[发明专利]一种检测电压负增量的电池智能充电方法和电路

摘要

本发明公开了一种检测电压负增量的电池智能充电方法和电路，包括在开关电源的副边设置单片机电源给主控单片微计算机U1供电，设置一开关管Q4受U1的一个引脚控制或开或关，使U1的另一引脚所连接电压取样单元，取回被充电电池的ocv电压进行AD转换，U1的又一引脚连接充电负极V‑，通过AD转换取回充电电流值，U1的再一个引脚输出PWM信号控制充电电压。本发明遵循电化学材料的充电特性，在U1中装载了模拟理想充电过程的检测控制程序，通过检测电池的端电压和电池温度来控制充电电流以及终止充电过程。本发明解决了现有技术电池过充后严重发热所导致的电解液干涸、可充电次数减少、寿命缩短的弊端及其他安全隐患。本发明成本低廉。

主权项

1.一种检测电压负增量的电池智能充电方法，其特征存于，所述方法包括：/n第一步、首先在开关电源（17）的副边电路设置单片机电源（14）、取样开关控制单元（16）、电压取样单元（15）、充电电压调整单元（18）、主控单片微计算机U1和温度检测单元（19），所述主控单片微计算机U1由单片机电源（14）供电，取样开关控制单元（16）的开关管Q4受主控单片微计算机U1的第6引脚控制，加在充电电池（20）正极的充电电压V+通过开关管Q4与开关电源（17）副边的输出端连接，主控单片微计算机U1的第5脚连接充电电压调整单元（18），控制充电电压V+的高低；主控单片微计算机U1的第2引脚连接电压取样单元（15）的取样点，主控单片微计算机U1的第1引脚连接温度检测单元（19），主控单片微计算机U1的第3引脚连接充电负极V-，充电负极V-通过充电电流取样电阻接地；/n第二步、然后在主控单片微计算机U1内部的主控程序存储器（11）中装载包括取样时间设置程序模块（111）、取样开关驱动程序模块（112）、取样电压AD转换程序模块（113）、取样电压分析程序模块（114）、充电电压分析结果处理程序模块（115）、电池温度检测程序模块（116）、电池温度数据分析程序模块（117），电池温度数据处理程序模块（118）、电池充电状态显示程序模块（119）、计时器程序模块（120），所述各个程序模块的指令适于由主控处理器（12）加载并执行；/n第三步、开关电源（17）开始工作，充电电池（20）接在V+和V-之间，主控单片微计算机U1内的计时器程序模块（120）开始计时；/n第四步、取样时间设置程序模块（111）设置每间隔充电时间t1，开关管Q4被关断一个关断时隙t2，这个关断动作由取样开关驱动程序模块（112）驱动取样开关控制单元（16）执行，在关断时隙t2期间，主控单片微计算机U1通过电压取样单元（15）将充电电池（20）的端电压数值通过取样电压AD转换程序模块（113）取回，连续做N次取样，建立一个取样数据组，取样数据组内数据按先后顺序存放；/n第五步、通过取样电压分析程序模块（114）分析充电电池（20）的端电压是否低于额定值下限；/n若低于额定值下限，则充电电池（20）属于苏醒激活预充阶段，主控单片微计算机U1启动充电电压分析结果处理程序模块（115），通过充电电压调整单元（18）和检测充电电流取样电阻上的电压，将充电电流设定为小电流预充模式；/n第六步、若充电电池（20）的端电压高于额定值下限，则此时应进入恒流快充模式，主控单片微计算机U1启动充电电压分析结果处理程序模块（115），通过充电电压调整单元（18）和检测充电电流取样电阻上的电压，将充电电流调整为恒流快充模式时的电流值；/n第七步、接下来，在恒流快充模式阶段，主控单片微计算机U1调用第四步的取样步骤，不断取得取样数据组，通过取样电压分析程序模块（114）分析组内电压数据按取样顺序是否是持平或是递增的，如果是，就重复本步骤，如果组内电压数据按取样顺序出现递减，就进行下一步；/n第八步、接下来，因组内电压数据按取样顺序出现递减，说明充电电池（20）即将进入过充状态，此时主控单片微计算机U1调用通过充电电压调整单元（18）和检测充电电流取样电阻上的电压，将充电电流调整为涓流充电模式时的电流值；/n第九步、从第三步开始，即启动计时器，之后各个步骤便始终检测计时器的累计计时时间，如计时时间未达到设定时间，则转第三步运行，若达到或超过设定时间则转第十步；/n第十步、结束充电，此时彻底关断开关管Q4。/n