專利名稱：多功能蓄電池修復(fù)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蓄電池修復(fù)設(shè)備，具體涉及一種多功能蓄電池修復(fù)儀。
背景技術(shù)：
蓄電池的成本低廉，目前已廣泛應(yīng)用于汽車、電動(dòng)自行車等交通工具以及其它照明設(shè)備中。蓄電池長期使用后，或者使用不當(dāng)時(shí)，其電極板的表面容易生成白色硫酸鉛晶體，不易分解，使得蓄電池的容量下降、內(nèi)阻增大、放電能力下降，導(dǎo)致蓄電池的使用壽命縮短，甚至報(bào)廢，造成資源的浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種多功能蓄電池修復(fù)儀，該多功能蓄電池修復(fù)儀應(yīng)能對(duì)蓄電池進(jìn)行修復(fù)，而且具有操作簡單、使用方便、成本低廉的特點(diǎn)。本實(shí)用新型可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)多功能蓄電池修復(fù)儀，包括機(jī)殼、顯示屏、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)、按鈕、蜂鳴器、指示燈、散熱風(fēng)扇以及工作電路；其特征在于所述工作電路包括采用單端反激式工作模式的電源單元、對(duì)蓄電池充電/放電的充電及放電轉(zhuǎn)換單元、控制開關(guān)電源輸出電壓的反饋調(diào)整單元、 采集蓄電池電壓電流信號(hào)的信號(hào)采樣單元、處理采樣結(jié)果以及控制充電及放電轉(zhuǎn)換單元充電/放電過程的主控單元；所述電源單元的輸入端接市電，輸出端連接充電及放電轉(zhuǎn)換單元的輸入端；所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元的輸出端對(duì)蓄電池充電或放電；所述反饋調(diào)整單元的輸入端與電源單元的輸出端連接，反饋調(diào)整單元的輸出端通過光耦反饋信號(hào)至電源單元；所述信號(hào)采樣單元的采樣端對(duì)蓄電池以及充電及放電轉(zhuǎn)換單元采樣，信號(hào)采樣單元的輸出端連接至主控單元；所述主控單元與所述顯示屏、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)、按鈕、蜂鳴器、指示燈以及散熱風(fēng)扇連接。所述電源單元包括連接在變壓器Tl高壓側(cè)的開關(guān)電源和低壓側(cè)的工作電源；所述開關(guān)電源由輸入支路和開關(guān)支路組成；輸入支路包括依序連接的用于抑制電網(wǎng)干擾信號(hào)的濾波電路、將交流市電變換成直流電的整流濾波電路、消除變壓器反向脈沖的尖峰吸收電路；所述濾波電路與市電連接，由濾波電容C34、電感Ll組成，整流濾波電路由濾波電容C38、C39以及二極管D8、D9、 D10、D11組成，尖峰吸收電路與變壓器初級(jí)線圈的高壓側(cè)電連接，由電阻R74、電容C46、二極管D16組成；開關(guān)支路包括PWM調(diào)制芯片U8及其驅(qū)動(dòng)電路、PWM調(diào)制芯片的供電電路、控制所述輸入支路通斷的MOS開關(guān)管；所述供電電路的輸入端與變壓器次級(jí)線圈的高壓側(cè)電連接，輸出端連接至PWM調(diào)制芯片的VCC引腳；MOS開關(guān)管的源極與尖峰吸收電路中二極管 D16的正極電連接，漏極通過限流電阻R77接地；PWM芯片的output引腳通過限流電阻R64 與MOS開關(guān)管的柵極電連接以控制MOS開關(guān)管的開關(guān)頻率；[0010]所述工作電源由充電支路和工作電壓支路組成；所述充電支路包括依序連接的由二極管D20和濾波電容C56及濾波電容C33組成的輸出整流濾波電路、相互并聯(lián)的輸出隔離二極管D12以及D13，輸出整流濾波電路的輸入端與初級(jí)線圈的低壓側(cè)電連接，輸出隔離二極管的輸出端與充電及放電轉(zhuǎn)換單元的輸入端電連接；工作電壓支路包括為主控單元和信號(hào)采樣單元提供標(biāo)準(zhǔn)工作電壓的穩(wěn)壓芯片 U13、U14、U17，以及由二極管D17、D19和濾波電容C47、C48、C51、C52組成的控制電路的整流濾波電路；控制電路的整流濾波電路的輸入端與次級(jí)線圈的低壓側(cè)電連接，穩(wěn)壓芯片U13、 U14、U17的輸出電壓分別為-12V、+12V、+5V。所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元包括依序串聯(lián)的負(fù)載，同向并聯(lián)的防反接二極管D22、 D23、D24，MOS開關(guān)管D21，低溫漂采樣電阻；其中，MOS開關(guān)管D21的源極與防反接二極管 D22、D23、D24的負(fù)極電連接、漏極通過所述低溫漂采樣電阻接地，柵極與主控單元電連接， MOS開關(guān)管的漏極也與主控單元電連接；所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元還包括一用于充電/放電切換的雙刀雙擲繼電器K2，該雙刀雙擲繼電器的一側(cè)為同步運(yùn)動(dòng)且分別與蓄電池的正極、負(fù)極電連接的正極彈簧片、負(fù)極彈簧片；另一側(cè)為分別用于充電和放電的兩組共四個(gè)觸點(diǎn)，用于充電的一組觸點(diǎn)中與正極彈簧片觸碰的觸點(diǎn)，連接所述電源單元中充電支路的輸出端；與負(fù)極彈簧片觸碰的觸點(diǎn)，連接所述防反接二極管D22、D23、D24的正極；用于放電的一組觸點(diǎn)中與正極彈簧片觸碰的觸點(diǎn)，連接負(fù)載遠(yuǎn)離防反接二極管的一端；與負(fù)極彈簧片觸碰的觸點(diǎn)，直接接地；所述雙刀雙擲繼電器還并聯(lián)有一吸收其反向電壓的二極管D7， 該二極管的負(fù)極接+12V的工作電壓，正極接所述主控單元中繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。所述主控單元包括單片機(jī)U9及其驅(qū)動(dòng)電路、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路、MOS開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)的抗干擾電路、按鈕濾波電路；所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路均由一個(gè)限流電阻和一個(gè)三極管組成，三個(gè)三極管的發(fā)射極均接地，集電極分別與所述散熱風(fēng)扇、雙刀雙擲繼電器、蜂鳴器連接，對(duì)應(yīng)的基極分別通過所述限流電阻連接至單片機(jī)的PD4、PD7、 PD6引腳；所述MOS開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路由電阻1 30、1 46、1 48、1 67、電容035、三極管07、08、二極管D14組成；所述電阻R48與電容C35并聯(lián)后，一端連接在單片機(jī)的PBl引腳上，另一端與三極管Q7的基極連接；三極管Q7的發(fā)射極接地，集電極依序與所述二極管D14、電阻R67、 R46串聯(lián)后接地，其中集電極連接的是二極管D14的負(fù)極；所述三極管Q8的基極與二極管 D14的負(fù)極連接，發(fā)射極與二極管D14的正極連接，集電極通過所述電阻R30與三極管Q7的集電極連接，三極管Q8的集電極還接有+12V電壓；電阻R67和電阻R46之間與所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元中的MOS開關(guān)管D21的基極連接以控制其開關(guān)頻率；所述旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)的抗干擾電路由電阻R35、R37、R38、電容C19、C21、C22、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)接頭Jll組成；所述旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)接頭Jll的4號(hào)接口接地，1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)接口分別連接單片機(jī)的PB5、PB4、PB3引腳，所述1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)接口分別通過電容C22、C21、C19接地；另外，所述1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)接口還分別通過電阻R38、R35、R37接入+5V電壓；所述按鈕濾波電路包括電阻R34、電容C12以及按鈕接頭J9 ；所述電容C12并聯(lián)在按鈕接頭的1號(hào)、2號(hào)接口上，所述1號(hào)接口接地，2號(hào)接口與單片機(jī)的PBO引腳連接，所述2號(hào)引腳還通過所述電阻RIM接入+5V的電壓。所述反饋調(diào)整單元包括運(yùn)算放大器U16A、分壓電路、低通一階濾波電路、RC反饋式比較電路；所述分壓電路由依序串聯(lián)的分壓電阻R89、R95、R96組成，分壓電阻R89和分壓電阻R95連接的一端，還與運(yùn)算放大器的正相輸入端電連接，另一端與所述充電支路中輸出整流濾波電路的輸出端電連接，分壓電阻R96接地；所述低通一階濾波電路由電阻R91、 R92、R93、R94、濾波電容C59、二極管D2組成，該低通一階濾波電路的輸入端接主控單元中的單片機(jī)U9的PB2引腳以輸入PWMB信號(hào)，輸出端與運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端；所述RC反饋式比較電路包括電阻R87、電容C55，兩者串聯(lián)后并聯(lián)在運(yùn)算放大器的輸出端和負(fù)相輸入端之間；運(yùn)算放大器的輸出端通過限流電阻R86接地，該運(yùn)算放大器的輸出端和限流電阻 R86之間還串聯(lián)有一光耦U2以將信號(hào)反饋至所述電源單元中開關(guān)支路的PWM調(diào)制芯片。所述信號(hào)采樣單元包括對(duì)蓄電池電壓信號(hào)采樣的差分式電壓衰減電路、對(duì)充電及放電轉(zhuǎn)換單元采樣的差分式電流采樣電路；所述差分式電壓衰減電路由電阻R51、R75、 R76、R78、R79、R80、R81、調(diào)零電位器R70、運(yùn)算放大器Ull以及四線制信號(hào)采樣線J12組成， 其輸入端與蓄電池連接，輸出端與單片機(jī)的ADC6引腳連接；所述差分式電流采樣電路由電阻R31、R32、R39、R68、調(diào)零電位器R69、低溫漂采樣電阻R90、電容C25、C43、C44和運(yùn)算放大器U12組成，低溫漂采樣電阻R90作為差分式電流采樣電路的采樣端，串聯(lián)在所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元中以采集電流信號(hào)，該差分式電流采樣電路的輸出端與單片機(jī)的ADC7引腳連接。本實(shí)用新型的工作原理是充電過程電源單元的輸入端接220V市電；雙刀雙擲繼電器的彈簧片切換到用于充電的一組觸點(diǎn)(可通過手動(dòng)按鈕或者自動(dòng)的方式切換)，即正極彈簧片接電源單元的輸出端，負(fù)極彈簧片接防反接二極管的正極；信號(hào)采樣單元的差分式電壓衰減電路采集蓄電池的電壓信號(hào)，處理后傳送給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)接收到的信號(hào)發(fā)出PWMB指令給反饋調(diào)整單元；反饋調(diào)整單元處理接收到的PWMB信號(hào)后，通過光耦U2將信號(hào)傳遞給電源單元中開關(guān)支路的PWM調(diào)制芯片；PWM芯片通過控制MOS開關(guān)管Qll的開關(guān)頻率，來調(diào)節(jié)變壓器輸入電壓的占空比，從而實(shí)現(xiàn)達(dá)到控制蓄電池充電電壓的目的；同時(shí)，信號(hào)采樣單元的差分式電流采樣電路采集充電及放電轉(zhuǎn)換單元的充電電流信號(hào)，處理后反饋給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)該信號(hào)依前述步驟控制變壓器的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)蓄電池的穩(wěn)定充電。放電過程電源單元的輸入端接220V市電；雙刀雙擲繼電器的彈簧片切換到用于放電的一組觸點(diǎn)(可通過手動(dòng)按鈕或者自動(dòng)的方式切換)，即正極彈簧片接負(fù)載M,負(fù)極彈簧片接地，此時(shí)，蓄電池、負(fù)載、防反接二極管、MOS開關(guān)管D21、低溫漂采樣電阻R90組成一個(gè)回路，通過負(fù)載消耗蓄電池儲(chǔ)存的電量，此過程中，主控電路的工作原理與充電過程類似。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型通過采樣電路采集電池信號(hào)，單片機(jī)根據(jù)該信號(hào)控制蓄電池的充電電壓，實(shí)現(xiàn)蓄電池的平穩(wěn)充電，達(dá)到蓄電池修復(fù)的目的；此外，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，制作本實(shí)用新型的元器件的價(jià)格也較為低廉，生產(chǎn)成本較低。

圖1本實(shí)用新型的電路原理圖。[0026]圖2是圖1中電源單元的電路原理放大圖。圖3是圖1中主控單元的電路原理放大圖。圖4是圖1中反饋調(diào)整單元的電路原理放大圖。圖5是圖1中信號(hào)采樣單元的電路原理放大圖。圖6是圖1中充電及放電轉(zhuǎn)換單元的電路原理放大圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，多功能蓄電池修復(fù)儀，包括機(jī)殼、顯示屏、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)、按鈕、蜂鳴器、指示燈、散熱風(fēng)扇以及工作電路。所述顯示屏、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)、按鈕、蜂鳴器、指示燈、散熱風(fēng)扇均可外購獲得，為使圖面整潔，圖1中機(jī)殼、顯示屏、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)、按鈕、指示燈、 散熱風(fēng)扇均予以省略不畫。所述工作電路包括采用單端反激式工作模式的電源單元1(即圖1中的1號(hào)虛線框)、對(duì)蓄電池充電/放電的充電及放電轉(zhuǎn)換單元(即圖1中的2號(hào)虛線框)、控制開關(guān)電源輸出電壓的反饋調(diào)整單元(即圖1中的3號(hào)虛線框)、采集蓄電池電壓電流信號(hào)的信號(hào)采樣單元(即圖1中的4號(hào)虛線框)、處理采樣結(jié)果以及控制充電及放電轉(zhuǎn)換單元充電/放電過程的主控單元(即圖1中的5號(hào)虛線框)；所述電源單元的輸入端接220V市電，輸出端連接充電及放電轉(zhuǎn)換單元的輸入端；所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元用于切換蓄電池的充電或放電狀態(tài)，其輸出端對(duì)蓄電池充電或放電；所述反饋調(diào)整單元的輸入端與電源單元的輸出端連接，反饋調(diào)整單元的輸出端通過光耦U2反饋信號(hào)至電源單元；所述信號(hào)采樣單元的采樣端對(duì)蓄電池以及充電及放電轉(zhuǎn)換單元采樣，信號(hào)采樣單元的輸出端連接至主控單元；所述主控單元與顯示屏(顯示充電電流或電壓值)、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)、按鈕、蜂鳴器(報(bào)警功能，如蓄電池充滿時(shí)鳴叫)、指示燈(指示充電狀態(tài))以及散熱風(fēng)扇連接。如圖2所示，所述電源單元包括連接在變壓器Tl高壓側(cè)的開關(guān)電源和低壓側(cè)的工作電源；所述開關(guān)電源由輸入支路和開關(guān)支路組成；輸入支路包括依序連接的用于抑制電網(wǎng)干擾信號(hào)的濾波電路、將交流市電變換成直流電的整流濾波電路、消除變壓器反向脈沖的尖峰吸收電路；所述濾波電路通過接頭 J6與220V市電連接，由濾波電容C34、電感Ll組成，為保證使用安全，接頭J6和濾波電路之間串聯(lián)有保險(xiǎn)絲Fl ；整流濾波電路由濾波電容C38、C39以及二極管D8、D9、D10、Dll組成(四個(gè)二極管組成橋式整流電路)，220V的交流市電經(jīng)整流濾波后，轉(zhuǎn)換成310V左右的直流電接入變壓器初級(jí)線圈的高壓側(cè)；尖峰吸收電路與變壓器初級(jí)線圈的高壓側(cè)電連接， 由電阻R74、電容C46、二極管D16組成(常規(guī)電路)；開關(guān)支路包括PWM調(diào)制芯片U8及其驅(qū)動(dòng)電路、PWM調(diào)制芯片的供電電路、控制所述輸入支路通斷的MOS開關(guān)管；所述供電電路的輸入端與變壓器次級(jí)線圈的高壓側(cè)電連接，輸出端連接至PWM調(diào)制芯片的VCC引腳，該供電電路由二極管D15、穩(wěn)壓二極管ZD1、電阻尺65、1 71、1 72、1 73、三極管09、電容030丄37丄45組成，二極管015和穩(wěn)壓管二極管202的正極分別與變壓器次級(jí)線圈的高壓側(cè)連接，穩(wěn)壓二極管ZD2的負(fù)極與三極管的基極連接， 二極管的負(fù)極通過電阻R72與三極管的集電極連接，三極管的發(fā)射極通過電阻R65連接至PWM芯片U8的VCC引腳，該發(fā)射極還通過電阻R73與尖峰尖峰吸收電路的輸入端連接，電阻 R71并聯(lián)在三極管的基極和集電極之間，三極管的集電極通過電容R45接地，穩(wěn)壓二極管的正極接地，電容C30和C30并聯(lián)后，一端與PWM芯片的VCC引腳并聯(lián)，另一端接地，；MOS開關(guān)管的源極與尖峰吸收電路中二極管D16的正極電連接，漏極通過限流電阻R77接地；PWM 芯片的output引腳通過限流電阻R64與MOS開關(guān)管的柵極電連接以控制MOS開關(guān)管的開關(guān)頻率；電阻 R45、R47、R52、R53、R54、R63、R64 以及電容 C26、C27、C28、C29、C32 組成 PWM 調(diào)制芯片的驅(qū)動(dòng)電路，其電路為常規(guī)接法，不做詳細(xì)介紹；光耦U2輸出端的正極與PWM調(diào)制芯片的Vref引腳連接，負(fù)極通過所述電阻R52與PWM芯片的VFB連接；所述工作電源由充電支路和工作電壓支路組成；所述充電支路包括依序連接的由二極管D20和濾波電容C56及濾波電容C33組成的輸出整流濾波電路、相互并聯(lián)的輸出隔離二極管D12以及D13，輸出整流濾波電路的輸入端與初級(jí)線圈的低壓側(cè)電連接，輸出隔離二極管的輸出端與充電及放電轉(zhuǎn)換單元的輸入端電連接；工作電壓支路包括為主控單元和信號(hào)采樣單元提供標(biāo)準(zhǔn)工作電壓的穩(wěn)壓芯片 U13、U14、U17，以及由二極管D17、D19和濾波電容C47、C48、C51、C52組成的控制電路的整流濾波電路(常規(guī)電路，不作詳細(xì)介紹)；控制電路的整流濾波電路的輸入端與次級(jí)線圈的低壓側(cè)電連接，穩(wěn)壓芯片U13、U14、U17的輸出電壓分別為-12V、+12V、+5V。所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元包括依序串聯(lián)的負(fù)載M(可選用電阻絲)，同向并聯(lián)的防反接二極管D22、D23、D24，MOS開關(guān)管D21，低溫漂采樣電阻；其中，MOS開關(guān)管D21的源極與防反接二極管D22、D23、D24的負(fù)極電連接、漏極通過所述低溫漂采樣電阻接地，柵極與主控單元電連接，MOS開關(guān)管的漏極也與主控單元電連接；所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元還包括一用于充電/放電切換的雙刀雙擲繼電器K2，該雙刀雙擲繼電器的一側(cè)為同步運(yùn)動(dòng)且分別與蓄電池的正極、負(fù)極電連接(通過接頭J14連接)的正極彈簧片、負(fù)極彈簧片；另一側(cè)為分別用于充電和放電的兩組共四個(gè)觸點(diǎn)，用于充電的一組觸點(diǎn)中與正極彈簧片觸碰的觸點(diǎn)，連接所述電源單元中充電支路的輸出端；與負(fù)極彈簧片觸碰的觸點(diǎn)，連接所述防反接二極管D22、D23、D24的正極；用于放電的一組觸點(diǎn)中與正極彈簧片觸碰的觸點(diǎn)，連接負(fù)載遠(yuǎn)離防反接二極管的一端；與負(fù)極彈簧片觸碰的觸點(diǎn)，直接接地；所述雙刀雙擲繼電器還并聯(lián)有一吸收其反向電壓的二極管D7，該二極管的負(fù)極接+12V的工作電壓，正極接所述主控單元中繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。所述主控單元包括單片機(jī)U9 (可選用ATmegal68系列單片機(jī))及其驅(qū)動(dòng)電路、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路、MOS開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)的抗干擾電路、按鈕濾波電路(均為常規(guī)電路)；所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路由依序與單片機(jī)PD4引腳串聯(lián)的限流電阻R29、三極管Q6組成， 三極管的集電極與所述散熱風(fēng)扇連接(通過接頭J4連接)，發(fā)射極接地，基極與所述限流電阻似9連接；所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路由依序與單片機(jī)PD7引腳串聯(lián)的限流電阻R28、三極管Q4 組成，三極管的集電極與所述雙刀雙擲繼電器連接，發(fā)射極接地，基極與所述限流電阻R28 連接；所述蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路由依序與單片機(jī)PD6引腳串聯(lián)的限流電阻R27、三極管Q5組成， 三極管的集電極與所述蜂鳴器連接，發(fā)射極接地，基極與所述限流電阻R27連接；所述MOS開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路由電阻1 30、1 46、1 48、1 67、電容035、三極管07、08、二極管D14組成；所述電阻R48與電容C35并聯(lián)后，一端連接在單片機(jī)的PBl引腳上，另一端與三極管Q7的基極連接；三極管Q7的發(fā)射極接地，集電極依序與所述二極管D14、電阻R67、 R46串聯(lián)后接地，其中集電極連接的是二極管D14的負(fù)極；所述三極管Q8的基極與二極管 D14的負(fù)極連接，發(fā)射極與二極管D14的正極連接，集電極通過所述電阻R30與三極管Q7的集電極連接，三極管Q8的集電極還接有+12V電壓；電阻R67和電阻R46之間與所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元中的MOS開關(guān)管D21的基極連接以控制其開關(guān)頻率；所述旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)的抗干擾電路由電阻R35、R37、R38、電容C19、C21、C22、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)接頭Jll組成；所述旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)接頭Jll (旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)與該接頭插接)的4號(hào)接口接地，1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)接口分別連接單片機(jī)的PB5、PB4、PB3引腳，所述1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)接口分別通過電容C22、C21、C19接地；另外，所述1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)接口還分別通過電阻R38、R35、 R37接入+5V電壓；所述按鈕濾波電路包括電阻R34、電容C12以及按鈕接頭J9(操作按鈕與該接頭插接)；所述電容C12并聯(lián)在按鈕接頭的1號(hào)、2號(hào)接口上，所述1號(hào)接口接地，2號(hào)接口與單片機(jī)的PBO引腳連接，所述2號(hào)引腳還通過所述電阻R34接入+5V的電壓；單片機(jī)U9的驅(qū)動(dòng)電路為常規(guī)電路，在此不做詳細(xì)介紹。所述反饋調(diào)整單元包括運(yùn)算放大器U16A、分壓電路、低通一階濾波電路、RC反饋式比較電路；所述分壓電路由依序串聯(lián)的分壓電阻R89、R95、R96組成，分壓電阻R89和分壓電阻R95連接的一端，還與運(yùn)算放大器的正相輸入端電連接，另一端與所述充電支路中輸出整流濾波電路的輸出端電連接，分壓電阻R96接地；所述低通一階濾波電路由電阻R91、 R92、R93、R94、濾波電容C59、二極管D2組成，該低通一階濾波電路的輸入端接主控單元中的單片機(jī)U9的PB2引腳以輸入PWMB信號(hào)，輸出端與運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端；所述RC反饋式比較電路包括電阻R87、電容C55，兩者串聯(lián)后并聯(lián)在運(yùn)算放大器的輸出端和負(fù)相輸入端之間；運(yùn)算放大器的輸出端通過限流電阻R86接地，該運(yùn)算放大器的輸出端與所述光耦 U2輸入端的正極連接、限流電阻R86與光耦輸入端的負(fù)極連接以將信號(hào)反饋至所述電源單元中開關(guān)支路的PWM調(diào)制芯片。所述信號(hào)采樣單元包括對(duì)蓄電池電壓信號(hào)采樣的差分式電壓衰減電路、對(duì)充電及放電轉(zhuǎn)換單元采樣的差分式電流采樣電路；所述差分式電壓衰減電路由電阻R51、R75、 R76、R78、R79、R80、R81、調(diào)零電位器R70、運(yùn)算放大器Ull以及四線制信號(hào)采樣線J12組成， 其輸入端與蓄電池連接，輸出端與單片機(jī)的ADC6引腳連接；所述差分式電流采樣電路由電阻R31、R32、R39、R68、調(diào)零電位器R69、低溫漂采樣電阻R90、電容C25、C43、C44和運(yùn)算放大器U12組成，低溫漂采樣電阻R90作為差分式電流采樣電路的采樣端，串聯(lián)在所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元中以采集電流信號(hào)，該差分式電流采樣電路的輸出端與單片機(jī)的ADC7引腳連接。所述液晶屏插接在接頭J8上以顯示充電電流或電壓，接頭J8的1號(hào)接線端接 +5V, 2號(hào)接線端接地，3號(hào)接線端接單片機(jī)U9的PDO引腳，4號(hào)接線端接單片機(jī)的PDl引腳， 5號(hào)接線端接單片機(jī)的PD2引腳；單片機(jī)通過接頭J7燒錄程序，接頭J7的1號(hào)接線端接單片機(jī)PB3引腳，2號(hào)接線端接單片機(jī)VCC引腳，3號(hào)接線端懸空，5號(hào)接線端接單片機(jī)PC6引腳，7號(hào)接線端接單片機(jī)PB5引腳，9號(hào)接線端接單片機(jī)PB4引腳，4號(hào)、6號(hào)、8號(hào)、10號(hào)接線端接地；所述指示燈通過接頭JlO與單片機(jī)連接以指示本實(shí)用新型的工作狀態(tài)，其中接頭JlO的1號(hào)接線端接+5V，2號(hào)接線端(安裝手動(dòng)/自動(dòng)指示燈)通過電阻R55與單片機(jī)的 PC5引腳連接，3號(hào)接線端(安裝放電設(shè)置指示燈)通過電阻R58與單片機(jī)的PC4引腳連接，4號(hào)接線端(安裝充電設(shè)置指示燈)通過電阻R59與單片機(jī)的PC3引腳連接，5號(hào)接線端(安裝模式設(shè)置指示燈)通過電阻R60與單片機(jī)的PC2引腳連接，6號(hào)接線端(安裝脈沖模式指示燈)通過電阻R61與單片機(jī)的PCl引腳連接，7號(hào)接線端(安裝查詢指示燈)通過電阻R62與單片機(jī)的PCO引腳連接。
權(quán)利要求1.多功能蓄電池修復(fù)儀，包括機(jī)殼、顯示屏、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)、按鈕、蜂鳴器、指示燈、散熱風(fēng)扇以及工作電路；其特征在于所述工作電路包括采用單端反激式工作模式的電源單元 (1)、對(duì)蓄電池充電/放電的充電及放電轉(zhuǎn)換單元( 、控制開關(guān)電源輸出電壓的反饋調(diào)整單元(3)、采集蓄電池電壓電流信號(hào)的信號(hào)采樣單元G)、處理采樣結(jié)果以及控制充電及放電轉(zhuǎn)換單元充電/放電過程的主控單元(5)；所述電源單元的輸入端接市電，輸出端連接充電及放電轉(zhuǎn)換單元的輸入端；所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元的輸出端對(duì)蓄電池充電或放電；所述反饋調(diào)整單元的輸入端與電源單元的輸出端連接，反饋調(diào)整單元的輸出端通過光耦反饋信號(hào)至電源單元；所述信號(hào)采樣單元的采樣端對(duì)蓄電池以及充電及放電轉(zhuǎn)換單元采樣，信號(hào)采樣單元的輸出端連接至主控單元；所述主控單元與所述顯示屏、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)、按鈕、 蜂鳴器、指示燈以及散熱風(fēng)扇連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能蓄電池修復(fù)儀，其特征在于所述電源單元包括連接在變壓器Tl高壓側(cè)的開關(guān)電源和低壓側(cè)的工作電源；所述開關(guān)電源由輸入支路和開關(guān)支路組成；輸入支路包括依序連接的用于抑制電網(wǎng)干擾信號(hào)的濾波電路、將交流市電變換成直流電的整流濾波電路、消除變壓器反向脈沖的尖峰吸收電路；所述濾波電路與市電連接，由濾波電容C34、電感Ll組成，整流濾波電路由濾波電容C38、C39以及二極管D8、D9、D10、D11 組成，尖峰吸收電路與變壓器初級(jí)線圈的高壓側(cè)電連接，由電阻R74、電容C46、二極管D16 組成；開關(guān)支路包括PWM調(diào)制芯片U8及其驅(qū)動(dòng)電路、PWM調(diào)制芯片的供電電路、控制所述輸入支路通斷的MOS開關(guān)管Qll ；所述供電電路的輸入端與變壓器次級(jí)線圈的高壓側(cè)電連接， 輸出端連接至PWM調(diào)制芯片的VCC引腳；MOS開關(guān)管的源極與尖峰吸收電路中二極管D16的正極電連接，漏極通過限流電阻R77接地；PWM芯片的output引腳通過限流電阻R64與MOS 開關(guān)管的柵極電連接以控制MOS開關(guān)管的開關(guān)頻率；所述工作電源由充電支路和工作電壓支路組成；所述充電支路包括依序連接的由二極管D20和濾波電容C56及濾波電容C33組成的輸出整流濾波電路、相互并聯(lián)的輸出隔離二極管D12以及D13，輸出整流濾波電路的輸入端與初級(jí)線圈的低壓側(cè)電連接，輸出隔離二極管的輸出端與充電及放電轉(zhuǎn)換單元的輸入端電連接；工作電壓支路包括為主控單元和信號(hào)采樣單元提供標(biāo)準(zhǔn)工作電壓的穩(wěn)壓芯片U13、 肌4、肌7，以及由二極管017、019和濾波電容(47、(48丄51丄52組成的控制電路的整流濾波電路；控制電路的整流濾波電路的輸入端與次級(jí)線圈的低壓側(cè)電連接，穩(wěn)壓芯片U13、U14、 U17的輸出電壓分別為-12V、+12V、+5V。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能蓄電池修復(fù)儀，其特征在于所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元包括依序串聯(lián)的負(fù)載，同向并聯(lián)的防反接二極管D22、D23、D24，M0S開關(guān)管D21，低溫漂采樣電阻；其中，MOS開關(guān)管D21的源極與防反接二極管D22、D23、D24的負(fù)極電連接、漏極通過所述低溫漂采樣電阻接地，柵極與主控單元電連接，MOS開關(guān)管的漏極也與主控單元電連接；所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元還包括一用于充電/放電切換的雙刀雙擲繼電器K2，該雙刀雙擲繼電器的一側(cè)為同步運(yùn)動(dòng)且分別與蓄電池的正極、負(fù)極電連接的正極彈簧片、負(fù)極彈簧片；另一側(cè)為分別用于充電和放電的兩組共四個(gè)觸點(diǎn)，用于充電的一組觸點(diǎn)中與正極彈簧片觸碰的觸點(diǎn)，連接所述電源單元中充電支路的輸出端；與負(fù)極彈簧片觸碰的觸點(diǎn)，連接所述防反接二極管D22、D23、D24的正極；用于放電的一組觸點(diǎn)中與正極彈簧片觸碰的觸點(diǎn)，連接負(fù)載遠(yuǎn)離防反接二極管的一端；與負(fù)極彈簧片觸碰的觸點(diǎn)，直接接地；所述雙刀雙擲繼電器還并聯(lián)有一吸收其反向電壓的二極管D7，該二極管的負(fù)極接+12V的工作電壓，正極接所述主控單元中繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能蓄電池修復(fù)儀，其特征在于所述主控單元包括單片機(jī)U9及其驅(qū)動(dòng)電路、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路、MOS開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)的抗干擾電路、按鈕濾波電路；所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路均由一個(gè)限流電阻和一個(gè)三極管組成，三個(gè)三極管的發(fā)射極均接地，集電極分別與所述散熱風(fēng)扇、雙刀雙擲繼電器、蜂鳴器連接，對(duì)應(yīng)的基極分別通過所述限流電阻連接至單片機(jī)的PD4、PD7、PD6 引腳；所述MOS開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路由電阻R30、R46、R48、R67、電容C35、三極管Q7、Q8、二極管 D14組成；所述電阻R48與電容C35并聯(lián)后，一端連接在單片機(jī)的PBl引腳上，另一端與三極管Q7的基極連接；三極管Q7的發(fā)射極接地，集電極依序與所述二極管D14、電阻R67、R46 串聯(lián)后接地，其中集電極連接的是二極管D14的負(fù)極；所述三極管Q8的基極與二極管D14 的負(fù)極連接，發(fā)射極與二極管D14的正極連接，集電極通過所述電阻R30與三極管Q7的集電極連接，三極管Q8的集電極還接有+12V電壓；電阻R67和電阻R46之間與所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元中的MOS開關(guān)管D21的基極連接以控制其開關(guān)頻率；所述旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)的抗干擾電路由電阻R35、R37、R38、電容C19、C21、C22、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)接頭Jll組成；所述旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)接頭Jll的4號(hào)接口接地，1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)接口分別連接單片機(jī)的PB5、PB4、PB3引腳，所述1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)接口分別通過電容C22、C21、C19接地； 另外，所述1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)接口還分別通過電阻R38、R35、R37接入+5V電壓；所述按鈕濾波電路包括電阻R34、電容C12以及按鈕接頭J9 ；所述電容C12并聯(lián)在按鈕接頭的1號(hào)、2號(hào)接口上，所述1號(hào)接口接地，2號(hào)接口與單片機(jī)的PBO引腳連接，所述2號(hào)引腳還通過所述電阻R34接入+5V的電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能蓄電池修復(fù)儀，其特征在于所述反饋調(diào)整單元包括運(yùn)算放大器U16A、分壓電路、低通一階濾波電路、RC反饋式比較電路；所述分壓電路由依序串聯(lián)的分壓電阻R89、R95、R96組成，分壓電阻R89和分壓電阻R95連接的一端，還與運(yùn)算放大器的正相輸入端電連接，另一端與所述充電支路中輸出整流濾波電路的輸出端電連接， 分壓電阻R96接地；所述低通一階濾波電路由電阻R91、R92、R93、R94、濾波電容C59、二極管 D2組成，該低通一階濾波電路的輸入端接主控單元中的單片機(jī)U9的PB2引腳以輸入PWMB 信號(hào)，輸出端與運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端；所述RC反饋式比較電路包括電阻R87、電容C55， 兩者串聯(lián)后并聯(lián)在運(yùn)算放大器的輸出端和負(fù)相輸入端之間；運(yùn)算放大器的輸出端通過限流電阻R86接地，該運(yùn)算放大器的輸出端和限流電阻R86之間還串聯(lián)有一光耦U2以將信號(hào)反饋至所述電源單元中開關(guān)支路的PWM調(diào)制芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能蓄電池修復(fù)儀，其特征在于所述信號(hào)采樣單元包括對(duì)蓄電池電壓信號(hào)采樣的差分式電壓哀減電路、對(duì)充電及放電轉(zhuǎn)換單元采樣的差分式電流采樣電路；所述差分式電壓衰減電路由電阻R51、R75、R76、R78、R79、R80、R81、調(diào)零電位器R70、運(yùn)算放大器Ull以及四線制信號(hào)采樣線J12組成，其輸入端與蓄電池連接，輸出端與單片機(jī)的ADC6引腳連接；所述差分式電流采樣電路由電阻1 31、1 32、1 39、1 68、調(diào)零電位器 R69、低溫漂采樣電阻R90、電容C25、C43、C44和運(yùn)算放大器U12組成，低溫漂采樣電阻R90 作為差分式電流采樣電路的采樣端，串聯(lián)在所述充電及放電轉(zhuǎn)換單元中以采集電流信號(hào)， 該差分式電流采樣電路的輸出端與單片機(jī)的ADC7引腳連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多功能蓄電池修復(fù)儀。目的是提供的修復(fù)儀應(yīng)具有操作簡單、使用方便、成本低廉的特點(diǎn)。技術(shù)方案多功能蓄電池修復(fù)儀，包括機(jī)殼、顯示屏、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)、按鈕、蜂鳴器、指示燈、散熱風(fēng)扇以及工作電路；其特征在于所述工作電路包括電源單元、充電及放電轉(zhuǎn)換單元、反饋調(diào)整單元、信號(hào)采樣單元、主控單元；電源單元的輸入端接市電，輸出端連接充電及放電轉(zhuǎn)換單元以及反饋調(diào)整單元的輸入端；充電及放電轉(zhuǎn)換單元的輸出端接蓄電池；反饋調(diào)整單元的輸出端連接電源單元；信號(hào)采樣單元的采樣端對(duì)蓄電池以及充電及放電轉(zhuǎn)換單元采樣，其輸出端連接至主控單元；主控單元與顯示屏、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)、按鈕、蜂鳴器、指示燈、散熱風(fēng)扇連接。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201966649SQ201120040458
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者鄭翱 申請人:杭州得康蓄電池修復(fù)儀有限公司