一种充电器用自动识别电池电压的方法和装置与流程

本发明属于电池充电的技术领域，具体涉及一种充电器用自动识别电池电压的方法和装置。

背景技术：

铅酸蓄电池是一种技术成熟的储能电池，以其价格和安全优势成为电动自行车的首选电池类型，同时还广泛用于各类车辆（摩托车、燃油汽车）的启动电源以及通信基站、太阳能路灯等场合。铅酸蓄电池以单颗电压12v和24v最常见，12v用于小型汽车的启动电源以并为车上各类设备供电，24v则用于大功率的卡车、客车和货车上。此外，6v蓄电池用在小功率的设备上，例如台灯或路灯。对于电动自行车，蓄电池作为动力电池，有36v和48v两种系统，通常通过单颗12v的电池串并联实现。对于额定电压不同的蓄电池，必须使用具有相应输出电压的充电器或充电系统进行充电，否则就会因为充电电压不够无法充电，或者因为电压过高导致充电系统工作异常甚至损坏电池，市面上众多的蓄电池充电器，包括电动自行车充电器，都是针对某一种电压的蓄电池进行设计和使用的，无法通用。为了给不同电压的蓄电池充电，需要购置多种不同规格的充电器，而且还要做好区分和标识，避免用错，这给使用带来不便；针对这些不足之处，有必要开发一种适应不同类型蓄电池充电、无需使用复杂的算法、简单实用、成本低、稳定可靠的充电器用自动识别电池电压的方法和装置。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种适应不同类型蓄电池充电、无需使用复杂的算法、简单实用、成本低、稳定可靠的充电器用自动识别电池电压的方法和装置。

本发明的目的是这样实现的：一种充电器用自动识别电池电压的方法和装置，所述方法包括由稳压管和晶体管构成电子开关，自动检测接入充电的蓄电池的电压，根据电池电压自动切换分压电阻的大小，从而获得不同的充电电压。

所述装置包括电路板，所述电路板上设置有电子开关，所述电子开关由z1、z2、q3、q4构成。

所述电子开关由两个稳压管和两个晶体管构成。

所述方法为当接入充电的蓄电池为6v规格，放电截止电压为4.8v，充电电压为6.8v，此时稳压管z1和z2均不导通，q3、q4也截止，r4和r16分压决定充电电压。

所述方法为当接入充电的蓄电池为12v规格，放电截止电压通常为10.5v，此时z2和q4截止；z1导通，从而q3饱和导通，r12和r16并联，再与r4进行分压共同决定输出的充电电压。

所述方法为当接入充电的蓄电池为24v规格，放电截止电压为21v，充电电压为27.5v；此时z1、z2均导通，q3、q4饱和导通，r12、r13和r16并联，再与r4进行分压共同决定输出的充电电压。

本发明的有益效果：本发明能够用一个充电电路（系统）实现对不同类型蓄电池进行自动充电（可以实现对不同类型蓄电池充电的通用装置），与现有的相关专利技术相比，无需使用cpu或微控制器一类的器件，无需使用复杂的算法，具有简单实用，成本低，稳定可靠等优点，本发明适用于各类基于uc3842系列控制的电池充电器（或系统），既可以用于自动识别不同规格的铅酸蓄电池，实现对不同电压蓄电池自动识别和充电的通用装置；还能用于自动识别不同规格锂电池，其他有益效果在具体实施例中详细说明。

附图说明

图1是本发明一种充电器用自动识别电池电压的方法和装置的主视图。

图2是采用uc3842的蓄电池充电电路示意图（针对12v蓄电池）。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明，本说明书所使用的术语如“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1-2所示，一种充电器用自动识别电池电压的方法和装置，所述方法包括由稳压管和晶体管构成电子开关，自动检测接入充电的蓄电池的电压，根据电池电压自动切换分压电阻的大小，从而获得不同的充电电压。

本实施例中巧妙利用两个稳压管和两个晶体管构成电子开关，自动检测接入充电的蓄电池的电压（类型），根据电池电压自动切换分压电阻的大小，从而获得不同的充电电压，实现对不同类型蓄电池进行自动充电的通用装置。

实施例2

所述装置包括电路板，所述电路板上设置有电子开关，所述电子开关由z1、z2、q3、q4构成。

本实施例中利用z1、z2、q3、q4等构成电子开关，自动检测接入充电的蓄电池电压，根据电池电压自动切换分压电阻的大小，从而获得不同的充电电压。

实施例3

所述电子开关由两个稳压管和两个晶体管构成。

实施例4

所述方法为当接入充电的蓄电池为6v规格，放电截止电压为4.8v，充电电压为6.8v，此时稳压管z1和z2均不导通，q3、q4也截止，r4和r16分压决定充电电压。

本实施例中当接入充电的蓄电池为6v规格，放电截止电压为4.8v，充电电压为6.8v（或者依照电池规格书要求），此时稳压管z1和z2均不导通，q3、q4也截止，r4和r16分压决定充电电压（6.8v）。因此，按上述设计方法，r16取值10k，则r4取值：

（2）。

实施例5

所述方法为当接入充电的蓄电池为12v规格，放电截止电压通常为10.5v，此时z2和q4截止；z1导通，从而q3饱和导通，r12和r16并联，再与r4进行分压共同决定输出的充电电压。

本实施例中当接入充电的蓄电池为12v规格，放电截止电压通常为10.5v，此时z2和q4截止；z1导通，从而q3饱和导通，r12和r16并联，再与r4进行分压共同决定输出的充电电压（13.75v）。根据公式（2）可算出r12和r16并联的阻值为

已知r16=10k，故r12取值

。

实施例6

所述方法为当接入充电的蓄电池为24v规格，放电截止电压为21v，充电电压为27.5v；此时z1、z2均导通，q3、q4饱和导通，r12、r13和r16并联，再与r4进行分压共同决定输出的充电电压。

本实施例中当接入充电的蓄电池为24v规格，放电截止电压为21v，充电电压为27.5v；此时z1、z2均导通，q3、q4饱和导通，r12、r13和r16并联，再与r4进行分压共同决定输出的充电电压（27.5v），根据公式（2）可算出此时r12、r13和r16并联的阻值

因此

。

根据这种方法设计的充电电路，不管接入充电的电池是6v、12v还是24v，电路都能自动识别，并提供相应的充电电压，从而实现对不同类型蓄电池进行自动充电的通用装置；同样道理，如果需要自动识别的电池只有12v和24v两种，只需要在图2中取消z2、q4、r9、r13、r18，按上述方法重新计算r4、r12的值即可；实际工程中，由于零件参数误差，也许需要对计算出来的阻值进行微调，才能获得准确的输出电压。

实施例7

采用uc3842系列电源控制芯片构成激变换电路，将220v市电转换为所需的充电电压，是业界常用的一种蓄电池充电技术，其电路原理如图1所示。这种充电电路工作在恒压和恒流两种模式。

其中，u3（tl431）和u2（p521光耦）组成反馈电路稳定输出电压，属于恒压充电模式。当电池电压很低时（例如12v电池的电压下降到放电截止电压10.5v时），充电初期的电流很大，通过电阻r11采样，uc3842限制了充电的峰值电流，此时充电器工作在恒流（限流）模式。

对于标称电压为12v的铅酸蓄电池，充电电压通常在13.6～13.8v之间（一般取13.75v，或者参照具体电池的规格书定义），该电压由反馈电阻r4和r16决定。

实际设计时，先决定r16的阻值。tl431参考输入端的电流约为2ua，为了避免此电流影响分压比，同时避免噪声的影响，流过r16的电流应为tl431参考输入端电流的100倍以上，所以r16取值应小于2.5v/200ua=12.5k，图1实际取10k。

根据tl431的工作原理，输出电压

（1）

由此可得：

显然，这样设计的充电电路，只能适用12v蓄电池的充电，无法用于6v、24v等类型的蓄电池。

具体实施方式是对本发明的进一步说明而非限制，对本领域普通技术人员来说在不脱离本发明实质内容的情况下对结构做进一步变换，而所有这些变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。