源單元和包含充/放電控制電路的恆壓恆流模塊，所述電源單元通過適配器連接口連接所述的恆壓恆流模塊，所述恆壓恆流模塊設有智能電池充電接口，其特徵在於還包括分別與所述恆壓恆流模塊和智能電池充電接口連接的的智能控制模塊，所述智能控制模塊包括MCU微控制器以及與所述MCU微控制器連接的LED指示燈控制單元和指示燈組。2、如權利要求1所述的智能電池充電適配器，其特徵在於所述電源單元還包括第二路輸出，所述第二路輸出通過一組帶屏蔽的直流電源線組直接連接用戶用電設備的電源輸入端。3、如權利要求1或2所述的智能電池充電適配器，其特徵在於所述MCU微控制器集成有電池識別模塊、電池電量檢測模塊、充電電流比較電路和電池溫度檢測模塊。、如權利要求1或2所述的智能電池充電適配器，其特徵在於所述恆壓恆流模塊包括依次順序連接的整流模塊、濾波模塊、調壓模塊和恆壓恆流控制模塊。4、如權利要求1或2所述的智能電池充電適配器，其特徵在於設置在所述智能控制模塊上的指示燈組包括指示"安全充電"、"充電完成"、"電池異常"、"電池聯接指示"、"電量^25%"、"電量^50%"、"電量^75%"、"電量￡100%"、"健康狀態《5%"、"健康狀態65%—85%"、"健康狀態285%"的指示燈。專利摘要本實用新型涉及一種智能電池全能充電適配器，包括連接市電的電源單元和包含充/放電控制電路的恆壓恆流模塊，所述電源單元通過適配器連接口連接所述的恆壓恆流模塊，所述恆壓恆流模塊設有智能電池充電接口，其還包括分別與所述恆壓恆流模塊和智能電池充電接口連接的智能控制模塊，所述智能控制模塊包括MCU微控制器以及與所述MCU微控制器連接的LED指示燈控制單元和指示燈組，該適配器不僅能對電池進行充電，且能對電池進行分析，並可對充電程序實行全程監控，通過指示燈告知用戶。文檔編號H02J7/00GK201294401SQ200820212988公開日2009年8月19日申請日期2008年10月14日優先權日2008年10月14日發明者陳友東申請人:陳友東