專利名稱：一種自適應(yīng)多功能充電電路及其實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
； 本發(fā)明屬于電源充電器領(lǐng)域，尤其是涉及一種自適應(yīng)多功能充電電路及其實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
目前，市面上的電池充電器(以下稱充電器)品種繁多，雖然規(guī)格型號不同，但有一個共同的特征，那就是只能對一種電池進(jìn)行充電，比如說，一款NI-MH型電池充電器，他只能對這種電池進(jìn)行充電，也就是說只適應(yīng)標(biāo)稱電壓為1. 2V的電池充電，如果手中有其它規(guī)格或不同型號的電池是不能在同一充電器上進(jìn)行充電的，如；現(xiàn)有市面上有二種電池，一種是NI-MH型電池，標(biāo)稱電壓為1. 2V，一種是NI-Zn電池，其標(biāo)稱電壓為1.6V，而電池的體積均為AA或AAA型，這二種同體積不同電壓的電池，是不能在同一個充電器上進(jìn)行充電的， 也就是說充AA/AAA 1. 2V的充電器，只能對標(biāo)稱1. 2V電池充電，不能把標(biāo)稱1. 6VAA/AAA的電池放到充1. 2V電池充電器中去充，也不能把1. 2V的電池放到充1. 6V的充電器中去充， 兩種不同電壓型號的電池，不能共用一個充電器，如果以為電池體積大小都是AA或AAA，誤以為可共用一款充電器，后果不是電池欠充就是過充，嚴(yán)重的還會把電池充爆或造成人身傷害。市面上也有一種稱萬能充電器(尤其是在手機充電器市中這種叫法比較多)這種叫著萬能充電器并不萬能(以手機電池為例)同樣只能適用于一種電池電壓，如手機充電器，對一般標(biāo)稱電壓是3. 7V(其它數(shù)碼產(chǎn)品也有)的鋰電池充電，由于手機各型號不同，所配備的電池大小規(guī)格結(jié)構(gòu)也不一樣，不管怎么不一樣，有一點是一樣的，那就是電壓相同， 都是標(biāo)稱3. 7V，人們至所以稱萬能充電器，是說這種充電器可以適用多種結(jié)構(gòu)不樣電壓相同的電池充電，因為電池結(jié)構(gòu)不同而電壓一樣，所以有人稱為萬能充電器。市面上還有一種充電器，也稱自適應(yīng)充電器，這種充電器電壓同樣是單一的，只能適合一種電壓的電池充電，如果充電器上有電壓或電池選擇開關(guān)或選擇功能的，即便是有這種功能，但很容易出現(xiàn)誤操作，一旦選錯，后果是可想而知道的，所以，一般來說，充電器上不設(shè)電壓選擇開關(guān)；用二次電池作電源的產(chǎn)品，都配有專門的充電器。在市埸上稱之為自適應(yīng)的充電器，這種自適應(yīng)充電器都是在同一種電壓規(guī)格的前提下，根據(jù)電池的容量大小來決定充電電流的大小，只是按容量決定充電電流的大小，如AA和AAA電池，電壓相同，容量不一樣，充電電流是不同的，由于這種電池結(jié)構(gòu)上有區(qū)別，一般來說在充電器結(jié)構(gòu)上就以區(qū)分開來，“共正極，負(fù)極分開”對號入座，由于結(jié)構(gòu)上不同，電路設(shè)定充電強度也就不一樣了，這種自適應(yīng)充電器只是在同一電壓下，在充電電流的大小上進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。不管采用那種方式或充電器叫什么名子，由于目前數(shù)碼產(chǎn)品比較多，所用的二次電池類型也不一樣，加上數(shù)碼產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，如手機，數(shù)碼相機，MP4，DV等等，一個產(chǎn)品配一只專用充電器，這樣一來給用戶帶來很大的不方便，容易搞錯，尤其是圓柱型電池，更容易混淆，由于這種充電器生產(chǎn)廠家不同，充電的方法也不一樣，雖然電池電壓相同，充電結(jié)果和保護(hù)方法也有不盡相同，同樣會產(chǎn)生過充欠充，輕者使電池不能正常使用或影響電池壽命，嚴(yán)重的會出現(xiàn)爆炸對人身造成傷害。常規(guī)來講，什么樣的電池需配什么樣的充電器， 否則，如上所述，存在著很多不安全因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種自適應(yīng)多功能充電電路及其實現(xiàn)方法，它能偵測不同類型和不同電壓規(guī)格的電池，并按照所偵測到電池的特性和類別，完成對電池的充電。為了解決上述任務(wù)，本發(fā)明解決的方法是；一種自適應(yīng)多功能充電電路，有由電源電路(1)，電池偵測電路(2)，基準(zhǔn)電壓 (3)，程序控制電路(4)參數(shù)設(shè)定(5)，和主次充電顯示回路(6)組成，TO為列掃描IC，TO為行掃IC，其特征在于；U5、A路B路(以下稱A路；U5P1，5，2，4。B路；U5P12，14，15，11，)分別與AR組經(jīng)分壓后與U2A輸入端相連接，B路與BR組、CR組分經(jīng)R8，R15分壓后與U2B、 U2C 輸入端相連接，(以下稱 AR = (R7, R6, R5, R16, R4 ；) BR = (Rl 1，RIO, R9, R36, R8) ；CR =(R12，R13，R14，R17，R15，D1D2D3D6，)組成完整的掃描電壓與基準(zhǔn)電壓比較電路，U2A， U2B輸出端與TOB輸入端分別相連，組成的數(shù)字比較器，由模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號來控制主次充電回路，當(dāng)U2A比較電壓低于基準(zhǔn)電壓時，輸出U2A = 0，當(dāng)U2A輸入電壓高于基準(zhǔn)電壓時，輸出U2A = 1，完成低壓段的參數(shù)設(shè)定，當(dāng)U2B比較電壓高于U2A低于U2B基準(zhǔn)電壓時，U2A = 1，U2B = 0，當(dāng) U2A = 0，U2B = 0 時 U3B-B = 0，U3B 輸出 B = 0 = 0 = 0，0+1 = 1，1+0 = 1，1+1 = 0.CR組經(jīng)R15分壓后經(jīng)D1-D4與U2C輸入端相連，當(dāng)U2C輸出等于“1”時，Q2Q1導(dǎo)通，Ql與R21并接，回路電阻減小，電流增大，當(dāng)U2C = 0時，與上述相反，回路電流下降，從而達(dá)到因電池電壓達(dá)到設(shè)定值時自動改變回路的充電強度。U3B輸出B與U6P13相連，U61Y、(2Y.3Y.4Y)輸出分別與充電器主回路Dl輸入相連，控制主充回路通斷，控制電源對電池的充電與否。U8程序控制；U5U6P9，P10, a, b，c, d，分別與U8計數(shù)端相連，abed四位，從 0000-1111并行輸出，前二位與TO (P9，P10) a，b相連為列掃描，后二位與TO (P9，P10) cd相連為行掃描。主充回路輸入端由D1R44與Q3基極相連接，當(dāng)IY = 1時，Q3導(dǎo)通時，LEDl亮， Q3Q4導(dǎo)通，反之，Dl截止，LED2經(jīng)R46與IY相連接，IY = 0時，LED2亮達(dá)到主回路充電指
示與否。當(dāng)充電器任一路放于電池時，程序控制開始對每一路的充電電池進(jìn)行掃描偵測， 當(dāng)測定到符合要求的電池時，同時起動相應(yīng)的充電回路，對電池進(jìn)行充電，電池電壓再反饋到偵測電路與基準(zhǔn)設(shè)定電壓進(jìn)行比較，看是否達(dá)到電池的設(shè)定要求，低于設(shè)定返回繼續(xù)執(zhí)行充電，等于或高于設(shè)定時，截止充電，同時LED指示由紅色轉(zhuǎn)為綠色；由于采用掃描程序控制，可以偵測到每一路所放于的電池類別和不同電池電壓值，通過偵測到的電池電壓與設(shè)定電壓相比較與否來完成充電全過程。電池類型設(shè)定與偵測；電池類型通常有，結(jié)構(gòu)分AA/AAA電壓分；標(biāo)稱有1. 2V 1. 6V 3.7V和一次電池1.5V幾種(組合除外)，按基本電壓對每一種電池可分為三段設(shè)定，(現(xiàn)以NI-MH電池為例，)比如標(biāo)稱1. 2V的電池，電池電壓低于1. IV以下時，(通過放置二小時以上電池電壓不能恢復(fù)到標(biāo)稱附近時)定義為電池過放電或久置的電池，放入這種電池進(jìn)行充電時，需先進(jìn)行預(yù)充，將電池有效激活，所以一般電流取值比較下，當(dāng)電池進(jìn)行小電流預(yù)充，電池初步激活電池電壓回升到符合要求后，再進(jìn)行第二階段大電流充，(偵測到電池電壓在1.2V左右時就直接進(jìn)入大電流充電階段)電池經(jīng)大電流(一般在0.3C以上)一是節(jié)約時間，充電效率高，而電池不會發(fā)熱，當(dāng)電池電壓上升到1.38-1.40時，充電電流降至原充的三分之一左右，進(jìn)入第三階段，由于電池接近充滿，如仍采用大電流充，一是充電效率低，二是電池發(fā)熱比較嚴(yán)重，如果不及時處理，造成電池過充就會嚴(yán)重的影響電池的使用壽命甚至?xí)l(fā)生爆炸造成人生安全。當(dāng)電池電壓達(dá)到設(shè)定電壓時，電池主回路關(guān)斷，采用涓流續(xù)充，當(dāng)所有回路電池都完成充電關(guān)斷主充回路后，定時起動，二小時后關(guān)斷電源，停止電池充電，以保電池安全(其它不同電壓類型的電池方法相同，在此不作一一說明)。電池區(qū)間電壓的判定；電壓偵測回路有三個電壓比較器電路，U2A為低壓段設(shè)定 (仍以1. 2V電池為例其它相同)偵測到電壓為1. IV以下時，U2A為低電平，大于1. IV為高電平。上限電壓設(shè)定由U2B完成；當(dāng)電池電壓低于1. 42V時，U2B輸出低電平，大于時為高電平，同理，U;3B數(shù)字比較器，U2A+U2B = U3B，將二比較器輸出電平進(jìn)行比較，當(dāng)U2A，U2B都為低電平時，U3B為低電平，其中有一個為高電平時，U3B才為高電平，如二比較器都為高電平時，U3B也為低電平，利用電路的這一特性，就可以對電池的類別或電壓值作出比較準(zhǔn)確的判斷，(其它類型電池方法相同)掃描回路；由于充電回路一路至多路，而每一路又可放入任何電池，因此，必須對每一路進(jìn)行動態(tài)掃描，(如果每次充電放入的電池全都為同一型號電池時，可以將列掃描偵測符合要求電池時，可以將此鎖定，混充電必須動態(tài)掃描)偵測出符合要求的電池，如若是多回路，還要對多回路掃描，回路基本功能就是充當(dāng)這種工作，如先進(jìn)行第一充電回路進(jìn)行掃描，偵測電池類型或電池電壓規(guī)格，當(dāng)?shù)谝宦窉呙柰瓿珊?，又跳到第二，第三，第四路?來回反復(fù)進(jìn)行，直到全部充電完成。充電電流設(shè)定；充電電流設(shè)定為四段，“預(yù)充，快充，補充，涓流”；預(yù)充小電流由涓流完成，當(dāng)電池完成預(yù)充后，電池電壓恢復(fù)到設(shè)定值時，U;3B為高電平，進(jìn)入快充階段，同時， U2C輸出為高電平，通過Ql導(dǎo)通，提高充電回路電流，當(dāng)電池電壓上升到中段時(一般設(shè)定在80%左右容量)U2C為低電平，Ql截止，充電電流下降，充電進(jìn)入補充階段，當(dāng)電池電壓上升到上限電壓時，U2B為高電平，(U2A+U2B = 1+1 = U3B = 0)U3B為低電平，關(guān)斷相關(guān)回路主回路(不影響其它回路偵測與判斷)最后進(jìn)入涓流續(xù)充，如果全部充電完成后，回路關(guān)斷電源或延時判斷停止掃描?；鶞?zhǔn)比較電壓；基準(zhǔn)比較電壓由高精度LM431提供，通過R的分壓獲得符合要求的基準(zhǔn)電壓，供U2A，U2B U4D基準(zhǔn)比較電壓。充電指示；充電指示由紅綠LED顯示不同狀態(tài)，由于各充電回路采用的是動態(tài)掃描，又與LED狀況同步，所以指示狀況是以流水態(tài)展示，充電時為紅，充滿或無電池時亮綠色。程序控制與掃描；電路中，由于涉及到偵測電池電壓比較多，但本發(fā)明中僅用了三個電壓比較器來完成全部電池電壓偵測比較，采用了動態(tài)掃描方式，三個電壓比較回路組成一個完整的電池偵測回路，并與程序控制與掃描同步，當(dāng)掃描到哪一路具體電池電壓時， 都由這三個比較器來完成充電與否的設(shè)置與判斷，這樣一來，就大大的簡化了整個電路；程序控制由數(shù)字電路U8完成并行輸出四位，輸出分別與TOTO控制端相連接，U5為每一列對各種電池進(jìn)行掃描，U6為行掃描。電池的修復(fù)與恢復(fù)性充電；常規(guī)正常使用的二次電池，一般放電后都能恢復(fù)到標(biāo)稱電壓或以上，如果電池出現(xiàn)了過放或久置末用的或環(huán)境溫度較低時，都會出現(xiàn)低于標(biāo)稱電壓的情況，從而導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大，如若不加修復(fù)直接進(jìn)行快充，電池電壓很快高于電池上限截止電壓，也就是說遇到這種情況，電池是很難充進(jìn)電的，必須要對電池進(jìn)行去極化小電流預(yù)充，以激活電池，當(dāng)電池電壓達(dá)到快充電壓條件時，才能進(jìn)行正常充電，U5，A路AR來完成?；謴?fù)性充電是指一般不可充電池，如一次堿性電池，這類電池是不可充的，但人們在使用這種電池過程中，(尤其是電動玩具中用的堿性電池或其它較大電流放電的器具) 由于成本低，容量大，用完后棄之可惜，希望能充電后再次使用。其實，這種堿性電池在電動玩具中是不可能一次放完的，由于連續(xù)較大電流放電，電池的極化效應(yīng)比較顯現(xiàn)，導(dǎo)致電池不能完全放盡，這是由于電池的極化作用，導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大，不能使電池內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)為電能輸出，如果對電池去極化，這種堿性電池仍繼續(xù)使用多次，直到轉(zhuǎn)換電能基本用盡。 電路中有專門一組是針對一次電池進(jìn)行偵測和設(shè)定的，當(dāng)放入這種電池后，掃描到AR，BR 對應(yīng)電壓符合，開始對這種一次電池進(jìn)行恢復(fù)性充電(與二次充電是有較大區(qū)別的)預(yù)充階段比較長，快充較短，以利激活電池，達(dá)到去極化的效果，讓電池作些恢復(fù)性使用主。本發(fā)明的有益效果；本發(fā)明所涉及到自適應(yīng)多功能充電電路，應(yīng)用于多種不同型號類別和不同電壓規(guī)格的二次電池充電，它能根據(jù)偵測到不同標(biāo)稱電壓的二次電池來設(shè)定充電強度和上限截止電壓，采用預(yù)充，快充，補充和涓流分段充程，大大的提高了電池的充電效率和節(jié)約了充電時間，可以滿足不同需求，本發(fā)明綜合了目前市面上多種充電器合為一體，并能滿足多種電壓規(guī)格電池的充電要求，尤其是對多產(chǎn)品多充電器極易誤用，為多種不同規(guī)格的電池充電帶來極大的方便，本發(fā)明還能對一次堿性電池作恢復(fù)性充電，(恢復(fù)性充電；非電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而是一種物理性充電，準(zhǔn)確的說是將仍可利用的一次電池，通過恢復(fù)性充電其實質(zhì)是去電池極化，降低電池內(nèi)阻，充分利用電池內(nèi)部剩余能量)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本低，精度高，安全可靠，為人們的出行和實際生活帶來極大的方便。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述；


；圖1 ；本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理框圖；圖2 ；本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)原理電路電壓偵測原理圖；圖3 ；圖3是圖2原理分體圖；圖4 ；本發(fā)明實施例電流自動設(shè)定電路原理圖；圖5 ；本發(fā)明實施例程序掃描控制原理圖；圖6 ；本發(fā)明實施例充電回路原理圖；圖中標(biāo)號說明；參見圖1 ;(1)電源電路，可以是AC/DC電路，也可以明DC/DC，DC, 電路；⑵電池偵測電路，⑶基準(zhǔn)電壓電路；⑷程序控制電路；(5)參數(shù)設(shè)定電路；(6)主次充電回路與充電指示電路；參見圖2 ；由Ul組成基準(zhǔn)電路，Ul為高精度穩(wěn)壓IC431所組成，為U2A，U2B，U2C提供基準(zhǔn)比較電壓，U2A，U2B, U2C為電壓比較器，U3B為數(shù)字比較器，U5為列掃描IC，U6為行掃描。圖3為圖2的分體圖，為了分析方便，圖3只對一種電壓的工作原理進(jìn)行分析圖示。 圖4 ；電流強度自動設(shè)定電路，由U2C與CR，D1-D4和相關(guān)電阻群配合設(shè)定分段電流的大小設(shè)定。圖5 ；為程序掃描原理電路，U8為自帶振蕩的計數(shù)分頻電路，采用二進(jìn)制的計數(shù)方式， 選用四位并行輸出，完成對U5TO的控制；圖6充電回路，共四路，圖中只示出一個回路，可應(yīng)用多回路，本實施例僅選用四個充電回路用于分析說明，圖中LEDl和LED2為充電狀況顯示，為雙色LED。
具體實施方式
；以下結(jié)合附圖2，圖3，圖4，圖5，圖6對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述；其實施例只是符合本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的一個實例，本發(fā)明包含卻不限于下述實施例所述內(nèi)容，即本實施例的內(nèi)容不是對本發(fā)明的進(jìn)一步限定。(如本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)由模數(shù)電路完成，尤其是圖2-圖5部分，程序控制與偵測電路可以采用MCU，PLC或其它微控制來完成。為了分析起見，本實施例以模數(shù)電路組合原理僅作為分析基礎(chǔ)，不是對他的限定。)實施例1參見圖2，圖2為電池電壓偵測電路，由高精度穩(wěn)壓電源提供比較基準(zhǔn)電壓，Ul與 R1R2分壓后為U2A，U2B U2C提供基準(zhǔn)電壓，U2A，U2B，U2C (以下稱2A，2C，2B)假定；2A為低壓偵測，2B 為高壓偵測，U5P1，5，2，4 與 12，14，15，11 相對應(yīng)，P1-P12 = 1. 2V-1. 42V，P5_P14 =1. 6V-1. 88V ；P2-P15 = 3. 7V-4. 2V ；P4-P11 = 1. 4-1. 55V ；由于采用各電壓的設(shè)定和程控方式，不會出現(xiàn)不同電壓的組合，如；1. 2V和1. 6V或3. 7V等等電壓偵測設(shè)定；現(xiàn)以AA和AAA電池為例，二次電池標(biāo)稱可分為1. 2V(NI_MH電池)1. 6V (NI-Zn電池)，3. 7V (Li電池)一次電池；1. 5V ( —次堿性電池)。由于電池結(jié)構(gòu)相同，但電壓規(guī)格不一樣，為了適應(yīng)上述不同電壓電池充電，先對對各種預(yù)見的情況進(jìn)行設(shè)定，一旦條件成就，充電器會按設(shè)定參數(shù)完成對電池安全充電。2A為低壓段電壓設(shè)定，R5，R6 R7 R16 (以下稱AR)并聯(lián)后與R4串聯(lián)分壓，分壓后與2A正輸入端相連接，與基準(zhǔn)電壓比較，大于或小于二種狀態(tài)，當(dāng)分壓點電壓低于基準(zhǔn)電壓時，2A輸出為低電平(以下稱“0”)，當(dāng)分壓點電壓高于基準(zhǔn)電壓時，2A輸出為高電平(以下稱“1”)見圖3，為一種電池電壓的偵測由TO-A端引入，仍以1.2V電池為例，TO公共端 A引入的電壓由A路P1、AR、(R7)與第一分壓點比較(R7-R4)高于1. 2V時，2A輸出為1，低于1. 2V時為0，低于1. 2V時，電池預(yù)充或進(jìn)行修復(fù)處理，直到電壓高于1. 2V，高于1. 2V時， 電池進(jìn)入快充段(設(shè)定的電壓只是作為分析不作為限定)進(jìn)入快充段后。2C快充上限電壓設(shè)定；電池電壓高于2A設(shè)定電壓后，上限截止電壓和快充上限電壓由2B和2C以及BR，CR來完成偵測，CR比較電壓為快充上限，2C的高低電平輸出，直接控制主充回路Ql的導(dǎo)通與截止，來調(diào)整快充電流的大小(圖4)，當(dāng)Ql導(dǎo)通時，切除R21電阻，使回路電壓降減小，提高充電強度；當(dāng)Ql截止時，R21壓降增大，減小充電強度，完成快充階段，進(jìn)入電池補充階段。.2B BR為上限截止電壓設(shè)定，2B，BR設(shè)定是整個充電器的關(guān)鍵，它關(guān)系到充電器的效率與品質(zhì)，電池進(jìn)入快充-補充-涓流，2B、RB設(shè)定電壓均為主回路截止電壓，也就是被充電池的上限截止電壓，其值必須符合電池的充電特性與安全，要求比較高，如1.2V組，截止電壓為1. 42V，1. 6V組截止電壓為1. 88V等等，(誤差不超過20mV)只要對BR分壓值合理設(shè)置，就可以根據(jù)不同電池電壓進(jìn)行設(shè)定。U5列掃描，AR-2A ；BR-2B ；CR-2C ；三組合，每一組合分四段(可N+1)，每一段都有二種狀態(tài)(“0”、“1”)，U5P9P10為掃描控制端，當(dāng)輸入為00時，U5AB路第一段連通(雙四選一)(見圖2)，當(dāng)輸入湍為“11”時，選通第四段，反復(fù)循環(huán)完成列掃描。如掃描到一電壓低于2A參考電壓時，說明電池均需修復(fù)或預(yù)充，2A輸出為0，(2B是截止電壓設(shè)定，2B = 0，)2A =0，2B = 0,U3B = 2A+2B = 0，相應(yīng)的充電主回路是截止的，僅靠涓流給電池充電，對電池進(jìn)行修復(fù)或恢復(fù)性充電；當(dāng)2A = 1，2B = 0，U;3B = 2A+2B = 1，進(jìn)入電池快充段；2C為快充上限截止，當(dāng)電池電壓上升到一定電壓時，應(yīng)減小充電電流，2C輸出端直接控制Ql的通斷來調(diào)整主回路電流的大小，由快充轉(zhuǎn)為補充，進(jìn)入充電第三階段，由2B來完成(2k = 1)；同樣，偵測來的電壓由BR 2B進(jìn)行比較時，只要檢測到電壓高于上限值，2B輸出高電平，由于充電進(jìn)入第三階段，2A = 1，2B = 0，2A，2B輸出由1+0 = 1(U!3B)，只有2B電壓達(dá)到上限設(shè)定值時，2B = 1,2A+2B = 1+1 = 0(U!3B-B，注；xor gates)，也可以認(rèn)為U!3B輸出為0時，充電器主回路截止，U3B輸出為1時，主回路充電；充電回路的顯示狀態(tài)分別由LEDl和LED2 顯不。U6行掃描；(參見圖6)同理；U6與U5—樣，U6P1，5，2，4，和P12，14，15，ll為雙路同步對應(yīng)端，(以下稱U6A，U6B)U6A公共端P3與U5公共端相連接，U6B公共端P13與TOB 輸出端相連接，U6A1-4V分別與每充電回路電池正極相連接，U6B1-4Y分別與充電回路控制輸入端相連接，控制充電器的充電與截止。U8程序控制與掃描；U8為帶有振蕩器的分頻電路；U8的計數(shù)端P7、5、6、4、并行輸出分別與U5、U6的控制端P9、P10相連接，計數(shù)從0000-1111，前二位為列控制，后二位為行控制，(見圖5)a、b、c、d，(程序掃描部分偵測部分，U5、TO、U8、U3B，U2完全可以采用單片機或微處理器，可以進(jìn)一步簡化工藝，本發(fā)明采用數(shù)字電路，僅通過電路制程說明其工作原理和實現(xiàn)具體的方案，此結(jié)構(gòu)方案和實施例不是本發(fā)明的唯一方案)。實例說明；接通電源，電路開始掃描，充電器內(nèi)無電池時，所偵測的電壓均為電源電壓，大小相等，2A、2B均為高電平，2A+2B = 1+1 = 0，顯示電路為綠色燈流水態(tài)閃亮，當(dāng)用戶將電池放于充電器內(nèi)時，電路開始偵測電池的初始情況正常與否，當(dāng)偵測到電池電壓高于1. 2V時電池為正常，可以正常快充電，當(dāng)電池低于1. 2V時，電池需修復(fù)，2A輸出為0，高于1.2V時，2A輸出為1，。對于其它類似的電池，其基本方法相同(如；1.6V或3.7V)。由于一次堿性電池，通常來說是不可以充電的，但在有些情況下，這種堿性電池的電能并沒有放完，比如很多電動玩具，當(dāng)電池在玩具上不能使用時，電池的電能并沒有用完，這是由于放電電流比較大，造成電池的內(nèi)阻增高，(電池的極化現(xiàn)象)無法繼續(xù)放電，如果適當(dāng)?shù)膶﹄姵剡M(jìn)行反向放電，可以幫助電池消除極化，電池內(nèi)阻下降，當(dāng)然，經(jīng)這樣處理后，電池又可再次使用了，(但，這并不是電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能所致)這樣處理一次堿性電池， 稱之為恢復(fù)性充電。恢復(fù)性充電，以預(yù)充方式為主，(修復(fù)去極化)由于電池內(nèi)阻不同如二次電池，經(jīng)如此預(yù)充，電池電壓上升很快，也就是當(dāng)電池出現(xiàn)電壓上升很快到一定電壓時， 必須將充電流降到最低，以保電池的安全。圖2中R4-R16，R36，-R8 ；R17D6-R15是根據(jù)一次電池特性來設(shè)定電壓的，如電池電壓以1. 4V為2A的參考點，高于1. 4V2A輸出為1，當(dāng)?shù)陀?. 4V時為0，由于一般一次電池內(nèi)阻比較大，尤其是放過電的電池，內(nèi)阻更大，所以先采用小電流去極化，當(dāng)電壓達(dá)到1. 4V時，才進(jìn)入“快充”，-補充-涓流。2B上限充電截止；通過U5送來的電壓加到Rll，R12并接點，圖3所示，2B輸入比較為高段截止電壓，電壓高于1. 42V時(假定)2B輸出為高電平，低于1. 42V時，輸出為低電平，根據(jù)上述設(shè)定，現(xiàn)可以將電池電壓分成了 ；四段，1.2以下OA)，1.2-1.40(2C)， 1.2-1. 42 (2B)以上涓流(R41)，例如，當(dāng)放于的電池經(jīng)偵測電壓低于1. 2V時，2A，2B均輸出為 0，送入 U3B 比較，U;3B 輸出為 0C3B 真值表；0+0 = 0,0+1 = 11+0 = 1,1+1 = 0) 2A+2B = 0，3B = 0+0 = 0，如果充電器內(nèi)放的不是1. 2V而是1.6V時，那么，U5ab = 00-11掃描，00-1. 2V, 01-1. 6V, 10-3. 7V，11-1. 5V，只要在這四組設(shè)定中有一個符合，就能選中，并按選中的電池要求進(jìn)行充電，如果全部沒有，偵測電壓為電源電壓，U3B = 0，充電器只有綠色LED閃亮。綜上所述；本發(fā)明采用的電壓掃描方案，有效的解決了在同一個充電器上對多種不同規(guī)格電壓電池進(jìn)行安全可靠充電。
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)多功能充電電路，有由電源電路(1)，電池偵測電路0)，基準(zhǔn)電壓(3)， 程序控制電路(4)參數(shù)設(shè)定(5)，和主次充電顯示回路(6)組成，TO為列掃描IC，TO為行掃 IC,其特征在于 ’U5A路B路分別與AR組經(jīng)分壓后與U2A輸入端相連接，B路與BR組、CR組經(jīng)R8，R15分壓后與U2B、U2C輸入端相連接，組成完整的掃描電壓與基準(zhǔn)電壓相比較，U2A， U2B輸出端與TOB輸入端分別相連，TOB輸出B與U6P13公共端相連，組成的數(shù)字比較器，當(dāng) U2A比較電壓低于基準(zhǔn)電壓時，U2A輸出=0，當(dāng)U2A比較電壓高于基準(zhǔn)電壓時，U2A輸出= 1，完成低壓段的參數(shù)設(shè)定，當(dāng)U2B比較電壓高于U2A低于U2B基準(zhǔn)電壓時，U2A = 1，U2B = 0，當(dāng) U2A = 0，U2B = 0 時 U3B-B = 0，U3B 輸出 B = 0，U61Y(2Y3Y4Y)輸出分別與充電器主回路控制(Dl)輸入相連，控制主充回路通斷，完成電池的充電與否。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)多功能充電電路，其特征在于；CR組經(jīng)R15分壓后經(jīng)D1-D4與U2C輸入端相連，當(dāng)U2C輸出等于“ 1 ”時，Q2Q1，R21被短接，主回路電阻減小， 電流增大，當(dāng)U2C = 0時，與上述相反，回路電流下降，從而達(dá)到因電池電壓達(dá)到設(shè)定值時自動改變回路的充電強度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)多功能充電電路，其特征在于；U5U6P9，P10，a，b， c，d，分別與U8進(jìn)行計數(shù)端相連，abed四位，ab為列掃描，cd為行掃描。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種自適應(yīng)多功能充電電路，其特征在于；主充回路輸入端由D1R44與Q3基極相連接，當(dāng)IY = 1時，Q3導(dǎo)通時，LEDl亮，Q3Q4導(dǎo)通，反之，Dl截止，LED2經(jīng)R46與IY相連接，IY = 0時，LED2亮，達(dá)到主回路充電指示與否。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自適應(yīng)充電電路及其實現(xiàn)方法，有由電源電路(1)，電池偵測(2)，基準(zhǔn)電壓(3)，程序控制(4)，參數(shù)設(shè)定(5)，回路鎖定(6)和主次充電回路組成，適應(yīng)于多種不同型號類別和不同電壓規(guī)格的二次電池充電，它能根據(jù)偵測到不同標(biāo)稱電壓的二次電池來設(shè)定充電強度和上限截止電壓，采用預(yù)充，主充，次充和涓流分段充程，從而提高了充電效率和節(jié)約充電時間，本發(fā)明還能對一次堿性電池作恢復(fù)性充電，對放置已久，電池過充受損或在低溫環(huán)境下對電池具有激活與修復(fù)作用，有效的解決了多機合一的應(yīng)用功能，為人們在實際生活中，提供了極大的方便。
文檔編號H02J7/00GK102403742SQ20101028022
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者陳祖櫟 申請人:亞帝森能源科技(深圳)有限公司