矿灯电池充电器的制作方法
专利名称矿灯电池充电器的制作方法
技术领域本实用新型涉及一种矿灯电池充电器。
背景技术目前，国内的矿灯电池充电器大多为一装有充电电路板的盒体，盒体一端为连接 电池充电架的输入接头，另一端有连接矿灯电池的充电插头，并有指示电源和充电结束标 志的红色、绿色指示灯。但是，根据锂电池的充电特性，在电池电压较低时(低于3V)，应以 较低速率充电；当电池电压达到3V时，可采用快充，通常限制充电率在1C电池额定值以下。 一般矿灯电池充电器没有根据锂电池的充电特性区分充电过程中的每一个阶段，也没有提 供动态监视功能，这样容易造成电池的永久损伤，尤其是矿灯数量较多时也不便管理。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自动控制和指示充电过程、充电状态 的矿灯锂电池(或镍氢电池)充电装置。
本实用新型所采用的技术方案是矿灯电池充电器，包括主控模块、充电管理模 块、红外检测模块、状态指示输出模块，红外检测模块的输出与主控模块连接，主控模块的 状态输出与状态指示输出模块连接，主控模块与充电管理模块连接。 主控模块采用主控芯片STC12C5201。 充电管理模块采用充电管理芯片BQ24061。 红外检测模块由四2输入与非门芯片74HC00、红外反射型光耦RG149B、音频解码 芯片LM567组成，四2输入与非门芯片74HC00的输出连接红外反射型光耦RG149B，红外反 射型光耦RG149B输出连接音频解码芯片LM567。 状态指示输出模块由指示灯、蜂鸣器和状态输出口组成。 本实用新型的积极效果是本实用新型克服了现有的矿灯电池充电器不区分充电 阶段、不提供动态实时监控接口，实现成本较高的缺陷，充分考虑锂电池(或者镍氢电池) 的充电特性，将充电过程分为涓充阶段、恒流(CC)快充阶段、恒压(CV)终止阶段三个阶段， 有效延长电池寿命。该充电器配有一红外检测电路，可检测矿灯的电池是否正常挂上。在 充电过程中检测并实时输出工作状态，包括工作、故障、涓充、充电四种状态，故障状态伴随 蜂鸣器报警提示。状态可提供给后续管理系统，方便统一智能管理。红绿指示灯指示供电 是否正常、充电过程中电池的电压大小(三个指示灯指示电压达到3V， 3. 5V， 4V三个阶段)、 矿灯工作状态和故障状态。
图1为本实用新型电路方框图， 图2为本实用新型电路原理图1， 图3为本实用新型电路原理图2，[0013] 图4是矿灯电池的左侧视构造图， 图5是矿灯电池的正视构造图， 图6是矿灯电池的右侧视构造图。 图中1.充电管理芯片(BQ24061)，2.主控芯片(STC12C5201) ， 3.指示灯1，4.限流 电阻，5.电池，6.红外检测器，7.状态B输出口，8.状态A输出口，9.指示灯2， 10.指示灯 3， 11.指示灯4，12.指示灯5，13.蜂鸣器，14.非门芯片(74HC00)，15.输入频率调节电阻 1，16.输入频率调节电阻2，17.输入频率调节电容，18.红外反射型光耦(RG149B)，19.输 出频率调节电阻，20.音频解码芯片(LM567)，21.输出频率调节电容，22.电源接口，主控模 块23，充电管理模块24，红外检测模块25，状态指示输出模块26。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。 产品为一盒体，盒体内有一电路板。电路板主要由四个模块构成主控模块23、充 电管理模块24、红外检测模块25和状态指示输出模块26。 如图1所示，充电器由主控模块23、充电管理模块24、红外检测模块25和状态指 示输出模块26四个模块组成。主控模块23由主控芯片(STC12C5201)2及其外围电路组成。 充电管理模块24主要由充电管理芯片(BQ24061) 1、限流电阻4等外围电路组成。红外检 测模块25由四2输入与非门芯片(74HC00)14、红外反射型光耦(RG149B) 18、音频解码芯片 (LM567)20等组成。状态指示输出模块26由指示灯3、9、 10、 11、 12、蜂鸣器13和状态输出 口 7、8组成。 如图2所示，充电管理芯片(BQ2、4脚连接主控芯片(STC12C5201) 2第 8、9脚，输出充电状态信息；第6脚连接限流电阻4，通过其可调节充电电流，一般调节电阻 阻值在l. 13K左右，使充电最大电流为1A;第9脚连接指示灯3和主控芯片(STC12C5201)2 第7脚，显示芯片工作是否正常，并报告给主控芯片；第10脚与电池5相连，监测电池5电 压。主控芯片(STC12C脚连接电池5，采样电池5电压；第13、14、15脚连接指 示灯9、10、11，通过其依次闪烁指示电压达到3V，3. 5V，4V ;第12脚连接指示灯12，指示是 否井下工作；第11脚连接蜂鸣器13，故障时报警提示；第16、17脚连接状态A输出口 8、状 态B输出口 7，输出充电状态。 如图3所示，四2输入与非门芯片(74HC00)14第1、2脚连接输入频率调节电阻15， 第3、4、5脚连接输入频率调节电阻16，第6脚连接输入频率调节电容17，通过其可调节方 波频率，一般将频率调节在6KHz左右；第6脚输出输出至红外反射型光耦(RG149B)18。红 外反射型光耦RG149B(18)输出端与音频解码芯片LM567(20)第3脚相连。音频解码芯片 (LM567) 20第5、6脚连接输出频率调节电阻19和输出频率调节电容21，通过其可调节音频 解码芯片(LM567)20的载波频率；第8脚输出检测信号至主控芯片红外检测器6。 如图4所示，状态A输出口8、状态B输出口7通过接口输出至后续处理系统，蜂鸣 器13故障时报警提示。 如图5所示，指示灯3、9、10、11、12指示工作状态以及电池电压。红外检测器6紧 靠充电架，通过红外反射型光耦RG149B检测矿灯是否挂上。 如图6所示，电池5接口与矿灯电池充电接口连接，输出充电电压为4. 15V-4. 25V。电源接口 22接充电架输入电源。输入充电电压为6V 18V。 主控芯片STC12C5201控制充电管理芯片工作并监测充电管理芯片的工作状态。 通过一红色指示灯指示芯片工作是否正常、供电电压是否过高。充电管理芯片通过监测电 池电压，将充电过程分为预充阶段、恒流(CC)快充阶段、恒压(CV)终止阶段三个阶段并输 出相关的控制信号，主控芯片读取这些信号，根据信号进一步进行处理和控制。红外检测模 块由四2输入与非门芯片74HC00产生方波，通过调节电阻和电容可调节方波频率，一般将 频率调节在6KHz左右。方波输入至红外反射型光耦RG149B。当矿灯挂上，红外反射型光耦 检测到反射光，输出同频率方波至音频解码芯片LM567。同样可通过调节电阻和电容调节音 频解码芯片LM567的载波频率，使其频率与输入信号频率相同，当音频解码芯片LM567检测 到同频率方波，输出低电平至主控芯片红外检测器。主控芯片STC12C5201根据该信号即可 判断矿灯是否正常挂上，并通过指示灯指示。红外检测模块通过方波的调制，达到去除外界 信号干扰的目的。主控芯片STC12C5201采样电池电压，并通过三个指示灯依次闪烁指示电 压达到3V，3. 5V，4V。主控芯片STC12C5201通过红外检测信号以及充电管理芯片BQ24061 的工作状态信号，将充电过程分为工作(矿灯取下)、故障、涓充和充电四种状态。状态通过 状态输出口输出至后续管理系统，达到统一智能管理的目的。
权利要求矿灯电池充电器，包括主控模块(23)、充电管理模块(24)、红外检测模块(25)、状态指示输出模块(26)，其特征在于红外检测模块(25)的输出与主控模块(23)连接，主控模块(23)的状态输出与状态指示输出模块(26)连接，主控模块(23)与充电管理模块(24)连接。
2. 如权利要求1所述的矿灯电池充电器，其特征在于主控模块(23)采用主控芯片 STC12C5201(2)。
3. 如权利要求1或2所述的矿灯电池充电器，其特征在于充电管理模块(24)采用充 电管理芯片BQ24061(1)。
4. 如权利要求1或2或3所述的矿灯电池充电器，其特征在于红外检测模块(25)由 四2输入与非门芯片74HC00(14)、红外反射型光耦RG149B(18)、音频解码芯片LM567 (20) 组成，四2输入与非门芯片74HC00(14)的输出连接红外反射型光耦RG149B(18)，红外反射 型光耦RG149B(18)输出连接音频解码芯片LM567(20)。
5. 如权利要求1或2或3或4所述的矿灯电池充电器，其特征在于状态指示输出模 块(26)由指示灯(3、9、10、11、12)、蜂鸣器(13)和状态输出口 (7、8)组成。
专利摘要本实用新型涉及矿灯充电技术，为一种矿灯电池充电器，包括主控模块、充电管理模块、红外检测模块、状态指示输出模块，红外检测模块的输出与主控模块连接，主控模块的状态输出与状态指示输出模块连接，主控模块与充电管理模块连接。它克服了现有技术不能根据电池特性区分充电阶段、没有动态监测功能的缺陷，将充电过程分为涓充阶段、恒流(CC)快充阶段、恒压(CV)终止阶段三个阶段，有效延长电池寿命，实时监测输出工作状态并伴随蜂鸣器报警，还提供信号输出以便统一智能管理。
文档编号H02J7/00GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者丁绪星, 吴青, 杨凌云 申请人:安徽师范大学矿灯用蓄电池小结_百度文库
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公司介绍深圳市威科电源有限公司成立于2004年，是一家集研发、生产、销售于一体的企业，公司在电源适配器、电池充电器、矿灯设备配件等领域有着得天独厚的优势。公司有多名资深的研发工程师，不但有自己研发的众多通用型优秀产品，更为很多客户量身定做了多款物美价廉的产品，为客户赢得更多利润空间。公司一直秉承“质量第一，科技创新”的经营理念，不仅拥有一批高素质的人才和专业生产设备，而且具有一套完善的质量管理体系。主导产品包括矿灯配件、中小功率电源适配器、充电器、LED驱动应用等多个系列。凭借精良的品质，合理的价格，完善的售后服务雄居同行业前列，销售网络已遍布全国,并成功销往欧美、中东、东南亚等国家和地区。通过企业的产品，看企业的现在；通过企业的理念，看企业的未来。面对WTO这一历史性机遇,威科人将一如既往，追求卓越，不断完善，不断创新，以更精良的品质、更有...
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矿灯电池充电管理装置
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技术简要说明
本实用新型具体为一种矿灯电池充电管理装置，解决现有矿灯电池充电管理装置实际使用时易发生误判和错判而导致不能正常工作的问题。比较单元包括第一比较器、第二比较器、第一与非门、第二与非门、第一发光二极管以及第二发光二极管，第一比较器输出端与第一与非门输入端相连，第一与非门输出端与第一发光二极管相连，第二比较器输出端与第二与非门输入端相连，第二与非门输出端与第二发光二极管相连，第一比较器的反相端和第二比较器的同相端分别与充电管理单元的充电状态输出端相连，第一比较器的同相端和第二比较器的反相端均接入串联分压支路。本实用新型具有结构合理、性能稳定和使用效果好的优点。
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专利权信息
专利类型：实用新型
专利申请日：
公开(公告)日：
申请(专利权)人：大同煤矿集团有限责任公司
申请人：大同煤矿集团有限责任公司
公开(公告)号：
分类号：H01M
10/44;H02J
发明(设计)人：刘大同;韩国华;张喜麟;仝富;朱书梅
国别省市：14[中国|山西]
总流量：175
录入日期： 18:40
温馨提示：该专利受国家知识产权法保护。如您希望使用该专利，请联系专利权人，获得专利权人的授权许可。
一种矿灯电池充电管理装置，包括充电管理单元、串联分压支路和比较单元，其特征在于：比较单元包括第一比较器（Ｕ２Ｂ）、第二比较器（Ｕ２Ａ）、第一与非门（Ｕ２Ｃ）、第二与非门（Ｕ２Ｄ）、第一发光二极管（Ｄ１）以及第二发光二极管（Ｄ２），第一比较器（Ｕ２Ｂ）输出端与第一与非门（Ｕ２Ｃ）输入端相连，第一与非门（Ｕ２Ｃ）输出端与第一发光二极管（Ｄ１）的阴极相连，第一发光二极管（Ｄ２）的阳极与工作电源相连，第二比较器（Ｕ２Ａ）输出端与第二与非门（Ｕ２Ｄ）输入端相连，第二与非门（Ｕ２Ｄ）输出端与第二发光二极管（Ｄ２）的阴极相连，第二发光二极管（Ｄ２）的阳极与工作电源相连，第一比较器（Ｕ２Ｂ）的反相端和第二比较器（Ｕ２Ａ）的同相端分别与充电管理单元的充电状态输出端（ＳＴＡＴ）相连，第一比较器（Ｕ２Ｂ）的同相端和第二比较器（Ｕ２Ａ）的反相端均接入串联分压支路。
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ip：66.249.67.*来自：美国加利福尼亚州圣克拉拉县山景市谷歌公司“充电”是给蓄电池等设备补充电量的过程。其原理是让直流电从放电相反的方向通过，以使蓄电池中活性物质恢复作用。现在，又有了引申义比如学习，工作等。
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