[实用新型]一种新型自动匹配式数字充电器

说明书

技术领域

本实用新型属于电池充电器技术领域，具体涉及一种新型自动匹配式数字充电器。

背景技术

随着电池技术的不断发展，新的可充电电池种不断出现。每一种可充电电池均具有它的优缺点，所以应造成市场充电电池种类较多的现象，如锂离子电池，镍铬电池、镍氢电池、铅酸蓄电池等。而这些电池所面对的用户，大多对每种电池的相关的使用及充电特性并不是特别了解。往往不能正确的对电池进行充电。从而大大降低了电池的使用寿命，造成了能源的浪费，同时电池大多含有有毒材料，电池垃圾的增加也会对环境造成污染。有的还会因不正确的充电方法，造成电池的爆炸，危害了用户的人身及财产安全。而什市场上的充电器大多为所谓的专用充电器，只能充一种电池或一种型号的电池，要是有几种或几个型号的电池则需要采用多个充电器。给使用带来了极大的不便。还有所谓的万能充电器，多数情况下也只能对一类电池容量相关不大的电池进行充电。这样也会造成使用的不便。同时大多数充电器的输出参数已固化，要严格按照相关的要求进行使用。而对于非专业型用户，这种操作也存在一定的难度。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型自动匹配式数字充电器，充电高效、安全性强、一机多用，性价比高，使用便捷的特点。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种新型自动匹配式数字充电器，包括主功率变换电路、采样电路、A/D转换电路、Ｄ/Ａ转换电路、控制开关组合、驱动电路、智能控制电路即MCU、开关拓扑功率电路、本地控制和显示电路以及通信接口电路，其中，所述采样电路包括电压极性采样电路、电压等级采样电路和电流采样电路，主功率变换电路将交流市电输入，通过开关拓扑功率电路隔离降压变换为稳定电压的直流输出，为充电的功率输出作准备，MCU作为控制的核心部分，直接通驱动电路或通过D/A转换电路再通过驱动电路，与主功率变换电路的控制电路相联，来控制主功率变换电路的输出电压和输出电流。

所述MCU与采样电路中的电压极性采样电路相联，来确定接入电池的极性，并通过与之相联的驱动电路来控制与驱动电路相联的控制开关组合中的桥式电子开关电路，执行相应的开关动作，实现输出电压极性的切换。

所述MCU通过A/D转换电路与采样电路中的电压等级采样电路相联，MCU跟踪接入的电池电压来确定接入电池的电压等级，MCU再通过与之相联的D/A电路及与D/A电路相联的驱动电路，来控制主功率变换电路的电压控制电路，实现充电电压的设置。

所述MCU通过A/D电路与电流采样电路相联， MCU通过电流逼近法来确定充电器与电池相匹配的电流，MCU再通过与之相联D/A电路、驱动电路来控制的主功率变换电路的电流控制电路，实现最终充电电流的设置。

所述MCU通过与之相联的通信接口电路，与计算机进行通信，实现充电状态的远程监视和充电模式的远程配置，MCU通过与之相联的本地控制及显示电路，实现充电模式配置和相关状态的本地监视。

电压极性匹配电路，使用了桥式电子开关。

电压等级匹配电路中，使用了电池电压跟踪法来确定充电电压等级。

电流匹配电路使用了电流逼近法确定充电器的充电电流值。

电路核心控制部分进行数字化。

工作原理

初始状态下，MCU将控制开关组合的开关均置于关闭的状态，且功率变换电路的输出电压及输出电流的设定值均为“0”，即输出电压及电流均为零。电压极性自匹配采样电路一端与MCU相联，另一端与输出端子相联。输出端子即电池输入端，该端的电压极性的采样信号通过采样电路送给MCU，MCU判定后再通过驱动电路来选择接通控制开关组合中极性控制开关的一种对应极性状态，与接入的电池的电压极性相匹配。充电电压等级匹配采样电路，一端与MCU相联，另一端与输出端子相联。输出端即接入电池的电压等级的采样信号通过采样电路、A/D转换电路送给MCU，MCU判定后再通过D/A转换电路、驱动电路控制与之相联的功率变换电路的电压控制电路，来设置一个与接入的电池的电压极性相匹配的充电电压等级。充电电流自匹配电路，一端与MCU相联，另一端与输出回路相联。当充电压极性、等级匹配完成后，MCU会通过控制与之相联D/A转换电路、驱动电路来控制功率变换电路的电流控制电路，将充电器的输出电流阶段性的从小递增到一个电流值。并结合相应的电池端电压电压变化量，来判定充电电流的最佳值。并通过功率变换电路的电流控制电路，将输出充电电流的限制值点最终调定为该值。