創(chuàng)新定時(shí)充電插排設(shè)計(jì)

王龍龍

摘 要：電，是星星之火;電，是無水“綠洲”;電。但是從現(xiàn)在來看，電的問題慢慢的要成為阻礙現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的重要因素之一，在以前的日子里面，人們只知道經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而忘記對(duì)自然的保護(hù)，源源不斷的從自然中索取而從未歸還，造成了自然的匱乏，慢慢出現(xiàn)一系列的問題?，F(xiàn)在人們才已經(jīng)嘗到以前浪費(fèi)能源帶來的惡果，并且學(xué)會(huì)用行動(dòng)來承擔(dān)責(zé)任，造就了“節(jié)電降耗”這個(gè)話題。在平時(shí)的生活里，現(xiàn)在也應(yīng)該采取行動(dòng)和具體的措施來實(shí)現(xiàn)節(jié)約用電。節(jié)約用電也變成現(xiàn)在我們生活里熱門的討論的話題。詩詞里說的“學(xué)非探其花，要自拔其根”所以節(jié)約用電應(yīng)該從根本的開始從現(xiàn)在開始，要從根基上的插座插排做起。要從根本上來解決電消耗的問題，實(shí)現(xiàn)貫徹節(jié)約用電環(huán)保用電從我做起的習(xí)慣。

關(guān)鍵詞：節(jié)能減耗;創(chuàng)新設(shè)計(jì);充電插排

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

1 關(guān)于節(jié)能減耗對(duì)我國(guó)的影響和插排的創(chuàng)新由來及理念

眾所周知我國(guó)是人口眾多、能源消費(fèi)巨大，而能源消費(fèi)過多就難免會(huì)出現(xiàn)浪費(fèi)的情況。雖然一個(gè)人的力量很渺小的，但我們可以跟我們身邊的人一起努力來實(shí)現(xiàn)節(jié)電的目標(biāo)，讓更多的家庭一起加入，為節(jié)約用電做出貢獻(xiàn)，讓人們都加入這個(gè)節(jié)電的隊(duì)伍之中，就可以取得我們想要的結(jié)果，節(jié)約更多的能源，促進(jìn)人與自然更好的和諧發(fā)展。作為日常常用資源的電能則更是浪費(fèi)嚴(yán)重，能源的缺乏更是讓國(guó)家經(jīng)濟(jì)受到了影響。時(shí)間飛逝，社會(huì)科技發(fā)展飛速前進(jìn)，人們?yōu)榱藢?duì)應(yīng)時(shí)間更是發(fā)明了很多的計(jì)時(shí)器，但是現(xiàn)在的計(jì)時(shí)系統(tǒng)已經(jīng)不單單只具計(jì)時(shí)的功能，還帶有許多附帶的功能如：定時(shí)、計(jì)步、日歷、報(bào)時(shí)等一系列的功能。計(jì)時(shí)系統(tǒng)離不開我們的生活了。它還應(yīng)用在：自動(dòng)控制、智能儀表盤、自動(dòng)化檢測(cè)、機(jī)器設(shè)備、電力電子等方面，如：電飯煲的顯示屏、體育比賽計(jì)時(shí)屏、電視顯示屏、監(jiān)控、電腦顯示器、火車站車板等。就如西方哲人的那句名言“人創(chuàng)造歷史，卻對(duì)自己正在創(chuàng)造的歷史茫然無知?！睆馁Y料可以看出我國(guó)的電力資源在不斷的降低，我們應(yīng)該貫徹節(jié)能從身邊做起的理念，從而綜合以上，創(chuàng)造出這一款定時(shí)的充電插排。并從中做出創(chuàng)新，外表物質(zhì)的優(yōu)化，外殼：外殼加入usb接口從而讓外殼得到更好的利用。插口：特殊按鈕讓插口易于插入和拔出使得更加節(jié)省時(shí)間。在功能方面的優(yōu)化自動(dòng)充電有著比普通插排更加的實(shí)用。中國(guó)是個(gè)人口大國(guó)大約有十五億是個(gè)大國(guó)家，如果人們都節(jié)約用電一點(diǎn)，這就可以變成了大大的資源。讓我們從平時(shí)的點(diǎn)滴做起，從小事做起。

2 定時(shí)充電插排設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

每一種蓄電池都有自己的獨(dú)特的充電特征互不相同，所以，定時(shí)充電插排就是根據(jù)不同類型的蓄電池類型，想要使它進(jìn)入充電狀態(tài)需要進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)的操作。實(shí)現(xiàn)過程及實(shí)現(xiàn)方案為：先讓單片機(jī)進(jìn)入初始化，然后對(duì)電池的電壓進(jìn)行測(cè)量，變化率及偏差的信號(hào)進(jìn)入模糊控制器以后，使用模糊處理，輸出電流的信息，從而在合適的時(shí)間來正確地控制充電方式和過程。模糊處理和終止條件是整個(gè)插排判斷好壞的關(guān)鍵，同時(shí)也跟插排的性能也有著很大的關(guān)系。

模塊式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是系統(tǒng)所主要采取的，其主要結(jié)構(gòu)由預(yù)處理模塊、充電設(shè)計(jì)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和初始化程序配合其他的模塊構(gòu)成。為了使得此結(jié)果更加的準(zhǔn)確，我們的采樣用了相較于平時(shí)而言更高的頻率。系統(tǒng)開始初始化后，由于這個(gè)程序里面利用了定時(shí)中斷的技術(shù)，會(huì)自動(dòng)開啟定時(shí)器的中斷服務(wù)程序，使得它定時(shí)的能力顯得更為強(qiáng)悍。主程序模塊能夠根據(jù)系統(tǒng)相應(yīng)的狀態(tài)條件控制并調(diào)用相應(yīng)的模塊進(jìn)行工作，與此同時(shí)，其他各模塊之間也能夠根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)進(jìn)行相互調(diào)用。初始化程序模塊里，設(shè)置了預(yù)處理功能，其主要功能是設(shè)置 A/D轉(zhuǎn)換參數(shù)和通道，以及檢測(cè)電池的端電壓。若使用端電壓較低的電池，可以用脈動(dòng)電流充電，這樣更有利于激活電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，能夠起到恢復(fù)電池單元的作用。

電池的端電壓檢測(cè)到硬件上采用了的單片機(jī)片上高精度的 A/D模塊，軟件的控制則使用了中斷方式，從而可以節(jié)省單片機(jī)在A/D轉(zhuǎn)換時(shí)的時(shí)間。端電壓檢測(cè)出的數(shù)據(jù)，運(yùn)用比較看是否可以滿足充電的終止條件，達(dá)到要求后，再修改單片機(jī)輸出的參數(shù)，從而控制充電電流大小。

在這之中，充電的方式和電池的類型的充電方式的設(shè)置由模塊是用于設(shè)置，A/D 轉(zhuǎn)換模塊用于檢測(cè)電池的電壓，以確定是否終止充電過程，定時(shí)模塊用于確定充電的時(shí)間監(jiān)測(cè)。主要采用模糊處理和中斷處理，包括監(jiān)控電壓、測(cè)量電流及電池參數(shù)檢測(cè)等部分在開始充電時(shí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。容量值及對(duì)電壓和電流采樣的時(shí)間間隔△T。

智能插排在開始工作后，一開始要檢測(cè)蓄電池里電池的電壓，若開始電池電壓就低于 4.7V，插排將會(huì)自動(dòng)停止工作。將會(huì)停止向此插口輸出，如果蓄電池的電壓大于7.3V ，或電壓小于 5.2V那么就說明此電池曾發(fā)生過過度放電的問題，為了避免電池的電流過高，從而造成熱失控的情況，應(yīng)當(dāng)對(duì)電池輸入穩(wěn)定的小電流涓流進(jìn)行充電，從而激活電池。

3 市場(chǎng)價(jià)值

目前，在市場(chǎng)上出售最多的就是低智能插排，但是嚴(yán)格從充電電路來分析的話，只有很少可以稱為智能，但就算智能也只有一點(diǎn)還不是很完善?，F(xiàn)在科技的飛躍手持式電器的批量生產(chǎn)出現(xiàn)，家庭使用量比較廣的插排也需求越來越大?，F(xiàn)在的蓄電池在不斷進(jìn)步所以現(xiàn)在要求以更復(fù)雜的充電算法來更加實(shí)現(xiàn)：更加快速、安全的充電，所以，需要對(duì)充電的過程更加精確地觀察（如放電電流、對(duì)充、溫度等的監(jiān)控），從而縮短需要充電的時(shí)間，達(dá)到最高的電容量，并防止電池?fù)p壞。采用了單片機(jī)和充電集成電路設(shè)計(jì)而成，使用單片機(jī)控制，大大簡(jiǎn)化電路，從而降低成本。不但可以對(duì)普通蓄電池的充電，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的過壓和時(shí)間控制，可以更好的發(fā)揮出畜電池的性能，從而延長(zhǎng)電池使用的壽命問題，并可以避免簡(jiǎn)易充電器帶來的電池?fù)p害等情況發(fā)生，具有比平常的插排具備更高的智能功能，對(duì)應(yīng)著現(xiàn)在的環(huán)境保護(hù)潮流。

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