基本信息
- 項目名稱：
- 智能通用型液晶顯示充電器
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 基于AVR MEGA16單片機為核心智能控制，利用該該單片機內(nèi)部A/D采樣電池電壓判斷電池類別，然后通過I/O口控制芯片LM2576實現(xiàn)充電功能。該充電器具有智能判別、智能充電、智能控制的優(yōu)勢，還加入了反接保護和過充保護功能，充電狀態(tài)液晶顯示，充電過程清晰明了，人機交互性能優(yōu)良。
- 詳細介紹：
- 智能通用性液晶顯示充電器創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 1.電池自動識別，該充電器可以自動識別兩節(jié)充電電池包括NI-MH、 Ni-Cd、Li這三種常見電池，解決了傳統(tǒng)充電器無法實現(xiàn)的單一性問題。其中NI-MH,、Ni-Cd,電池由于充電方式相同，被默認為同一種電池—NI-MH電池。 2.空載輸出為0，限流保護，為了安全保護充電器和防止漏電，當無電池外加時，充電器輸出電壓為0，當充電電流超過550mA時會嚴重影響充電電池的壽命，所以在硬件電路中加入了對電池的保護，當充電電流超過550mA時，電路自動控制降低輸出。 3.保護性充電，充電器采用智能充電方式進行充電，首先對電池進行預處理，然后根據(jù)不同電池的電池特性使用不同的充電方式，還可以采用修復性充電，對電池進行修復保護，還具有智能涓流充電模式，并且使用了一種全新的充電方法脈沖電流充電，可以很好的保護電池延長使用壽命。當電池充滿時，充電器自動關閉充電電路，防止過充，實現(xiàn)對電池的過充保護，給使用者提供極大的方便，無需時時刻刻對電池充電情況進行關注。 4.本充電器采用了一塊液晶屏作為顯示，在很大程度上提高了人機交互性能，使得傳統(tǒng)充電器不具備與人良好交互性的問題得道了很好的解決。全程監(jiān)控電壓電流，對于具備一定專業(yè)知識的使用人士又可以提供了一個很好的實驗平臺。本充電器使用了一個雙色LED，既是在黑夜中依舊清晰可見，方便使用。 5.反向保護功能，當電池接反時，充電器自動切斷充電，并報警提示電池接反。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關鍵和主要技術(shù)指標
- 充電器通常指的是一種將交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電的設備。充電器在各個領域用途廣泛，特別是在生活領域被廣泛用于手機、相機，玩具、便攜設備等等常見電器。普通充電器功能單一，針對性強，充電電池種類較多，每一種電池需要配一種充電器，因此用戶經(jīng)常購置較多的充電器，導致資源浪費，而且普通充電器因為功能不完善或使用不當導致充電電池壽命降低，甚至出現(xiàn)安全事故，而且廢舊電池對環(huán)境會造成很大污染。 為較好解決上述問題，設計了一種新型充電器，該充電器能充不同類型的電池，充電過程智能控制，能延長電池使用壽命，使用起來也更安全方便。 技術(shù)關鍵： ? 智能識別電池，對不同電池采用不同的充電方式； ? 采用智能充電，恒流（脈沖式）恒壓方式對電池進行保護性充電； ? 針對電池進行預處理，判斷是否使用智能涓流充電模式； ? 防止電池過充，采用兩種充電方式相結(jié)合，增加延長電池使用壽命。 技術(shù)指標： 經(jīng)過實驗室試驗研究得出智能通用型液晶顯示充電器部分技術(shù)指標：(注：以下指標為室溫下檢測) 輸入：AC 100V-240V 50Hz—60Hz 。 輸出：DC Ni-MH電池2.86V /Ni-Cd電池2.86V /Li電池8.4V 最大電流550mA(該電流可根據(jù)電池容量修改)。
科學性、先進性
- 1.通用性 于電池選擇智能通用性液晶顯示充電器，只需一個。通過對電池的智能識別，在不更改任何硬件的情況下由MCU控制實現(xiàn)對不同電池的不同充電，這樣就實現(xiàn)了一個充電器可以充多種類型電池的問題，給使用者提供了很大的方便。作品可以對生活中常見的Ni-MH電池、Ni-Cd電池、Li電池這三種電池充電。 2.智能 作品使用的充電方法是鋰電池的充電方法為恒定電壓法要限流；充電器本采用三段充電法，即預處理、恒流充電（快充）、恒壓充電（充滿）。開始以設定的恒流（脈沖式）充電，電池電壓以較高的斜率增長，在充電過程中斜率逐步降低，充到接近4.2V時，恒流充電階段結(jié)束。接著以4.2V恒壓充電，在恒壓階段充電時，電壓幾乎不變（或稍有增加），充電電流不斷下降。當充電電流下降到1/10C時，充電前檢測電池的電壓：針對鋰電池若電池電壓大于2.5V，則按正常方式充電；若電池電壓低于2.5V，則用小電流（約1/10C的電流）充電，充到2.5V后再按正常方式充電。這種預充電的方式稱為預處理。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 在杭州電子科技大學電子信息工程特色專業(yè)建設項目評測中獲得優(yōu)秀
作品所處階段
- 實驗室驗證
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 電路圖及軟件
作品可展示的形式
- 實物
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 作品成果為實物，具有較高的市場前景和很廣泛的應用。隨著越來越多的手持式電器的出現(xiàn)，對高性能、小尺寸、輕重量的電池充電器的需求也越來越大。電池技術(shù)的持續(xù)進步也要求更復雜的充電算法以實現(xiàn)快速、安全地充電，因此，需要對充電過程進行更精確地監(jiān)控(例如對充電電流、充電電壓監(jiān)控)，以縮短充電時間，達到最大的電池容量，并防止電池損壞。因此，智能型充電電路通常包括了恒流／恒壓控制環(huán)路、電池電壓監(jiān)測電路、充電電流檢測電路、外部顯示電路(LED或LCD顯示)等基本單元。本款充電器可以自動識別電池，讓使用者無需辨別電池直接使用，可靠性高，實用性良好，顯示界面友好。
同類課題研究水平概述
- 電池的安全充電 現(xiàn)代的快速充電器( 即電池可以在小于3 個小時的時間里充滿電，通常是一個小時) 需要能夠?qū)卧妷?、充電電流和電池溫度進行精確地測量，在充滿電的同時避免由于過充電造成的損壞。 充電方法 鎳氫電池的充電方式是將充電電池恢復其原始容量的過程，為使電池達到長期使用的目的，必須通過適當?shù)某潆姺椒ǔ潆姡壳拜^好的方式是-△V值控制充電，此外還可以采用其它的控制方法。 鋰離子電池充電的需求有：（1）過充保護——終止充電電壓精度在額定值的1%之內(nèi)（過壓充電可能對鋰離子電池造成永久性損壞）。（2）鋰離子電池的充電率（充電電流）應根據(jù)電池生產(chǎn)廠的建議選用。雖然某些電池充電率可達2C（C為電池的容量），但常用的充電率為（0.5～1.0）C。（3）如果充電電流過大會產(chǎn)生溫度過高，不僅會損壞電池并可能引起爆炸。因此在大電流充電時，需要對電池進行溫度檢測，并且在超過設定充電溫度時能停止充電以保證安全。（4）充電器電路中有設定的限流電阻，保證充電電流不超過設定的限制電流。 最大充電電流 最大充電電流與電池容量(C) 有關。最大充電電流往往以電池容量的數(shù)值來表示。例如，電池的容量為750 mA/h，充電電流為750 mA，則充電電流為1C (1 倍的電池容量)。若涓流充電時電流為C/40，則充電電流即為電池容量除以40。
