[发明专利]一种对镍镉及镍氢电池进行全自动充电的智能充电机

说明书

本发明涉及一种全自动充电装置。尤其是一种对镍镉及镍氢电池充电的全自动装置。

目前市场上的充电机，只是具有简单的整流稳压电路而已。再先进一些的也只是以定电流的方式充电，缺乏被充电池的质量显示，即老化程度的显示。消费者只能以简单测得电池电压，来确定可充电池的质量。这样往往会使消费者作出误判，造成浪费。

充电电池的能量与电压之间的关系是非线性的，没有一定的比例。其曲线会随着电池的温度和电流而产生变化。更主要的是该曲线会随着电池的老化程度，而呈现出等比例的缩短。所以，电池充电的效率与电池本身的温度有关，电池温度越高，充电效率越差，电池也越容易老化。特别是电池充电已达到饱和程度时，温度会上升发热，若再继续充电，就会产生大量的氧，造成电解液的流失，从而使电池容量减少。

本发明的目的在于向公众提供一种电池在充电过程中，对其温度、电压和电流进行自动监测，能自动选择最佳充电模式，能防止过载充电的智能型全自动充电机。

本发明采用的技术方案是：

将整机电路分成(1)电源；(2)充电；(3)监测与中心控制；(4)充放电；(5)显示；(6)感应六个单元电路组合构成。电源单元由IC稳压块及辅助电路构成；充电单元由稳流IC块及辅助电路、二个二级运算放大器及充电控制电路构成；监测与控制单元主要由一单晶微处理器、A/D转换器、监测电路与辅助电路构或；充放电单元由充放电控制电路和一只并联于电池上的电阻构成；显示单元由LED七段显示器和四支双色LED管构成；感应单元由一支并联于电池上的热敏电阻构成。

电源向整机各工作点提供经稳压IC块稳压后的工作电源；充电单元执行由中心控制单元发出的九种充电模式之一的充电指令；微处理器是中心控制单元核心，它通过A/D转换器分别对最大充电时间进行设定，对电池的温度和电压进行监测，协调各单元和各工作点之间的工作，以保证整个充电程序顺利进行；充放电单元通过其控制电路和电池上的并联电阻自动充放电；显示单元接受中心控制器指令，并通过双色LED和七段显示器完成充电机工作状态和电池质量的显示；感应单元是通过热敏电阻对电池的温度进行感应，并将其感应值送中心控制单元。

本发明的优点在于：1.由于本发明电路由六个单元电路巧妙组合，其结构设计具有独到之处，各单元之间分工合作，从而有效地保证了发明目的的完成；2.本发明根据三种不同的电池温度区和三种不同电池电压而产生了九种不同的充电模式，例表如附图3。这样，不仅自动选择最佳充电模式，还有效地防止了过载充电；3.由于设计LED七段显示器只一位显示的方法，按“电池能量＝(充电时间/标准充电时间)×10”公式，如果显示的是7，即告诉用户该电池的能量还有70％，已有30％老化，这样用户可以很直观地知道该电池的质量如何。如果电池能量为100％，七段显示器为“F”，即英文FULL(满)的意思；4.利用微处理器通过A/D转换开关，对三组工作状态的信息(第一组AIN₀用来设定最大充电时间，只需用外部电阻R₁和R₂之比即可从附图4中找出充电时间。第二组AIN₁对充电时间和电池电压的变化进行监测。第三组AIN₂对电池温度进行监测)进行监测和控制，从而高可靠地保证了充电机按充电程序顺利地进行；5.本发明在第二单元中还设有SW₁按纽开关，可对电池进行人工手动放电，这样手动和自动结合，从而更加有效地进行充放电工作。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图1为单元电路组合方框示意图。其中：(1)电源单元；(2)充电单元；(3)监测与中心控制单元；(4)充放电单元；(5)显示单元；(6)感应单元。

图2为本发明实施例电路示意图。

图3为本发明工作程序示意图。