[发明专利]自适应蓄电池充电装置

摘要

自适应蓄电池充电装置，包括市电变压模块、整流滤波模块、5V稳压模块、电压采集模块、电压比较模块、逻辑转换模块、充电电压调整模块；接入标称电压为1.5V的蓄电池组时，充电电压调整模块采用1.8V对蓄电池组充电，接入标称电压为3.7V的蓄电池组时，充电电压调整模块采用4.25V对蓄电池组充电，接入标称电压为6V的蓄电池组时，充电电压调整模块采用7.5V对蓄电池组充电，接入标称电压为9V的蓄电池组时，充电电压调整模块采用10.625V对蓄电池组充电，接入标称电压为12V的蓄电池组时，充电电压调整模块采用16.25V对蓄电池组充电。优点能自动识别蓄电池组的电压等级并调整输出电压对蓄电池组充电。

主权项

自适应蓄电池充电装置，其特征在于：包括市电变压模块、整流滤波模块、5V稳压模块、电压采集模块、电压比较模块、逻辑转换模块、充电电压调整模块，充电电压调整模块的输出端用于对蓄电池组充电；所述市电变压模块用于将220V市电进行变压，市电变压模块的输出端连接整流滤波模块，整流滤波模块用于将市电变压模块的输出电压进行整流滤波，整流滤波模块的输出直流电压为5V稳压模块和下述第二可调稳压电源供电，5V稳压模块用于提供5V直流电压，第二可调稳压电源的电压输出端用于为蓄电池组充电；5V稳压模块采用芯片为LM317H的第一可调稳压电源，第一可调稳压电源的电阻输入端连接阻值为600Ω的第二十电阻，第一可调稳压电源的电阻输入端和电压输出端之间连接有阻值为200Ω的第二十一电阻，由于第一可调稳压电源的电压输出端的输出电压将R20＝600Ω，R21＝200Ω带入第一可调稳压电源的输出电压的算式中，得到第一可调稳压电源的电压输出端的输出电压UOUT1为5V；5V稳压模块用于为下述的基准电压采集支路、电压比较模块、逻辑转换模块提供稳定的5V电源；所述电压采集模块包括连接于所述蓄电池组两端的由第一电阻和第二电阻串联构成的蓄电池电压采集支路、以及第三电阻一端连接所述5V稳压模块的电压输出端的由第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻串联构成的基准电压采集支路，所述第一电阻和第二电阻的阻值比为2﹕1，第一电阻和第二电阻之间构成蓄电池电压采集点，于是蓄电池电压采集点的电压为蓄电池组端电压的所述第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻的阻值比为52﹕36﹕39﹕28﹕29﹕16，第三电阻和第四电阻之间构成第一基准电压采集点，第四电阻和第五电阻之间构成第二基准电压采集点，第五电阻和第六电阻之间构成第三基准电压采集点，第六电阻和第七电阻之间构成第四基准电压采集点，第七电阻和第八电阻之间构成第五基准电压采集点，计算可得第一基准电压采集点的电压为3.7V，第二基准电压采集点的电压为2.8V，第三基准电压采集点的电压为第四基准电压采集点的电压为第五基准电压采集点的电压为0.4V；所述电压比较模块包括第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、第五比较器，所述第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、第五比较器的同相端连接所述蓄电池电压采集点，第一比较器的反相端连接所述第一基准电压采集点，第二比较器的反相端连接所述第二基准电压采集点，第三比较器的反相端连接所述第三基准电压采集点，第四比较器的反相端连接所述第四基准电压采集点，第五比较器的反相端连接所述第五基准电压采集点；当标称电压为12V的蓄电池组接入时，由于该蓄电池组不会缺电到3.7*3V及其以下，因此蓄电池电压采集点的电压高于3.7V，第一比较器至第五比较器输出高电平，当标称电压为9V的蓄电池组接入时，由于该蓄电池组不会缺电到2.8*3V及其以下，因此蓄电池电压采集点的电压高于2.8V，但蓄电池电压采集点的电压不会高于3.7V，因此第一比较器输出低电平，第二比较器至第五比较器输出高电平，当标称电压为6V的蓄电池组接入时，由于该蓄电池组不会缺电到及其以下，因此蓄电池电压采集点的电压高于但蓄电池电压采集点的电压不会高于2.8V，因此第一比较器至第二比较器输出低电平，第三比较器至第五比较器输出高电平，当标称电压为3.7V的蓄电池组接入时，由于该蓄电池组不会缺电到及其以下，因此蓄电池电压采集点的电压高于但蓄电池电压采集点的电压不会高于因此第一比较器至第三比较器输出低电平，第四比较器至第五比较器输出高电平，当标称电压为1.5V的蓄电池组接入时，由于该蓄电池组不会缺电到0.4*3V及其以下，因此蓄电池电压采集点的电压高于0.4V，但蓄电池电压采集点的电压不会高于因此第一比较器至第四比较器输出低电平，第五比较器输出高电平；所述逻辑转换模块包括与第一比较器的输出端连接的第一非门，与第二比较器的输出端连接的第二非门，与第三比较器的输出端连接的第三非门，与第四比较器的输出端连接的第四非门，所述第一非门的输出端和第二比较器的输出端共同连接第一与门，所述第一非门的输出端、第二非门的输出端、第三比较器的输出端共同连接第二与门，所述第一非门的输出端、第二非门的输出端、第三非门的输出端、第四比较器的输出端共同连接第三与门，所述第一非门的输出端、第二非门的输出端、第三非门的输出端、第四非门的输出端、第五比较器的输出端共同连接第四与门；经过逻辑转换模块之后，当标称电压为12V的蓄电池组接入时，仅有第一比较器的输出端输出高电平，第一与门、第二与门、第三与门、第四与门的输出端输出低电平，当标称电压为9V的蓄电池组接入时，仅有第一与门的输出端输出高电平，第一比较器的输出端、以及第二与门、第三与门、第四与门的输出端输出低电平，当标称电压为6V的蓄电池组接入时，仅有第二与门的输出端输出高电平，第一比较器的输出端、以及第一与门、第三与门、第四与门的输出端输出低电平，当标称电压为3.7V的蓄电池组接入时，仅有第三与门的输出端输出高电平，第一比较器的输出端、以及第一与门、第二与门、第四与门的输出端输出低电平，当标称电压为1.5V的蓄电池组接入时，仅有第四与门的输出端输出高电平，第一比较器的输出端、以及第一与门、第二与门、第三与门的输出端输出低电平；所述充电电压调整模块包括与第一比较器的输出端连接的第一三极管、与第一与门的输出端连接的第二三极管、与第二与门的输出端连接的第三三极管、与第三与门的输出端连接的第四三极管、与第四与门的输出端连接的第五三极管，第一比较器的输出端与第一三极管的基极之间连接有第一发光二极管、第一与门的输出端与第二三极管的基极之间连接有第二发光二极管、第二与门的输出端与第三三极管的基极之间连接有第三发光二极管、第三与门的输出端与第四三极管的基极之间连接有第四发光二极管，第四与门的输出端与第五三极管的基极之间连接有第五发光二极管；第一三极管的集电极连接阻值为2.4kΩ的第十四电阻，第二三极管的集电极连接阻值为1.5kΩ的第十五电阻，第三三极管的集电极连接阻值为1kΩ的第十六电阻，第四三极管的集电极连接阻值为480Ω的第十七电阻，第五三极管的集电极连接阻值为88Ω的第十八电阻，第一三极管的发射极、第二三极管的发射极、第三三极管的发射极、第四三极管的发射极、第五三极管的发射极均连接所述蓄电池组的负极；所述第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻的一端并联后连接第二可调稳压电源的电阻输入端，第二可调稳压电源采用芯片LM317H，第二可调稳压电源的电阻输入端和电压输出端之间连接有阻值为200Ω的第十九电阻，第二可调稳压电源的电压输出端通过充电保护模块连接蓄电池组的正极，所述充电保护模块为第六发光二极管，第六发光二极管的正极连接第二可调稳压电源的电压输出端，第六发光二极管的负极连接蓄电池组的正极，第六发光二极管起到防止蓄电池组电能反充的作用，第六发光二极管还起到指示处于充电状态的作用；所述第二可调稳压电源的电压输出端的输出电压其中，R为第二可调稳压电源的电阻输入端的输入电阻，R19为200Ω；根据逻辑转换模块的逻辑，当标称电压为12V的蓄电池组接入时，仅有第一比较器的输出端输出高电平，于是仅有第一发光二极管导通发光，第二可调稳压电源的电阻输入端的总输入电阻为2.4kΩ，当标称电压为9V的蓄电池组接入时，仅有第一与门的输出端输出高电平，于是仅有第二发光二极管导通发光，第二可调稳压电源的电阻输入端的总输入电阻为1.5kΩ，当标称电压为6V的蓄电池组接入时，仅有第二与门的输出端输出高电平，于是仅有第三发光二极管导通发光，第二可调稳压电源的电阻输入端的总输入电阻为1kΩ，当标称电压为3.7V的蓄电池组接入时，仅有第三与门的输出端输出高电平，于是仅有第四发光二极管导通发光，第二可调稳压电源的电阻输入端的总输入电阻为480Ω，当标称电压为1.5V的蓄电池组接入时，仅有第四与门的输出端输出高电平，于是仅有第五发光二极管导通发光，第二可调稳压电源的电阻输入端的总输入电阻为88Ω，将上述第二可调稳压电源的输入电阻带入第二可调稳压电源的输出电压的算式中，得到标称电压为1.5V、3.7V、6V、9V、12V的蓄电池组对应的第二可调稳压电源的输出电压，也即标称电压为1.5V、3.7V、6V、9V、12V的蓄电池组分别的充电电压为1.8V、4.25V、7.5V、10.625V、16.25V。