智能多功能啟動電池充電器的製作方法

2023-09-23 03:28:45 2

專利名稱：智能多功能啟動電池充電器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於汽車、柴油車、發電機組啟動電池充電器，特別是指智能多功能啟動電池充電器。
現有的智能型充電器一般是由充電主電路及控制電路組成，大多採用控制變壓器以PWM方式進行功率轉換取代工頻變壓器電壓轉換。控制電路一般採用單片機，主要是根據充電電流和充電電壓兩者的檢測信號進行直接反饋來調節控制變換，保護簡單，功能單一。
4.鍵盤及按鍵輸入5.故障指示6.串行通信7.程序自診斷8.市電掉電保護9.報警功能本智能多功能啟動電池充電器包括充電單元和智能控制單元兩部分，其中，智能控制單元由單片機D2及其外圍電路組成，包括驅動電路及D/A轉換D1、單片機D2、鍵盤接口接插件J2及鍵盤電路D3、信號調理及A/D轉換電路D4、液晶顯示接口接插件JI及液晶顯示器MGL(S)10032B、指示燈電路D5、電壓轉換電路D6、看門狗電路D7、EEPROM掉電保護電路D8、串行接口電路D9、報警電路B1、晶振E1、與充電單元接口接插件J3。
智能多功能啟動電池充電器具有功能齊全，操作簡便，顯示直觀，技術先進，設計新穎，體積小、重量輕、易於攜帶等優點。它能給容量為15～200安時，電壓為12V或24V的一切啟動電池進行自動充電和智能化管理，充電工作無人值守，十分安全。
圖2是智能多功能啟動電池充電器充電單元方框圖。
圖3是智能多功能啟動電池充電器智能控制單元方框圖。
圖4是智能多功能啟動電池充電器充電單元電路原理圖。
圖5是智能多功能啟動電池充電器智能控制單元電路原理圖。
具體實施方式
參見

圖1至圖5，本實用新型是一種智能多功能啟動電池充電器，包括充電單元和智能控制單元兩部分，其中，充電單元主要由主電路(功率電路)和控制電路兩部分組成，智能控制單元主要由單片機D2及其外圍電路部分組成。
參見圖2，智能多功能啟動電池充電器其主電路(功率電路)部分主要包括電磁幹擾濾波電路-EMI濾波器、輸入整流濾波電路—低頻整流濾波器、DC/DC功率變換器—全橋直流功率變換電路。其控制電路部分主要包括初級控制電路和次級控制電路，如電壓反饋電路、電流反饋電路、PWM調節電路、電流限制電路以及各種保護電路、面板顯示電路等等。輸出充電電壓的穩定是通過將輸出電壓取樣、檢測、比較放大，控制PWM脈寬調製電路的脈衝寬度，達到調整功率開關管的佔空比來實現的。
參見圖3，智能多功能啟動電池充電器其智能控制單元由AT89C51型單片機及其外圍電路部分組成，包括驅動電路及D/A轉換電路D1、單片機D2、鍵盤接口接插件J2及鍵盤電路D3、信號調理及A/D轉換電路D4、液晶顯示接口接插件J1及液晶顯示器、指示燈電路D5、電壓轉換電路D6、看門狗電路D7、EEPROM掉電保護電路D8、串行接口電路D9、報警電路B1、晶振電路E1、與充電單元接口接插件J3。
參見圖5，智能多功能啟動電池充電器其智能控制單元中單片機D2其1、2、3、4腳連接A/D轉換電路D4(TLC2543)的18、17、16、15腳。A/D轉換電路D4(TLC2543)的其5、6、7 8、9、11、12腳相連接並接地，其10、13腳相連接後並接地，其14腳連接產生2.5V基準電壓的精密編程穩壓器V1(LM336)，連接電阻R3連接運放器N1B(LF353)5腳，其15腳與單片機D2(AT89C51)4腳連接，其16腳與單片機D2(AT89C51)3腳連接，其17腳與單片機D2(AT89C51)2腳連接，其18腳與單片機D2(AT89C51)1腳連接，其20腳連接由充電單元提供的工作電源VCC並連接電容C4接地。
參見圖5，直流電流檢測輸入信號IDC連接與充單元接口接插件J3(DDK16)的5腳，連接電位器VR1，連接R4，連接運放器N1B(LF353)6腳，另一基準信號從A/D轉換D4(TLC2543)的14腳，連接電阻R3，連接運放器N1B(LF353)5腳，運放器N1B(LF353)7腳輸出信號連接運放器N1A(LF353)3腳，輸出信號從運放器N1A(LF353)1腳連接MD轉換D4(TLC2543)1腳；直流電壓檢測輸入信號VDC連接與充單元接口接插件J3(DDK16)的9腳，連接電阻R8，連接電位器VR3，連接運放器N2A(LF353)3腳，從運放器N2A(LF353)1腳輸出信號，連接A/D轉換D4(TLC2543)2腳；啟動電池溫度檢測信號WEN連接與充單元接口接插件J3(DDK16)的3腳，連接電位器VR5，連接電阻R6，連接運放器N2B(LF353)5腳，輸出信號從運放器N2B(LF353)7腳，連接A/D轉換D4(TLC2543)3腳；交流電壓檢測輸入信號VAC連接與充單元接口接插件J3(DDK16)的7腳，連接電阻R7，連接電位器VR2，連接運放器N4A(LF353)3腳，輸出信號從運放器N4A(LF353)1腳，連接A/D轉換D4(TLC2543)4腳。
參見圖5，單片機D2其5、6、7腳連接D/A轉換電路D1的1、2、3腳。D/A轉換D1(TLC5617C)其1腳連接單片機D2(AT89C51)7腳，其7腳連接單片機D2(AT89C51)6腳，其3腳連接單片機D2(AT89C51)5腳，其6腳連接產生2.5V基準電壓的精密編程穩壓器V1(LM336)，其5腳接地，其4腳連接運放器N3A(LF353)3腳，其7腳連接運放器N3B(LF353)5腳，其8腳連接由充電單元提供的工作電源VCC，並連接電容C3接地；參見圖5，電壓輸出基準由D/A轉換D1(TLC5617C)4腳連接運放器N3A(LF353)2腳，從運放器N3A(LF353)1腳輸出電壓輸出基準信號REFVDC，連接與充單元接口接插件J3(DDK16)的13腳，連接充電單元作為充電單元輸出穩壓的基準值；電流限流值基準由D/A轉換D1(TLC5617C)7腳連接運放器N3B(LF353)5腳，從運放器N3B(LF353)7腳輸出限流值基準信號REFIDC，連接與充單元接口接插件J3(DDK16)的11腳，連接充電單元作為充電單元輸出限流的基準值。
參見圖5，單片機D2其32、33、34、35、36、37、38、39腳連接接口J1，連接液晶顯示器MGL(S)10032B。單片機D2其12、13、14、15腳連接接插件J1的4、5、6、7腳。液晶顯示採用MGL(S)10032B與接插件J1(CON16)連接，接插件J1(CON16)其1腳接地，其2腳連接由充電單元提供的工作電源VCC，其3腳連接電位器VR6，連接由充電單元提供的工作電源VCC，其4腳連接單片機D2(AT89C51)12腳，其5腳連接單片機D2(AT89C51)13腳，其6腳連接單片機D2(AT89C51)14腳，其7腳連接單片機D2(AT89C51)15腳，其9腳連接單片機D2(AT89C51)39腳，其10腳連接單片機D2(AT89C51)38腳，其11腳連接單片機D2(AT89C51)37腳，其12腳連接單片機D2(AT89C51)36腳，其13腳連接單片機D2(AT89C51)35腳，其14腳連接單片機D2(AT89C51)34腳，其15腳連接單片機D2(AT89C51)33腳，其16腳連接單片機D2(AT89C51)32腳，其17腳連接電阻R23，連接由充電單元提供的工作電源VCC，其18腳連接三極體V7(5401)，連接電阻R25，連接單片機D2(AT89C51)27腳。
參見圖5，單片機D2其21、22、23、24、25、26、27、28腳連接口RP1，連接鍵盤電路D5，連接接插件J2。鍵盤電路D3(74LS164)採用八個功能按鍵與接插件J2(CON10)連接，J2(CON10)其1、2腳連接電阻R23，連接由充電單元提供的工作電源VCC，連接單片機D2(AT89C51)23腳，鍵盤電路D3(74LS164)其4、5、6腳分別連接接插件J2(CON10)4、5、6腳，其10腳連接接插件J2(CON10)7腳，其11腳連接接插件J2(CON10)8腳，其12腳連接接插件J2(CON10)9腳，其13腳連接接插件J2(CON10)10腳，其7腳接地，其8腳連接單片機D2(AT89C51)22腳，其1、2腳連接單片機D2(AT89C51)21腳，其9、14腳連接由充電單元提供的工作電源VCC。
參見圖5，單片機D2其16、17指示燈電路D5，連接LED發光二極體。指示燈電路D5(74LS164)採用九個LED發光二極體作為指示燈。工作指示燈一極連接電阻R26，連接由充電單元提供的工作電源VCC，另一段接地。指示燈電路D5(74LS164)其1、2腳連接單片機D2(AT89C51)16腳，其3腳連接電阻R15，連接發光二極體V3，連接由充電單元提供的工作電源VCC。其4腳連接電阻R11，連接發光二極體V5，連接由充電單元提供的工作電源VCC。其5腳連接電阻R16，連接發光二極體V6，連接由充電單元提供的工作電源VCC。其6腳連接電阻R17，連接發光二極體V8，連接由充電單元提供的工作電源VCC。其10腳連接電阻R21，連接發光二極體V9，連接由充電單元提供的工作電源VCC。其11腳連接電阻R20，連接發光二極體V10，連接由充電單元提供的工作電源VCC。其12腳連接電阻R19，連接發光二極體V11，連接由充電單元提供的工作電源VCC。其13腳連接電阻R18，連接發光二極體V12，連接由充電單元提供的工作電源VCC。其9、14腳連接由充電單元提供的工作電源VCC。
參見圖5，單片機D2其10、11、23腳連接串行接口D9。串行接口D9(MAX485)其1腳連接單片機D2(AT89C51)10腳，其2、3腳連接單片機D2(AT89C51)23腳，其4腳連接單片機D2(AT89C51)11腳，其5腳連接接插件J4(CON3)3腳並接地，其6腳連接接插件J4(CON3)1腳，其7腳連接接插件J4(CON3)2腳，其8腳連接由充電單元提供的工作電源VCC。
參見圖5，單片機D2其9、28腳連接看門狗電路D7。看門狗電路D7(MAX706)，其1、8腳連接一起，其2腳連接由充電單元提供的工作電源VCC，其3腳接地，其6腳連接單片機D2(AT89C51)28腳，其7腳連接電阻R22，連接三極體V2(5551)，其5腳連接接插件J4(CON3)3腳並接地，連接電阻R24，連接單片機D2(AT89C51)9腳。
參見圖5，單片機D2其10、11腳連接市電掉電保護電路D8。EEPROM市電掉電保護電路D8(AT24C02)，其1腳7腳相連後接地，其2、3、4腳相連後接地，其5腳連接電阻R12，連接由充電單元提供的工作電源VCC，連接單片機D2(AT89C51)11腳，其8腳連接由充電單元提供的工作電源VCC。
參見圖5，單片機D2其8腳連接報警電路B1。報警電路B1(TMB-12)連接由充電單元提供的工作電源VCC，連接三極體V4(5401)，連接電阻R9，連接單片機D2(AT89C51)8腳。
參見圖5，電壓轉換電路D6(7660)，其2腳連接電容C7(10u/25V)，連接其4腳，其3腳接地，其5腳連接電容C8(10u/25V)，輸出負的電壓VEE，其8腳連接由充電單元提供的工作電源VCC。
本充電器與其它智能充電器比較具備以下特點1.功能齊全本充電器採用多種控制及保護措施，實現了多功能，不僅有利於解決啟動電池的虧電問題，而且大大延長了啟動電池的使用壽命。
2.操作簡便一打開充電器電源開關，利用「選擇」、「∧」「∨」鍵設置所充啟動電池的工作電壓12V或24V及容量安時數，然後按「確認」鍵，即進入全自動正常工作狀態。如果需要修改其工作參數，可利用「設置」鍵進入「手動」工作方式，然後修改工作參數。
3.顯示直觀採用液晶顯示技術，一切菜單及工作參數均以漢字形式顯示出來，顯示非常直觀，極大地提高了工作效率。
4.自動充電，無人值守本充電器能夠對啟動電池進行自動充電，充電時先均充(大電流)，充足以後自動轉為涓流浮充(幾十mA)，並且顯示「充電完畢」。在充電中無需人工監護，實現了無人值守，這樣不會因為擔心市電不穩或突然停電等情況對充電器或啟動電池造成影響。
5.智能管理本充電器不僅對啟動電池進行智能充電，而且對啟動電池進行智能化管理，大大延長了啟動電池的使用壽命。
本充電器還具有技術先進，設計新穎，體積小、重量輕，易於攜帶等優點，它能給容量為15～200安時，電壓為12V或24V一切啟動電池進行自動充電和智能化管理，充電工作十分安全。
權利要求1.一種智能多功能啟動電池充電器，包括充電單元和智能控制單元兩部分，其中，智能控制單元由單片機及其外圍電路組成，包括驅動電路及D/A轉換電路D1、單片機D2、鍵盤接口接插件J2及鍵盤電路D3、信號調理及A/D轉換電路D4、液晶顯示接口接插件JI及液晶顯示器MGL(S)10032B、指示燈電路D5、電壓轉換電路D6、看門狗電路D7、EEPROM市電掉電保護電路D8、串行接口電路D9、報警電路B1、晶振E1、與充電單元接口接插件J3；其特徵在於單片機D2其1、2、3、4腳連接A/D轉換電路D4，連接檢測輸入信號IDC、VDC、WEN、VAC調理電路，連接與充電單元接口接插件J3的5、9、3、7腳；單片機D2其5、6、7腳連接D/A轉換電路D1，連接控制輸出信號REFVDC、REFIDC驅動電路，連接與充電單元接口接插件J3的13、11腳。
2.按權利要求1所述的智能多功能啟動電池充電器，其特徵在於單片機D2其1、2、3、4腳連接A/D轉換D4(TLC2543)的18、17、16、15腳；A/D轉換D4(TLC2543)的其5、6、7、8、9、11、12腳連接一起並接地，其10、13腳連接一起並接地，其14腳連接產生2.5V基準電壓的精密編程穩壓器V1(LM336)，連接電阻R3，連接電阻R3，連接運放器N1B(LF353)5腳，其15腳與單片機D2(AT89C51)4腳連接，其16腳與單片機D2(AT89C51)3腳連接，其17腳與單片機D2(AT89C51)2腳連接，其18腳與單片機D2(AT89C51)1腳連接，其20腳連接由充電單元提供的工作電源VCC並連接電容C4接地。
3.按權利要求1所述的智能多功能啟動電池充電器，其特徵在於直流電流檢測輸入信號IDC連接與充單元接口接插件J3(DDK16)的5腳，連接電位器VR1，連接R4，連接運放器N1B(LF353)6腳，另一基準信號從A/D轉換D4(TLC2543)14腳，連接電阻R3，連接運放器N1B(LF353)5腳，運放器N1B(LF353)7腳輸出信號連接運放器N1A(LF353)3腳，輸出信號從運放器N1A(LF353)1腳連接A/D轉換D4(TLC2543)1腳；直流電壓檢測輸入信號VDC連接與充單元接口接插件J3(DDK16)9腳，連接電阻R8，連接電位器VR3，連接運放器N2A(LF353)3腳，從運放器N2A(LF353)1腳輸出信號，連接A/D轉換D4(TLC2543)2腳；啟動電池溫度檢測信號WEN連接與充單元接口接插件J3(DDK16)3腳，連接電位器VR5，連接電阻R6，連接運放器N2B(LF353)5腳，輸出信號從運放器N2B(LF353)7腳，連接A/D轉換D4(TLC2543)3腳；交流電壓檢測輸入信號VAC連接與充單元接口接插件J3(DDK16)7腳，連接電阻R7，連接電位器VR2，連接運放器N4A(LF353)3腳，輸出信號從運放器N4A(LF353)1腳，連接A/D轉換D4(TLC2543)4腳。
4.按權利要求1所述的智能多功能啟動電池充電器，其特徵在於單片機D2其5、6、7腳連接D/A轉換電路D1的1、2、3腳；D/A轉換D1(TLC5617C)其1腳連接單片機D2(AT89C51)7腳，其7腳連接單片機D2(AT89C51)6腳，其3腳連接單片機D2(AT89C51)5腳，其6腳連接產生2.5V基準電壓的精密編程穩壓器V1(LM336)，其5腳接地，其4腳連接運放器N3A(LF353)3腳，其7腳連接運放器N3B(LF353)5腳，其8腳連接由充電單元提供的工作電源VCC，並連接電容C3接地。電壓輸出基準由D/A轉換D1(TLC5617C)4腳連接運放器N3A(LF353)2腳，從運放器N3A(LF353)1腳輸出電壓輸出基準信號REFVDC，連接與充單元接口接插件J3(DDK16)13腳，連接充電單元作為充電單元輸出穩壓的基準值；電流限流值基準由D/A轉換D1(TLC5617C)7腳連接運放器N3B(LF353)5腳，從運放器N3B(LF353)7腳輸出限流值基準信號REFIDC，連接與充單元接口接插件J3(DDK16)11腳，連接充電單元作為充電單元輸出限流的基準值。
專利摘要本實用新型涉及一種啟動電池充電器，是智能多功能啟動電池充電器，包括充電單元和智能控制單元兩部分，其中，智能控制單元由單片機及其外圍電路組成，包括驅動電路及D/A轉換電路D1、單片機D2、鍵盤接口接插件J2及鍵盤電路D3、信號調理及A/D轉換電路D4、液晶顯示接口接插件JI及液晶顯示器MGL(S)10032B、指示燈電路D5、電壓轉換電路D6、看門狗電路D7、EEPROM掉電保護電路D8、串行接口電路D9、報警電路B1、晶振E1、與充電單元接口接插件J3。其特徵在於單片機D2其1、2、3、4腳連接A/D轉換電路D4，連接檢測輸入信號IDC、VDC、WEN、VAC調理電路。單片機D2其5、6、7腳連接D/A轉換電路D1，連接控制輸出信號REFVDC、REFIDC驅動電路。
文檔編號H02J7/10GK2582249SQ02240319
公開日2003年10月22日 申請日期2002年7月12日 優先權日2002年7月12日
發明者羅冬 申請人:羅冬