基本信息
- 项目名称：
- 定时充电装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 该产品是一款新型的手机定时充电装置，实现了充满电自动从总电源断电，有效的解决了电池回流的问题，填补了市场上计时定时充电和无空载耗电的空白，该产品性价比很高，节能率高达50%，漂亮的外形，可翻盖可旋转，独特的三面固定法装夹电池，更加便捷实用；USB接口与万能插口并用，实现充电形式的多样化，具有很大的市场前景。
- 详细介绍：
- 一、目的 更安全：充电时平衡电压检测、电流检测、温度检测保护，充满电自动断电，充电时间自主设定 更环保：以节能减排为理念，充完电从总电源断电，无空载耗电，节约能源，使电池的使用周期变长，减少电子垃圾的排放 更便捷：USB接口与万能插口并用，可针对各种型号的手机锂电池进行充电 二、设计思路 由于锂电池本身的良好特性，使得其在便携式产品中（手机、笔记本电脑、PDA等）的应用越来越广泛，但同时由于充电引起的问题也越来越多。锂电池的不足之处在于对充电器的要求比较苛刻，对保护电路的要求较高。过压充和欠压充电都对锂电池有一定的损害，因此我们改进了充电器装置。本装置针对充电电路保护加以改进，其中包括平衡电压检测，电流检测、温度温度、充电时间的监控及管理；本装置填补了无空载耗电充电器的市场空白，充满电能从总电源自动断电，实现无空载耗电，为电池提供附加保护，另外还有计时定时和语音提示等多种功能。 三、主要功能 1.充满电后能从总电源自动断电，增大电池使用寿命周期，解决了空载耗电问题，体现节能减排的理念。 2.平衡电压检测，电流检测，温度检测多重充电电路保护功能。 3.充电器充满电可记录当时时间，实现充满电自动断电并计时和定时功能。 4.电池充满电或定时结束时，伴随语音提示。 5.可为不同电量的电池设置不同的档位，以达到在最大限度保护电池的同时，能以最高的效率完成充电任务。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 一 设计目的 我们以平衡电压检测、电流检测、温度检测多重保护为前提，以节能减排为设计理念，解决了电池过充的问题，真正实现无空载耗电，电池的使用寿命变长，减少电子垃圾排放的目的。 二 创新点 1 充满电后能从总电源自动断电，增大电池使用寿命周期，解决了空载耗电问题，体现节能减排的理念。 2 平衡电压检测，电流检测，温度检测多重充电电路保护功能。 3 充电器充满电可记录当时时间，实现充满电自动断电并计时和定时功能。 4 电池充满电或定时结束时，伴随语音提示。 5 可为不同电量的电池设置不同的档位，以达到在最大限度保护电池的同时，能以最高的效率完成充电任务。 三 技术关键 1 充电部分 根据GB/T18287 2000，锂电池充电的国家标准进行设计。充电电流可设置230mA和330mA两种档位，为不同容量的电池进行不同速度的充电。 2 控制部分 要满足充电过程中电压、电流、温度、时间等的实时监控与管理，当电压、电流、温度超出预定值时给予相应的处理。 3 外形部分 要满足不同的电池装夹方便，同时又能装夹牢固，我们在座充的形式上加以改进，采用可调式三面固定装夹的形式。 四 主要技术指标 1 充电电压 4.2V 2 充电电流 230mA、330mA 3 充电能耗 以1000mA锂电池为例，充满电充电部分能耗4.2W•h，控制部分能耗0.6W•h 4 外形尺寸 Φ90mm×26mm
科学性、先进性
- 一 作品的科学性、先进性 1 作品对充电器的电流、电压、温度以及时间进行实时监控和管理，现有产品无时间监控和管理 2 作品对不同容量的电池进行分档位充电，在一定程度上解决了充电电流小时“充电时间长”和充电电流大时“电池易损”的问题，现有产品没有此项功能 3 作品在电池充电接口加入了防止电池回流的电路，解决了充电结束后电池回流的问题，大部分万能充电器没有此项功能 4 作品在总电源处加入开关，保证了整个充电器（包括控制电路）在充电结束后完全不带电，实现无空载耗电的自动化，这是市场上所没有的 5 作品节能率42%左右，大大节省能源。目前手机充电器空载功耗大多在0.3W以上,有些不合格的充电器能大到0.5W甚至1W的空载功耗.如果全球每天有1亿只充电器空载2小时, 至少要浪费：0.5W×2×1×108=2.78万度电
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 样机已完成
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型 、实物、现场演示、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 一 使用说明：1 按启动按钮启动充电器 2 按键1 调时钟、按键2 调分钟、按键3 切换当前时间和定时时间的显示、按键4 选择定时与否 3 拨动开关k选择充电电流为230mA或330mA 二、技术特点及优势：本产品首次实现无空载耗电，充满电能从总电源断电,有效的避免了过充对锂电池的损害,增加电池的使用寿命,降低电子垃圾的排放速度。外形方面采用可调式三面固定方法装夹电池，更便捷、牢固。 三、适应范围 所有手机锂电池 四、推广前景：我们在综合了市场上充电器各种功能不足的情况下，设计出了一款新型的定时充电装置，填补了市场上计时定时充电和无空载耗电的空白。该产品实现了充满电自动从总电源断电，解决了电池回流的问题，解决了锂电池过充的难题。设计目的就是为了电池的安全及其使用寿命的增加，从而降低电子垃圾的排放速度，成本很低（目前单件生产成本在20-30元），该充电器的高性能，是手机锂电池充电的最佳选择。性价比很高，节能率高达50%，漂亮的外形，可翻盖可旋转；体积小巧；功能多样。
同类课题研究水平概述
- 一、手机充电器的市场走向 1. 目前，手机充电器可分为单槽形状和双槽型充电器，单槽形充电器正在受到双槽形的攻击。双槽形充电器除了具有慢速充电、快速充电、放电及镍镉、镍氢电池兼充的标准功能外，还有部分产品带有自动温度控制与电压控制，严防过充的新功能，因而消费者应将倾向于选择双槽型充电器。 2. 随着手机种类的日益增多，各种充电器因机型不同，电源端口的大小也不相同，从而不能互换使用，给消费者带来了不便。标准型充电器，是指可以连接所有手机底端电源插座（端口）的充电器。而且，生产的手机的电源端口将统一为适用于标准充电器的规格。这样，消费者将不必在每次换手机时同时购买新的充电器。由此可见，充电器在从座式向便携式、双槽式等方向发展的同时，也开始向标准化、通用化的方向发展。 3. 手机充电器的待机耗电量的降低逐步成为充电器的设计过程中的一个重要环节。相比于以前的充电器，今后生产的产品将会在各项功能完善的同时进一步降低本身的待机耗电量。 二、万能手机充电器必备条件 充电器如果要实现“万能”，必须具备以下特点： 1)由于手机充电器是直接使用220V的，它必须包含手机直充(具备AC／Dc转换、并输出稳定的电压和足够的电流)或手机座充的充电管理电路(充电电流、电压控制与管理及保护)的功能。 2)锂离子电池充电电流必须根据电池容量大小而定。电流过小导致充电时间大幅度延长，电流过大会导致电池内压增加、发热、结构受损，直至危害电池寿命． 3)锂离子电池是非常非常娇气的，准确和稳定的门槛电压控制对电池寿命有很大影响．如果没有足够槠度的电压参考源电路，设计功率余量不足，充电器就容易发热，导致门槛电压产生温飘，影响充电控制精度． 4)万能充电器在达到3．9v一4．34v(标准应该是4．2V)转恒压充电数小时后，充电电流并未完全关死而存在较大漏电流。而锂离子电池对充电电流的吸收是100％的，即便是很小的电流依然也存在过充电问题。 5)所有原装充电器，除了充电的正负两极，还有与电池内部保护电路进行连接的线路，以获取电池容量、温度补偿参数、告警保护等信息。而由于厂家品牌不同，电池／手机保护电路的电路方式有很大差别．所以，现阶段真正达到兼容几乎是不可能的．
