[实用新型]一种蓄电池恒压恒流充电控制器

说明书

技术领域：

本实用新型专利涉及蓄电池组充电技术领域，特别涉及一种用于蓄电池组充电的恒压恒流充电智能控制器。 

技术背景：

目前大多采用蓄电池的充电管理芯片来给电池组充电。充电芯片外接晶体管和电阻等少部分元件组成恒压恒流充电电路，但其输入电压范围较窄，且进口专用充电管理芯片（如TI公司的UC3906）价格昂贵,也不能对电池储电状态指示。 

实用新型内容：

本实用新型主要用BUCK型稳压芯片LM2596、PIC单片机、多路模拟开关、运放等组成的充电控制器，输入电压可达40V，能实现三阶段充电（恒流、恒压、浮充），电池储电状态指示，电路简单可靠，成本相对较低，是一种较好的电池充电方法。 

本实用新型的实现方法：LM2596-adj系列输出电压可调，可通过分压电阻连接到反馈端设置其稳压值。恒压源为了保持输出电压的恒定，需要实时对输出电压跟踪、控制，在负载变化的情况下使输出电压不随负载的变化而变化，而恒流源是指在负载变化的情况下，稳压器能根据负载的变化相应调整输出电压，保持输出电流不变，恒流源采样电路采集的是输出的电流信号，但实际上采集的是经过转换后反映电流大小的电压信号，因此，把输出的电流信号转换成电压信号，输入到BUCK型稳压器的反馈端，就能恒流输出。 

PIC单片机实时AD采集蓄电池充电电压和电流，当蓄电池电量过低，即蓄电池严重缺电，此时应该控制模拟开关打开恒流充电回路，LM2596工作于小电流恒流输出模式，给蓄电池组恒流充电，避免大电流损伤蓄电池。充电一定时间后，待电池电量回升后单片机控制模拟开关打开恒压充电回路，LM2596工作于恒压输出模式，给蓄电池恒压充电，此时电池电量应得到迅速提升，充电电流慢慢减小。直到蓄电池电量达到98%时打开浮充回路，蓄电池处于浮充状态。一个完整的充电周期便结束。如果蓄电池放电，电压降低后，则转换到新的充电状态。同时，单片机根据电池电压大小点亮相应LED显示灯。单片机程序文件包括：头文件函数，端口初始化函数，AD模块初始化函数，AD采集和滤波函数，及充电控制函数。 

进一步，所述模拟开关为双路四通道，所述单片机用两个引脚输出高低电平控制所述模拟开关连接的通道。 

进一步，所述控制器还包括BUCK型稳压芯片，所述BUCK型稳压芯片反馈端连接多路反馈，包括一路电压反馈和一路电流反馈。 

本实用新型相对于现有的技术具备如下的优点和效果：PIC单片机采集蓄电池充电电压电流，根据电池储电状态输出控制信号给模拟开关，模拟开关接通相应连接在稳压芯片反馈端的信号，稳压芯片工作对蓄电池进行小电流恒流充电、恒压充电、浮充充电。各个充电电压值、恒流值可根据实际需求设定，应用方便，经济实惠。 

附图说明：

图1是本实用新型的BUCK型稳压芯片恒流恒压反馈电路图。 

图2是本实用新型的蓄电池充电电路图。 

图3是本实用新型的蓄电池充电电流电压采集电路电路图。 

图4是本实用新型的单片机引脚连接电路图。 

具体实施方式：

下面将结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，但本实用新型的实施方式不限于此。 

图1为电压和电流的反馈，连接到稳压芯片的feedback引脚。电压反馈环路由R201、R203、R202、R204、U101A组成。恒压充电电压V_cout=(1+R₂₀₁/R₂₀₃)*V_ref，浮充电压V_fout=(1+R₂₀₂/R₂₀₄)*V_ref，其中V_ref为稳压芯片内部的基准电压。R201、R203设置恒压充电电压值，R202、R204设置浮充电压值。电流反馈环路由R205和U101B组成。输出电流 R102和R105和R205设置其恒流值。本实例中，内部基准V_ref为1.23V，浮充电压值为12.6V，恒压充电电压值为12.9V，恒流充电电流为2A。 

图2为以BUCK稳压器为中心的充电电路。其外围电感、电容等器件的值可根据具体输出来选择，详细情况可参考其数据手册。Q201、R206、C204、D202构成运算放大器的供电稳压电路，保证给运算放大器的供电电压不超过其最大允许工作电压。 

图3为单片机采集蓄电池电压和电流电路。 

图4为单片机外围电路。单片机循环采集电池电压和电流，当充电电流大于3A时，单片机5脚和6脚同时输出高电平，模拟开关的3通道打开，将电流反馈环路连接到芯片反馈端，开始以2A恒流充电。当充电电流小于3A时，此时单片机5脚和6脚同时输出低电平，模拟开关的0通道打开，将恒压充电反馈环路连接到芯片反馈端，开始以13V恒压充电。当充电电流小于0.2A时，开始以12.6V电压浮充，则单片机5脚给低电平，6脚给高电平，1通道打开。同时，单片机采集电池电压，根据不同电压值，实时显示蓄电池的储电状态。其中，所述模拟开关为双路四通道，所述单片机用两个引脚输出高低电平控制所述模拟开关连接的通道。其中，所述控制器还包括BUCK型稳压芯片，所述BUCK型稳压芯片反馈端连接多路反馈，包括一路电压反馈和一路电流反馈。