專利名稱：鎳氫電池快速充電器的制作方法
技術領域：
所屬領域本實用新型涉及一種鎳氫電池快速充電器。
背景技術：
已有的鎳氫電池充電器對鎳氫充電池充電，無法進行智能判斷處理，故存在有充電速度慢、效率低導致充電池發熱等問題，嚴重的影響了被充電池的使用壽命。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種鎳氫電池快速充電器，它充電速度快，效率高，有利于提高電池的使用壽命。
本實用新型是這樣構成的，它包括電池充電電路、電池電壓檢測電路和電池充電電流檢測電路，其特征在于設有單片機、恒流控制電路、電池溫度檢測電路，電池電壓檢測電路、電池電流檢測電路和電池溫度檢測電路的檢測信號分別輸入單片機，經單片機處理后，分別輸出信號對恒流控制電路和電池充電控制電路進行控制，所述的電池充電控制電路的電流由恒流控制電路提供。
較之已有的鎳氫電池充電器而言，本實用新型的顯著優點在于1、由于采用了單片機和恒流控制電路，實現對電池的大電流恒流充電，大幅度的提高了充電速度和充電效率。
2、電路中所設置的電池電壓檢測電路、電池充電電流檢測電路及電池溫度檢測電路可經單片機實現對充電工況的多方位監控和調節，從而確保電池不欠充不過充。


圖1是本實用新型的原理框圖。
圖2是本實用新型的電子線路圖。
具體實施例參照圖1，本實用新型的鎳氫電池快速充電器，包括電池充電電路、電池電壓檢測電路和電池充電電流檢測電路，其特征在于設有單片機、恒流控制電路、電池溫度檢測電路，電池電壓檢測電路、電池電流檢測電路和電池溫度檢測電路的檢測信號分別輸入單片機，經單片機處理后，分別輸出信號對恒流控制電路和電池充電控制電路進行控制，所述的電池充電控制電路的電流由恒流控制電路提供。
上述充電器還設有電源適配器電路、電源穩壓電路、控制、選擇按鍵信號電路和狀態顯示電路，電源適配器電路的輸出端一路與電池充電電路相連接，另一路與穩壓電路的輸入端相連接，控制、選擇按鍵信號電路與單片機的輸入端相連接。
為了實現對多個電池進行充電，所述的電池充電控制電路具有四個電池充電控制電路，所述的電池電壓檢測電路具有四個電池電壓檢測電路，所述的電池溫度檢測電路具有四個電池溫度檢測電路，所述的狀態顯示電路具有四個狀態顯示電路。
本實用新型實施例電路具體構造說明如下，(參見圖2)(1)電源適配器中3PIN直流電源插座JP1，提供作為12V±30％的直流電源輸入接口，3~5A保險絲FUSE2，二極管VD1為反接保護用，電容C1、C2作電源慮波用。
(2)恒流控制電路中由U1、V2、L1、VD2及一些電阻電容組成一恒流控制電路。U1漏極接輸入電源，源極接慮波電感L1，和續流二極管VD2，電阻R23上拉，位于U1漏極與柵極之間；三極管V2集電極連U1的柵極，基極經過電阻R23接到單片機U4的I/O口上，電阻R24連V2基極到地，R31、電容C9連V2發射極到地，R33、電容C10、C11一端連電感L1，另一端接地。
輸入電流經過恒流控制電路調節后提供給電池充電使用。恒流控制信號由單片機U4 I/O口送出。
(3)電池充電控制電路中MOSFET管U2A、三極管Q1、二極管D1及電阻R4、R8及電池接口B5組成一路充電控制電路，U2A漏極經二極管D1接電池接口B5(充電電池正極端)，U2A源極接電池接口B5(充電電池負極端)，三極管Q1基極經電阻R4接到一單片機的I/O口，集電極接U2A的柵極；MOSFET管U2B、三極管Q2、二極管D2及電阻R5、R12及電池接口B6組成一路充電控制電路，U2B漏極經二極管D2接電池接口B6(充電電池正極端)，U2B源極接電池接口B6(充電電池負極端)，三極管Q2基極經電阻R5接到一單片機的I/O口，集電極接U2B的柵極；MOSFET管U3A、三極管Q3、二極管D3及電阻R3、R13及電池接口B7組成一路充電控制電路，U3A漏極經二極管D3接電池接口B7(充電電池正極端)，U3A源極接電池接口B7(充電電池負極端)，三極管Q3基極經電阻R6接到一單片機的I/O口，集電極接U3A的柵極；MOSFET管U3B、三極管Q4、二極管D4及電阻R7、R14及電池接口B8組成一路充電控制電路；U3B漏極經二極管D4接電池接口B8(充電電池正極端)，U3B源極接電池接口B8(充電電池負極端)，三極管Q4基極經電阻R7接到一單片機的I/O口，集電極接U3B的柵極。
四組控制電路組合為串行結構，U2A漏極接經過恒流控制電路調節后的輸入的電流，U2B漏源極接U2A的源極，U3A漏極接U2B的源極，U3B漏極接U3A的源極。電阻R8、R12、R13、R14分別為U2A、U2B、U3A、U3B的柵極上拉電阻，一端接柵極，另一端都接+12端。
在充電控制電路中四個MOSFET管各自經由一三極管由單片機I/O輸出控制，B5、B6、B7、B8電池接口中任意一路有電池在時，充電時相應的控制MOSFET管為斷開狀態，在未充電狀態時為開通狀態。
(4)電源穩壓電路中由三極管V，電阻R1、R2、R3，電容C3、C4，集成穩壓塊N1組成，三極管集電極接輸入的直流電源，發射極輸出，提供一穩定的電源給單片機工作用；(5)單片機包括單片機(16F818)U4，I/O擴展片(CD4015)U6。U4用于對電池電壓采樣，電池充電控制，電流采樣，電流恒流控制，溫度采樣，控制、按鍵處理，狀態顯示控制；U6為U4的I/O口擴展用。
(6)電池電壓檢測電路中電阻R15、R17，電容C5組成一分壓積分電路。電阻R15一端分別連電池接口B5(充電電池正極端)，另一端接電阻R17、電容C5，電池電壓經過R15、R17分壓再經過C5積分后，由U6選通供單片機U4采樣。D5，D6為U4的I/O口保護二極管；電阻R16、R19，電容C6組成一分壓積分電路。電阻R16一端分別連電池接口B6(充電電池正極端)，另一端接電阻R19、電容C6，電池電壓經過R16、R19分壓再經過C6積分后，由U6選通供單片機U4采樣。D7，D9為U4的I/O口保護二極管；
電阻R18、R26，電容C7組成一分壓積分電路。電阻R18一端分別連電池接口B7(充電電池正極端)，另一端接電阻R26、電容C7，電池電壓經過R18、R26分壓再經過C7積分后供單片機U4采樣。D8，D10為U4的I/O口保護二極管；電阻R21、R22，電容C8組成一分壓積分電路。電阻R21一端分別連電池接口B8(充電電池正極端)，另一端接電阻R22、電容C8，電池電壓經過R21、R22分壓再經過C8積分后，由U6選通供單片機U4采樣。D11，D12為U4的I/O口保護二極管。
(7)電池充電電流檢測電路中由電阻R38，R39，電容C12組成一采樣，積分電路。提供給單片機U4采樣。
(8)電池溫度檢測電路中電阻R40與熱敏電阻RT1組成一路分壓電路，電阻R41與熱敏電阻RT2組成一路分壓電路，電阻R420與熱敏電阻RT3組成一路分壓電路，電阻R43與熱敏電阻RT4組成一路分壓電路；電容C13、C14、C15、C16起慮波作用。四路溫度-電壓信號都由U6選通輸入供單片機U4采樣。
(9)狀態顯示電路中由電阻R34、R35、R36、R37與四個LED燈LED1、LED2、LED3、LED4組成四路顯示指示。四路顯示由單片機U4控制。
(10)控制、選擇按鍵信號電路中由電阻R44、R45、R46、R47，與開關按鍵TS2、SW1、SW2組成三路信號輸入，提供給單片機U4處理。TS用作系統自檢，SW1用作AA電池或AAA電池選擇，SW2以作備用。
具體功能說明系統接上電源后，整個系統處于待機檢測保護狀態，隨時檢測是否有電池插入，準備充電，同時防止意外過流現象。開始充電時，由SW1選擇是充AA電池或充AAA電池。
第一步檢測，識別電池；如果檢測到任意一電池槽上有電池，馬上識別非充電池與壞電池，采樣到的電壓值偏低、或偏高于正常的AA/AAA電池電壓偏低，或者檢測到電池的內阻很大時都認為是非充電池與壞電池，作LED顯提示，不作充電。檢測到非充電電池或壞的電池時，LED指示燈閃爍。
第二步預充，檢測；
在第一步的基礎上，檢測到電池電壓相對偏低、容量相于偏低時，將以采用少電流充電，以激活電池內部化學反應，以保護電池；一當電池電壓上升到1.0~1.2V以上時，轉入快充。在預充充電時，如果電池電壓一直不上升將當壞電池處理。同時防止過壓，過流現象。好的電池充電時，相應的LED指示燈常亮。
第三步快充，檢測，判別；充電電池進入快充階段時，將以1C~2C的恒定電流充電，同時檢測電池電壓、-ΔV參數、電池溫度、充電時間等參數。全過程監控充電電池，讓電池充滿，而不欠充不過充。同時保護電池，不過壓、不過流、不超時、不超過充電電池的溫度等；電池充滿后，相應LED指示燈滅。
第四步涓充，檢測；電池充滿后，如果電池還在，將以涓流方式補充充電，以補充電池自身放電而造成的電量損失。同時監測電流電壓。
本實用新型構思新穎，設計合理，使用效果好，具有較大的推廣應用價值。
權利要求1.一種鎳氫電池快速充電器，它包括電池充電電路、電池電壓檢測電路和電池充電電流檢測電路，其特征在于設有單片機、恒流控制電路、電池溫度檢測電路，電池電壓檢測電路、電池電流檢測電路和電池溫度檢測電路的檢測信號分別輸入單片機，經單片機處理后，分別輸出信號對恒流控制電路和電池充電控制電路進行控制，所述的電池充電控制電路的電流由恒流控制電路提供。
2.根據權利要求1所述的鎳氫電池快速充電器，其特征在于還設有電源適配器電路、電源穩壓電路、控制、選擇按鍵信號電路和狀態顯示電路，電源適配器電路的輸出端一路與電池充電電路相連接，另一路與穩壓電路的輸入端相連接，控制、選擇按鍵信號電路與單片機的輸入端相連接。
3.根據權利要求1或2所述的鎳氫電池快速充電器，其特征在于所述的電池充電控制電路具有四個電池充電控制電路，所述的電池電壓檢測電路具有四個電池電壓檢測電路，所述的電池溫度檢測電路具有四個電池溫度檢測電路，所述的狀態顯示電路具有四個狀態顯示電路。
專利摘要本實用新型是一種鎳氫電池快速充電器，它包括電池充電電路、電池電壓檢測電路和電池充電電流檢測電路，其特征在于設有單片機、恒流控制電路、電池溫度檢測電路，電池電壓檢測電路、電池電流檢測電路和電池溫度檢測電路的檢測信號分別輸入單片機，經單片機處理后，分別輸出信號對恒流控制電路和電池充電控制電路進行控制，所述的電池充電控制電路的電流由恒流控制電路提供。該產品充電速度快，效率高，有利于提高電池的使用壽命。
文檔編號H02J7/00GK2662518SQ20032010708
公開日2004年12月8日 申請日期2003年11月13日 優先權日2003年11月13日
發明者張名 申請人:福州高奇晶圓電子科技有限公司, 上海高拓微電子科技有限公司