创新定时充电插排设计

王龙龙

摘 要：电，是星星之火;电，是无水“绿洲”;电。但是从现在来看，电的问题慢慢的要成为阻碍现代社会发展的重要因素之一，在以前的日子里面，人们只知道经济的发展，而忘记对自然的保护，源源不断的从自然中索取而从未归还，造成了自然的匮乏，慢慢出现一系列的问题。现在人们才已经尝到以前浪费能源带来的恶果，并且学会用行动来承担责任，造就了“节电降耗”这个话题。在平时的生活里，现在也应该采取行动和具体的措施来实现节约用电。节约用电也变成现在我们生活里热门的讨论的话题。诗词里说的“学非探其花，要自拔其根”所以节约用电应该从根本的开始从现在开始，要从根基上的插座插排做起。要从根本上来解决电消耗的问题，实现贯彻节约用电环保用电从我做起的习惯。

关键词：节能减耗;创新设计;充电插排

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.105

1 關于节能减耗对我国的影响和插排的创新由来及理念

众所周知我国是人口众多、能源消费巨大，而能源消费过多就难免会出现浪费的情况。虽然一个人的力量很渺小的，但我们可以跟我们身边的人一起努力来实现节电的目标，让更多的家庭一起加入，为节约用电做出贡献，让人们都加入这个节电的队伍之中，就可以取得我们想要的结果，节约更多的能源，促进人与自然更好的和谐发展。作为日常常用资源的电能则更是浪费严重，能源的缺乏更是让国家经济受到了影响。时间飞逝，社会科技发展飞速前进，人们为了对应时间更是发明了很多的计时器，但是现在的计时系统已经不单单只具计时的功能，还带有许多附带的功能如：定时、计步、日历、报时等一系列的功能。计时系统离不开我们的生活了。它还应用在：自动控制、智能仪表盘、自动化检测、机器设备、电力电子等方面，如：电饭煲的显示屏、体育比赛计时屏、电视显示屏、监控、电脑显示器、火车站车板等。就如西方哲人的那句名言“人创造历史，却对自己正在创造的历史茫然无知。”从资料可以看出我国的电力资源在不断的降低，我们应该贯彻节能从身边做起的理念，从而综合以上，创造出这一款定时的充电插排。并从中做出创新，外表物质的优化，外壳：外壳加入usb接口从而让外壳得到更好的利用。插口：特殊按钮让插口易于插入和拔出使得更加节省时间。在功能方面的优化自动充电有着比普通插排更加的实用。中国是个人口大国大约有十五亿是个大国家，如果人们都节约用电一点，这就可以变成了大大的资源。让我们从平时的点滴做起，从小事做起。

2 定时充电插排设计与实现

每一种蓄电池都有自己的独特的充电特征互不相同，所以，定时充电插排就是根据不同类型的蓄电池类型，想要使它进入充电状态需要进行手动或自动的操作。实现过程及实现方案为：先让单片机进入初始化，然后对电池的电压进行测量，变化率及偏差的信号进入模糊控制器以后，使用模糊处理，输出电流的信息，从而在合适的时间来正确地控制充电方式和过程。模糊处理和终止条件是整个插排判断好坏的关键，同时也跟插排的性能也有着很大的关系。

模块式结构的设计是系统所主要采取的，其主要结构由预处理模块、充电设计模块、A/D转换模块和初始化程序配合其他的模块构成。为了使得此结果更加的准确，我们的采样用了相较于平时而言更高的频率。系统开始初始化后，由于这个程序里面利用了定时中断的技术，会自动开启定时器的中断服务程序，使得它定时的能力显得更为强悍。主程序模块能够根据系统相应的状态条件控制并调用相应的模块进行工作，与此同时，其他各模块之间也能够根据系统当前的状态进行相互调用。初始化程序模块里，设置了预处理功能，其主要功能是设置 A/D转换参数和通道，以及检测电池的端电压。若使用端电压较低的电池，可以用脉动电流充电，这样更有利于激活电池内的化学反应，能够起到恢复电池单元的作用。

电池的端电压检测到硬件上采用了的单片机片上高精度的 A/D模块，软件的控制则使用了中断方式，从而可以节省单片机在A/D转换时的时间。端电压检测出的数据，运用比较看是否可以满足充电的终止条件，达到要求后，再修改单片机输出的参数，从而控制充电电流大小。

在这之中，充电的方式和电池的类型的充电方式的设置由模块是用于设置，A/D 转换模块用于检测电池的电压，以确定是否终止充电过程，定时模块用于确定充电的时间监测。主要采用模糊处理和中断处理，包括监控电压、测量电流及电池参数检测等部分在开始充电时，对系统进行初始化。容量值及对电压和电流采样的时间间隔△T。

智能插排在开始工作后，一开始要检测蓄电池里电池的电压，若开始电池电压就低于 4.7V，插排将会自动停止工作。将会停止向此插口输出，如果蓄电池的电压大于7.3V ，或电压小于 5.2V那么就说明此电池曾发生过过度放电的问题，为了避免电池的电流过高，从而造成热失控的情况，应当对电池输入稳定的小电流涓流进行充电，从而激活电池。

3 市场价值

目前，在市场上出售最多的就是低智能插排，但是严格从充电电路来分析的话，只有很少可以称为智能，但就算智能也只有一点还不是很完善。现在科技的飞跃手持式电器的批量生产出现，家庭使用量比较广的插排也需求越来越大。现在的蓄电池在不断进步所以现在要求以更复杂的充电算法来更加实现：更加快速、安全的充电，所以，需要对充电的过程更加精确地观察（如放电电流、对充、温度等的监控），从而缩短需要充电的时间，达到最高的电容量，并防止电池损坏。采用了单片机和充电集成电路设计而成，使用单片机控制，大大简化电路，从而降低成本。不但可以对普通蓄电池的充电，而且还能够实现相应的过压和时间控制，可以更好的发挥出畜电池的性能，从而延长电池使用的寿命问题，并可以避免简易充电器带来的电池损害等情况发生，具有比平常的插排具备更高的智能功能，对应着现在的环境保护潮流。

参考文献：

[1]杜江.电池管理系统的标定及匹配技术研究[D].同济大学，2008.

[2]吴鹏.我国铿电池及其配套产业发展现状与展望[J].中国高新技术企业，2015.

[3]吴迪.锂电池充电控制与管理方法研究[D].北京：北京交通大学，2015.