本實(shí)用新型涉及的是充電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種簡(jiǎn)易充電裝置。

背景技術(shù)：

目前常用的充電方式基本有兩種；一個(gè)是使用充電芯片，比如移動(dòng)電源這樣，這些都是專業(yè)的電源管理芯片，服務(wù)對(duì)象一般都是手機(jī)、平板；再一個(gè)就是在產(chǎn)品的PCB板上加簡(jiǎn)單的充電電路給鋰電池充電，電壓或電流一般比較大；上述兩種充電方式都沒(méi)有一種針對(duì)一些電壓低，容量相對(duì)鋰電池要小的電容器充電裝置，且沒(méi)有電壓檢測(cè)的功能，基于此，設(shè)計(jì)一種新型的簡(jiǎn)易充電裝置還是很有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本實(shí)用新型目的是在于提供一種簡(jiǎn)易充電裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，適應(yīng)性廣，能夠?qū)π∪萘侩娫催M(jìn)行充電，同時(shí)具有電壓檢測(cè)的功能，穩(wěn)定可靠，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣使用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種簡(jiǎn)易充電裝置，包括電源模塊、電壓檢測(cè)模塊、控制模塊、電池接入與AD檢測(cè)模塊、充電模塊、顯示模塊，電源模塊分別與充電模塊、控制模塊連接，電壓檢測(cè)模塊接控制模塊，電壓檢測(cè)模塊、充電模塊均接入電池接入與AD檢測(cè)模塊，控制模塊分別與充電模塊、顯示模塊連接。

作為優(yōu)選，所述的控制模塊與放電模塊連接，放電模塊由五個(gè)LED放電電路組成，可根據(jù)需要選擇放電通路數(shù)量，放電穩(wěn)定，放電現(xiàn)象明顯，在一定程度上也是延長(zhǎng)了電容器的使用壽命。

作為優(yōu)選，所述的控制模塊接有RS-232模塊，RS-232模塊對(duì)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，做為遠(yuǎn)程監(jiān)控使用。

本實(shí)用新型的有益效果：裝置具有充放電、通信的功能，可以對(duì)超級(jí)電容，或一些電壓低、容量相對(duì)鋰電池要小的電容器充電裝置充電，能應(yīng)用到很多特有的行業(yè)，最大程度上保護(hù)充電電容器，提高其使用壽命，從而節(jié)省成本，穩(wěn)定性好，可靠性高。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型；

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型電源模塊的電路圖；

圖3為本實(shí)用新型電池接入與AD檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊、充電模塊、放電模塊的連接電路圖；

圖4為本實(shí)用新型控制模塊的電路圖；

圖5為本實(shí)用新型顯示模塊的電路圖；

圖6為本實(shí)用新型RS-232模塊的電路圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

參照?qǐng)D1-6，本具體實(shí)施方式采用以下技術(shù)方案：一種簡(jiǎn)易充電裝置，包括電源模塊1、電壓檢測(cè)模塊2、控制模塊3、電池接入與AD檢測(cè)模塊4、充電模塊5、顯示模塊6，電源模塊1分別與充電模塊5、控制模塊3連接，電壓檢測(cè)模塊2接控制模塊3，電壓檢測(cè)模塊2、充電模塊5均接入電池接入與AD檢測(cè)模塊4，控制模塊3分別與充電模塊5、顯示模塊6連接，所述的控制模塊3與放電模塊7連接，放電模塊7由五個(gè)LED放電電路組成，充電板還具有放電功能，可根據(jù)需要選擇放電通路數(shù)量，放電穩(wěn)定，放電現(xiàn)象明顯，在一定程度上也是延長(zhǎng)了電容器的使用壽命，當(dāng)充電電池接入后，接通電源，控制模塊可以對(duì)電池進(jìn)行充電或者放電。

值得注意的是，所述的控制模塊3接有RS-232模塊8，RS-232模塊8對(duì)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，做為遠(yuǎn)程監(jiān)控使用。

本具體實(shí)施方式電源模塊1使用通用電源芯片產(chǎn)生3.3V和4.4V電壓，3.3V為主控工作電壓，4.4V為充電電路工作電壓，如圖2：RT8008和SGM2019-3V3是電壓轉(zhuǎn)換芯片，P1是電源接口端子，其工作原理為：當(dāng)P1接入5V電壓后，電源芯片U1，即RT8008和電源芯片U2，即RSGM2019-3V3會(huì)產(chǎn)生4.4V和3.3V電壓。

電池接入與AD檢測(cè)模塊4使用3PIN插座，分別是電池正極、電池負(fù)極和一個(gè)AD檢測(cè)腳，在電池正極電路上使用高精度電阻采用分壓的方式，檢測(cè)電池充電線路上的電流，如圖3：P2是電池和AD檢測(cè)腳接口，其工作原理為：當(dāng)裝置接通電源，P2的2腳接入電池后，SAMSAMPLING_A/SAMPLING_B產(chǎn)生相應(yīng)電壓，P2的3腳接入電壓后SAMPLING_C處會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)電壓，通過(guò)計(jì)算可以得出P2處引腳的電壓值，同時(shí)可以計(jì)算出流過(guò)R16電阻的電流。

控制模塊3使用電源模塊1產(chǎn)生的3.3V電壓工作，同時(shí)，根據(jù)電壓檢測(cè)模塊2提供的電壓數(shù)據(jù)對(duì)充電模塊5和放電模塊7做出控制動(dòng)作，使得電池進(jìn)行充電或者放電，并對(duì)顯示模塊6的兩個(gè)LED指示燈進(jìn)行控制，顯示當(dāng)前電池的狀態(tài)，如圖4：采用STM32F103C8T6為主控芯片U3，P3為連接孔，工作原理：當(dāng)裝置接通電源后，產(chǎn)生主控芯片工作所需電壓，通過(guò)P3下載程序。斷電重啟后主控工作，對(duì)外圍引腳輸入的信號(hào)進(jìn)行處理，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。

充電模塊5充電電路使用晶體NPN型三極管對(duì)電池進(jìn)行充電，控制模塊相應(yīng)引腳使用開(kāi)漏方式對(duì)三極管的基極發(fā)送高阻和低電平狀態(tài)，從而控制充電電路的打開(kāi)與關(guān)閉，如圖3，其工作原理：裝置通電，電池合格時(shí)，CHARGE輸出打開(kāi)信號(hào)，Q1(2N3904)工作，DISCHARGE輸出關(guān)閉信號(hào)，Q2(2N3904)關(guān)閉，此時(shí)對(duì)接入P2的電池充電，SAMPLING_A/SAMPLING_B/SAMPLING_C處會(huì)實(shí)時(shí)產(chǎn)生電壓，反饋給主控芯片U3。

放電模塊7放電電路同樣使用晶體NPN型三極管對(duì)電池進(jìn)行放電，控制模塊相應(yīng)引腳也使用開(kāi)漏方式對(duì)三極管的基極發(fā)送高阻和低電平狀態(tài)，從而控制放電電路的打開(kāi)與關(guān)閉，放電電路使用并聯(lián)5組LED燈進(jìn)行放電，LED工作在額定電流和額定電壓狀態(tài)；如圖3，其工作原理：裝置通電，電池需要放電時(shí)，CHARGE輸出關(guān)閉信號(hào)，Q1(2N3904)關(guān)閉，DISCHARGE輸出打開(kāi)信號(hào)，Q2(2N3904)工作，此時(shí)對(duì)接入P2的電池通過(guò)Q2放電，D1/D2/D3/D4/D5五個(gè)LED燈都亮，工作在額定電壓和額定電流狀態(tài)，SAMPLING_A/SAMPLING_B/SAMPLING_C處會(huì)實(shí)時(shí)產(chǎn)生電壓，反饋給主控芯片U3。

電壓檢測(cè)模塊2使用主控芯片U3集成的AD采集功能，讀取電池充電電路上兩處電壓和AD檢測(cè)引腳上的電壓值，并將電壓值數(shù)據(jù)提供給控制模塊使用，如圖3，其工作原理：當(dāng)裝置通電后，主控芯片U3開(kāi)始工作，SAMPLING_A/SAMPLING_B/SAMPLING_C處會(huì)實(shí)時(shí)產(chǎn)生電壓，并將電壓值反饋到主控芯片的AD引腳，主控芯片U3內(nèi)部集成的AD轉(zhuǎn)換電路會(huì)將模擬電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓值供主控使用。

顯示模塊6分別使用一個(gè)綠色、一個(gè)紅色LED燈做狀態(tài)指示用，如圖5，工作原理：當(dāng)裝置通電后，主控芯片會(huì)根據(jù)SAMPLING_A/SAMPLING_B/SAMPLING_C提供的電壓值，經(jīng)計(jì)算后對(duì)D6/D7連個(gè)LED燈輸出不同信號(hào)，顯示電池的不同狀態(tài)。

RS-232模塊8為將數(shù)據(jù)對(duì)外傳輸而設(shè)計(jì)，方便上位機(jī)調(diào)試與監(jiān)控，采用MAX3232ESE這款TTL串口轉(zhuǎn)RS-232串口芯片U4，如圖6，工作原理：當(dāng)裝置接通電源后，可以通過(guò)RX1、TX1串口將數(shù)據(jù)發(fā)送到RS-232芯片U4，再由該芯片將數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)或監(jiān)控中心。

本具體實(shí)施方式的工作過(guò)程：(1)根據(jù)需要充電的設(shè)備電壓值調(diào)整PCB板上的R3電阻使得Q1三極管輸出電壓為充電設(shè)備電壓，默認(rèn)充電電壓為3.8V。

(2)充電接口中間那個(gè)針是充電腳，左邊是電壓檢測(cè)功能腳，最右邊是地網(wǎng)絡(luò)；把充電設(shè)備的電源正接在中間腳上，電源負(fù)接在最右邊腳上，給充電板供電5V就開(kāi)始給充電設(shè)備充電了。

(3)放電過(guò)程，首先，按照①所示位置將并排的5組都短接，然后，會(huì)由程序控制進(jìn)行放電，此時(shí)五組LED燈會(huì)都亮，LED燈放電是工作在最大功耗模式，當(dāng)放電完成后，同樣是程序控制將五組燈同時(shí)熄滅，進(jìn)入充電狀態(tài)，從而完成對(duì)電源的充放電實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證充電設(shè)備性能。默認(rèn)狀態(tài)是完成5次充放電實(shí)驗(yàn)，如有特殊要求，可提供相應(yīng)程序更改服務(wù)。

本具體實(shí)施方式主要功能是為超級(jí)電容等小型電容器充電，裝置可以根據(jù)需要為3.3V到3.8V等非常規(guī)電壓值的電容器充電，比搭積木還簡(jiǎn)單的方式更改輸出充電電壓，充電剛開(kāi)始會(huì)以低電壓，大點(diǎn)流的方式充電，然后，隨著電容器電量增加，電容器電壓升高，充電電壓不變，充電電流減小，降低充電速度，最大程度上保護(hù)充電電容器，提高其使用壽命，從而節(jié)省成本，裝置可以應(yīng)用到很多特有的行業(yè)，比如給紐扣電池充電，或者為OBU的超級(jí)電容充電等使用小型電池的場(chǎng)所，同時(shí)，也可以作為電池檢驗(yàn)工具，板子配套程序還可以完成規(guī)定次數(shù)的電池充放電，檢驗(yàn)電池性能，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。