創新定時充電插排設計

王龍龍

摘 要：電，是星星之火;電，是無水“綠洲”;電。但是從現在來看，電的問題慢慢的要成為阻礙現代社會發展的重要因素之一，在以前的日子里面，人們只知道經濟的發展，而忘記對自然的保護，源源不斷的從自然中索取而從未歸還，造成了自然的匱乏，慢慢出現一系列的問題。現在人們才已經嘗到以前浪費能源帶來的惡果，并且學會用行動來承擔責任，造就了“節電降耗”這個話題。在平時的生活里，現在也應該采取行動和具體的措施來實現節約用電。節約用電也變成現在我們生活里熱門的討論的話題。詩詞里說的“學非探其花，要自拔其根”所以節約用電應該從根本的開始從現在開始，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，實現貫徹節約用電環保用電從我做起的習慣。

關鍵詞：節能減耗;創新設計;充電插排

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

1 關于節能減耗對我國的影響和插排的創新由來及理念

眾所周知我國是人口眾多、能源消費巨大，而能源消費過多就難免會出現浪費的情況。雖然一個人的力量很渺小的，但我們可以跟我們身邊的人一起努力來實現節電的目標，讓更多的家庭一起加入，為節約用電做出貢獻，讓人們都加入這個節電的隊伍之中，就可以取得我們想要的結果，節約更多的能源，促進人與自然更好的和諧發展。作為日常常用資源的電能則更是浪費嚴重，能源的缺乏更是讓國家經濟受到了影響。時間飛逝，社會科技發展飛速前進，人們為了對應時間更是發明了很多的計時器，但是現在的計時系統已經不單單只具計時的功能，還帶有許多附帶的功能如：定時、計步、日歷、報時等一系列的功能。計時系統離不開我們的生活了。它還應用在：自動控制、智能儀表盤、自動化檢測、機器設備、電力電子等方面，如：電飯煲的顯示屏、體育比賽計時屏、電視顯示屏、監控、電腦顯示器、火車站車板等。就如西方哲人的那句名言“人創造歷史，卻對自己正在創造的歷史茫然無知。”從資料可以看出我國的電力資源在不斷的降低，我們應該貫徹節能從身邊做起的理念，從而綜合以上，創造出這一款定時的充電插排。并從中做出創新，外表物質的優化，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省時間。在功能方面的優化自動充電有著比普通插排更加的實用。中國是個人口大國大約有十五億是個大國家，如果人們都節約用電一點，這就可以變成了大大的資源。讓我們從平時的點滴做起，從小事做起。

2 定時充電插排設計與實現

每一種蓄電池都有自己的獨特的充電特征互不相同，所以，定時充電插排就是根據不同類型的蓄電池類型，想要使它進入充電狀態需要進行手動或自動的操作。實現過程及實現方案為：先讓單片機進入初始化，然后對電池的電壓進行測量，變化率及偏差的信號進入模糊控制器以后，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插排判斷好壞的關鍵，同時也跟插排的性能也有著很大的關系。

模塊式結構的設計是系統所主要采取的，其主要結構由預處理模塊、充電設計模塊、A/D轉換模塊和初始化程序配合其他的模塊構成。為了使得此結果更加的準確，我們的采樣用了相較于平時而言更高的頻率。系統開始初始化后，由于這個程序里面利用了定時中斷的技術，會自動開啟定時器的中斷服務程序，使得它定時的能力顯得更為強悍。主程序模塊能夠根據系統相應的狀態條件控制并調用相應的模塊進行工作，與此同時，其他各模塊之間也能夠根據系統當前的狀態進行相互調用。初始化程序模塊里，設置了預處理功能，其主要功能是設置 A/D轉換參數和通道，以及檢測電池的端電壓。若使用端電壓較低的電池，可以用脈動電流充電，這樣更有利于激活電池內的化學反應，能夠起到恢復電池單元的作用。

電池的端電壓檢測到硬件上采用了的單片機片上高精度的 A/D模塊，軟件的控制則使用了中斷方式，從而可以節省單片機在A/D轉換時的時間。端電壓檢測出的數據，運用比較看是否可以滿足充電的終止條件，達到要求后，再修改單片機輸出的參數，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置由模塊是用于設置，A/D 轉換模塊用于檢測電池的電壓，以確定是否終止充電過程，定時模塊用于確定充電的時間監測。主要采用模糊處理和中斷處理，包括監控電壓、測量電流及電池參數檢測等部分在開始充電時，對系統進行初始化。容量值及對電壓和電流采樣的時間間隔△T。

智能插排在開始工作后，一開始要檢測蓄電池里電池的電壓，若開始電池電壓就低于 4.7V，插排將會自動停止工作。將會停止向此插口輸出，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，應當對電池輸入穩定的小電流涓流進行充電，從而激活電池。

3 市場價值

目前，在市場上出售最多的就是低智能插排，但是嚴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還不是很完善。現在科技的飛躍手持式電器的批量生產出現，家庭使用量比較廣的插排也需求越來越大。現在的蓄電池在不斷進步所以現在要求以更復雜的充電算法來更加實現：更加快速、安全的充電，所以，需要對充電的過程更加精確地觀察（如放電電流、對充、溫度等的監控），從而縮短需要充電的時間，達到最高的電容量，并防止電池損壞。采用了單片機和充電集成電路設計而成，使用單片機控制，大大簡化電路，從而降低成本。不但可以對普通蓄電池的充電，而且還能夠實現相應的過壓和時間控制，可以更好的發揮出畜電池的性能，從而延長電池使用的壽命問題，并可以避免簡易充電器帶來的電池損害等情況發生，具有比平常的插排具備更高的智能功能，對應著現在的環境保護潮流。

參考文獻：

[1]杜江.電池管理系統的標定及匹配技術研究[D].同濟大學，2008.

[2]吳鵬.我國鏗電池及其配套產業發展現狀與展望[J].中國高新技術企業，2015.

[3]吳迪.鋰電池充電控制與管理方法研究[D].北京：北京交通大學，2015.