[實用新型]一種新型自動匹配式數字充電器

有效

• 申請號: 201320393210.2
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN203339784U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 劉海波;于莉
• 申請（專利權）人: 航天長峰朝陽電源有限公司
• 主分類號: H02J7/10
• 分類號: H02J7/10
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 侯蔚寰

技術領域

本實用新型屬于電池充電器技術領域，具體涉及一種新型自動匹配式數字充電器。

背景技術

隨著電池技術的不斷發展，新的可充電電池種不斷出現。每一種可充電電池均具有它的優缺點，所以應造成市場充電電池種類較多的現象，如鋰離子電池，鎳鉻電池、鎳氫電池、鉛酸蓄電池等。而這些電池所面對的用戶，大多對每種電池的相關的使用及充電特性并不是特別了解。往往不能正確的對電池進行充電。從而大大降低了電池的使用壽命，造成了能源的浪費，同時電池大多含有有毒材料，電池垃圾的增加也會對環境造成污染。有的還會因不正確的充電方法，造成電池的爆炸，危害了用戶的人身及財產安全。而什市場上的充電器大多為所謂的專用充電器，只能充一種電池或一種型號的電池，要是有幾種或幾個型號的電池則需要采用多個充電器。給使用帶來了極大的不便。還有所謂的萬能充電器，多數情況下也只能對一類電池容量相關不大的電池進行充電。這樣也會造成使用的不便。同時大多數充電器的輸出參數已固化，要嚴格按照相關的要求進行使用。而對于非專業型用戶，這種操作也存在一定的難度。

實用新型內容

針對上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種新型自動匹配式數字充電器，充電高效、安全性強、一機多用，性價比高，使用便捷的特點。

為了實現上述目的，本實用新型提供了以下技術方案：

一種新型自動匹配式數字充電器，包括主功率變換電路、采樣電路、A/D轉換電路、Ｄ/Ａ轉換電路、控制開關組合、驅動電路、智能控制電路即MCU、開關拓撲功率電路、本地控制和顯示電路以及通信接口電路，其中，所述采樣電路包括電壓極性采樣電路、電壓等級采樣電路和電流采樣電路，主功率變換電路將交流市電輸入，通過開關拓撲功率電路隔離降壓變換為穩定電壓的直流輸出，為充電的功率輸出作準備，MCU作為控制的核心部分，直接通驅動電路或通過D/A轉換電路再通過驅動電路，與主功率變換電路的控制電路相聯，來控制主功率變換電路的輸出電壓和輸出電流。

所述MCU與采樣電路中的電壓極性采樣電路相聯，來確定接入電池的極性，并通過與之相聯的驅動電路來控制與驅動電路相聯的控制開關組合中的橋式電子開關電路，執行相應的開關動作，實現輸出電壓極性的切換。

所述MCU通過A/D轉換電路與采樣電路中的電壓等級采樣電路相聯，MCU跟蹤接入的電池電壓來確定接入電池的電壓等級，MCU再通過與之相聯的D/A電路及與D/A電路相聯的驅動電路，來控制主功率變換電路的電壓控制電路，實現充電電壓的設置。

所述MCU通過A/D電路與電流采樣電路相聯，?MCU通過電流逼近法來確定充電器與電池相匹配的電流，MCU再通過與之相聯D/A電路、驅動電路來控制的主功率變換電路的電流控制電路，實現最終充電電流的設置。

所述MCU通過與之相聯的通信接口電路，與計算機進行通信，實現充電狀態的遠程監視和充電模式的遠程配置，MCU通過與之相聯的本地控制及顯示電路，實現充電模式配置和相關狀態的本地監視。

電壓極性匹配電路，使用了橋式電子開關。

電壓等級匹配電路中，使用了電池電壓跟蹤法來確定充電電壓等級。

電流匹配電路使用了電流逼近法確定充電器的充電電流值。

電路核心控制部分進行數字化。

工作原理

初始狀態下，MCU將控制開關組合的開關均置于關閉的狀態，且功率變換電路的輸出電壓及輸出電流的設定值均為“0”，即輸出電壓及電流均為零。電壓極性自匹配采樣電路一端與MCU相聯，另一端與輸出端子相聯。輸出端子即電池輸入端，該端的電壓極性的采樣信號通過采樣電路送給MCU，MCU判定后再通過驅動電路來選擇接通控制開關組合中極性控制開關的一種對應極性狀態，與接入的電池的電壓極性相匹配。充電電壓等級匹配采樣電路，一端與MCU相聯，另一端與輸出端子相聯。輸出端即接入電池的電壓等級的采樣信號通過采樣電路、A/D轉換電路送給MCU，MCU判定后再通過D/A轉換電路、驅動電路控制與之相聯的功率變換電路的電壓控制電路，來設置一個與接入的電池的電壓極性相匹配的充電電壓等級。充電電流自匹配電路，一端與MCU相聯，另一端與輸出回路相聯。當充電壓極性、等級匹配完成后，MCU會通過控制與之相聯D/A轉換電路、驅動電路來控制功率變換電路的電流控制電路，將充電器的輸出電流階段性的從小遞增到一個電流值。并結合相應的電池端電壓電壓變化量，來判定充電電流的最佳值。并通過功率變換電路的電流控制電路，將輸出充電電流的限制值點最終調定為該值。