CN103580086A - 一种电池充电控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池充电控制电路，包括直流电压调节子模块和电池充电子模块；所述直流电压调节子模块包括第一连接端，所述第一连接端输出的电压经过电压调节电路后通过第一滤波电路输送到第二连接端,所述电压调节电路包括输出电压设置；所述电池充电子模块包括所述第二连接端，所述第二连接端输出的电压经过电池充电电路后通过第二滤波电路输送到电池组，所述电池充电电路包括电池充电电路输出电压电流设置，电池充电电路输出电压电流检测，所述电池充电电路输出电压电流检测将检测到的信号反馈到电池充电电路。本发明在外界输入电压不变的情况下，灵活变压，适用于多种电池组充电需求，且占用电路板面积较小。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制电路，具体涉及的一种电池充电控制电路。
背景技术
列车视频监控服务器在列车短暂掉电的过程中容易造成监控存储硬盘数据丢失甚至损坏的情况。在此背景下使用不间断保护电源给列车视频监控服务器提供稳定供电可以规避这一风险。不间断保护电源使用可充电电池作为后备电源。普通不间断电源使用的充电电池一般为锂离子电池或者铅酸电池，锂离子电池在封闭系统环境下受温度影响存在安全隐患，铅酸电池体积较大且寿命较低，不太适合列车视频监控服务器。列车视频监控服务器不间断电源采用体积小安全性高的磷酸铁锂电池作为后备电源，目前较为常用的磷酸铁锂电池充电电路大多采用单片机控制，适合大型磷酸铁锂电池组，但对于容量较小，串并数量少的应用环境，此种方式过于复杂，不利于在有限的印刷电路板上实现充电功能。且此种方式还需烧录固件，对生产来说会增加工序，增加生产的复杂性。为此，需要一种占用印刷电路板面积小且工艺简单的充电电路方式，用以解决列车视频监控服务器不间断保护电源的电池充电问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种电池充电控制电路，在不改变直流输入电压的情况下，可以通过设置，灵活变压，特别是进行升压调节。由于列车用视频服务器的输入直流电压通常为12V，较低，要完成对备用电池组的充电，必须升压；同时可设置充电电路输出电压和电流值，并实时检测，确保充电效果，适用于多种电池组充电需求，且占用电路板面积较小。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种电池充电控制电路，包括直流电压调节子模块和电池充电子模块；所述直流电压调节子模块包括第一连接端，所述第一连接端输出的电压经过电压调节电路后通过第一滤波电路输送到第二连接端,所述电压调节电路包括输出电压设置；所述电池充电子模块包括所述第二连接端，所述第二连接端输出的电压经过电池充电电路后通过第二滤波电路输送到电池组，所述电池充电电路包括电池充电电路输出电压电流设置，电池充电电路输出电压电流检测，所述电池充电电路输出电压电流检测将检测到的信号反馈到电池充电电路。
进一步的，所述直流电压调节子模块由所述第一连接端，第一芯片和第二连接端组成，所述第一连接端与所述第二连接端之间连接跳线连接端子；
所述第一连接端间连接第一电容后接地；
所述第一连接端间连接第二电容后接地，所述第一连接端与所述第二电容的连接端与所述第一芯片的第三脚相连；
所述第一芯片第三脚和第四脚间连接第一电阻；
所述第一芯片第五脚连接第三电容后接地；
所述第一芯片第六脚连接第二电阻后接地；
所述第一芯片第八脚连接第四电容后接地；
所述第一芯片第八脚串接第三电阻和第五电容后接地；
所述第一芯片第十脚连接第四电阻后接地；
所述第一连接端与第一电感连接，所述第一电感另一端连接所述第一芯片第一脚和第二脚，所述第一芯片第一脚和第二脚连接第一肖特基二极管阳极，所述第一肖特基二极管阴极与所述第二连接端相连接；
所述第二连接端串接第五电阻和第六电阻后接地，所述第五电阻与所述第六电阻的连接端与所述第一芯片第九脚连接；
所述第一芯片第七脚，第十一脚，第十二脚，第十三脚，第十四脚，第十五脚接地；
所述第二连接端与地之间并联第六电容，第七电容，第八电容。
进一步的，所述电池充电子模块由所述第二连接端，第二芯片和所述第三连接端组成；
所述第二芯片第一脚并接所述第二连接端；
所述第二芯片第二脚串接第七电阻后接所在所述第二连接端上，所述第二芯片第二脚接第八电阻后接地；
所述第二芯片第三脚串接第九电阻后接到所述第二连接端上，所述第二芯片第三脚串接第十电阻后接地；
所述第二连接端串接在第一发光二极管的正极，所述第一发光二极管的负极连接第十一电阻后接到所述第二芯片第四脚上；
所述第二连接端串接在第二发光二极管阳极，所述第二发光二极管阴极连接第十二电阻后接到所述第二芯片第五脚上；
所述第二芯片第六脚与十三脚间串接第九电容；
所述第二芯片第七脚串接第十三电阻和第十四电阻后接地，所述第二芯片第七脚串接第十电容、第十七电阻后接到所述第十三电阻和所述第十四电阻的连接点，所述第十七电阻和所述第十电容的连接点连接第十五电阻后接到所述第三连接端上；
所述第二芯片第九脚与第三连接端连接，所述第二芯片第九脚串接第二肖特基二极管阳极，所述第二肖特基二极管阴极连接所述第二芯片第十一脚；
所述第二芯片第十一脚与第十二脚之间串接第十一电容；
所述第二芯片第十二脚连接第三肖特基二极管阴极后接地；
所述第二芯片第十二脚与第十脚之间串接第二电感；
所述第二芯片第十脚与第九脚之间串接第十六电阻；
所述第二芯片第十三脚接地；
所述第三连接端串接第十一电容，第十八电阻后接地；
所述第三连接端并接第十二电容，第十三电容，第十四电容后接地。
进一步的，所述电池组正极接所述第三连接端，负极接地。
本发明的有益效果是:
本发明在不改变输入电压的情况下，可以通过设置，灵活变压，特别是进行升压调节。由于列车用视频服务器的输入直流电压通常为12V，较低，要完成对备用电池组的充电，必须升压；同时可设置充电电路输出电压和电流值，并实时检测，确保充电效果，适用于多种电池组充电需求，且占用电路板面积较小。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1整体结构逻辑示意图；
图2本发明直流电压调节子模块的电路示意图；
图3本发明电池充电子模块的电路示意图。
图中标号说明：1、直流电压调节子模块，2、电池充电子模块，100、第一连接端，4、电压调节电路，5、输出电压设置，6、第一滤波电路，300、第二连接端，8、电池充电电路输出电压电流设置，9、电池充电电路，10、电池充电电路输出电压电流检测，11、第二滤波电路，400、第三连接端，13、电池组。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
参照图1、图2、图3所示，一种电池充电控制电路，包括直流电压调节子模块1和电池充电子模块2；所述直流电压调节子模块1包括第一连接端100，所述第一连接端100输出的电压经过电压调节电路4后通过第一滤波电路6输送到第二连接端300,所述电压调节电路4包括输出电压设置5；所述电池充电子模块2包括所述第二连接端300，所述第二连接端300输出的电压经过电池充电电路9后通过第二滤波电路11输送到电池组13，所述电池充电电路9包括电池充电电路输出电压电流设置8，电池充电电路输出电压电流检测10，所述电池充电电路输出电压电流检测10将检测到的信号反馈到电池充电电路9。
进一步的，所述直流电压调节子模块1由所述第一连接端100，第一芯片U3和第二连接端300组成，所述第一连接端100与所述第二连接端300之间连接跳线连接端子PJP2；
所述第一连接端100间连接第一电容C29后接地；
所述第一连接端100间连接第二电容C28后接地，所述第一连接端100与所述第二电容C28的连接端与所述第一芯片U3的第三脚相连；
所述第一芯片U3第三脚和第四脚间连接第一电阻R34；
所述第一芯片U3第五脚连接第三电容C30后接地；
所述第一芯片U3第六脚连接第二电阻R39后接地；
所述第一芯片U3第八脚连接第四电容C31后接地；
所述第一芯片U3第八脚串接第三电阻R30和第五电容C32后接地；
所述第一芯片U3第十脚连接第四电阻R33后接地；
所述第一连接端100与第一电感PL2连接，所述第一电感PL2另一端连接所述第一芯片U3第一脚和第二脚，所述第一芯片U3第一脚和第二脚连接第一肖特基二极管PD3阳极，所述第一肖特基二极管PD3阴极与所述第二连接端300相连接；
所述第二连接端300串接第五电阻R31和第六电阻R32后接地，所述第五电阻R31与所述第六电阻R32的连接端与所述第一芯片U3第九脚连接；
所述第一芯片U3第七脚，第十一脚，第十二脚，第十三脚，第十四脚，第十五脚接地；
所述第二连接端300与地之间并联第六电容C33，第七电容C27，第八电容C16。
进一步的，所述电池充电子模块2由所述第二连接端300，第二芯片U2和所述第三连接端400组成；
所述第二芯片U2第一脚并接所述第二连接端300；
所述第二芯片U2第二脚串接第七电阻R21后接所在所述第二连接端300上，所述第二芯片U2第二脚接第八电阻R22后接地；
所述第二芯片U2第三脚串接第九电阻R19后接到所述第二连接端300上，所述第二芯片U2第三脚串接第十电阻R20后接地；
所述第二连接端300串接在第一发光二极管CLED的正极，所述第一发光二极管CLED的负极连接第十一电阻R29后接到所述第二芯片U2第四脚上；
所述第二连接端300串接在第二发光二极管FLED阳极，所述第二发光二极管FLED阴极连接第十二电阻R23后接到所述第二芯片U2第五脚上；
所述第二芯片U2第六脚与十三脚间串接第九电容C23；
所述第二芯片U2第七脚串接第十三电阻R26和第十四电阻R27后接地，所述第二芯片U2第七脚串接第十电容C26、第十七电阻R28后接到所述第十三电阻R26和所述第十四电阻R27的连接点，所述第十七电阻R28和所述第十电容C26的连接点连接第十五电阻R24后接到所述第三连接端400上；
所述第二芯片U2第九脚与第三连接端400连接，所述第二芯片U2第九脚串接第二肖特基二极管D5阳极，所述第二肖特基二极管D5阴极连接所述第二芯片U2第十一脚；
所述第二芯片U2第十一脚与第十二脚之间串接第十一电容C14；
所述第二芯片U2第十二脚连接第三肖特基二极管D2阴极后接地；
所述第二芯片U2第十二脚与第十脚之间串接第二电感L1；
所述第二芯片U2第十脚与第九脚之间串接第十六电阻R25；
所述第二芯片U2第十三脚接地；
所述第三连接端400串接第十一电容C24，第十八电阻R18后接地；
所述第三连接端400并接第十二电容C25，第十三电容C15，第十四电容C22后接地。
进一步的，所述电池组13正极接所述第三连接端400，负极接地。
本发明的工作原理如下：
1、直流电压调节子模块：直流输入端输入直流电压，设定输出电压，经过输出滤波之后输出电池充电子模块需要的直流电压。
通过调节电阻R31和电阻R32的值，可以调节连接端300处电压幅值，完成输入直流电压的变化，在连接端100输入直流电压较小的情况下，可以满足多电芯串联充电需要高电压的调压需求。电容C33，C27，C16组成的滤波电路，使连接端300的电压波动得到有效抑制，连接端300的电压幅值恒定。
2、电池充电子模块：电池充电子模块需要的直流电压经过电池充电电路，输出电池组充电所需要的直流电压和电流；电池充电电路可设置电池充电最大电压和最大电流，电池充电电路输出端经过滤波电路，输送给电池组做充电动作。充电输出电压和电流经过检测电路反馈给电池充电电路，调节电池充电电路电压和电流。从而控制充电过程，在不同阶段输送给电池组充电所需的电压和电流。
其中，调节电阻R26，电阻R27，电阻R28三个电阻阻值可以设定最大充电电压值，调节电阻R25可以调节最大充电电流值。电容C24，电阻R18，电容C25，电容C15，电容C22这五个料件构成滤波电路，有效抑制连接端400处电压波动，保持连接端400处电压平稳，稳定电池组整个充电过程。
整个充电过程会实时检测充电电压和电流，防止出现充电电压过大或充电电流过大现象。既保护电池，也提高电池充电效率。
Claims (4)
1.一种电池充电控制电路，其特征在于：包括直流电压调节子模块（1）和电池充电子模块（2）；所述直流电压调节子模块（1）包括第一连接端(100)，所述第一连接端(100)输出的电压经过电压调节电路（4）后通过第一滤波电路（6）输送到第二连接端(300),所述电压调节电路（4）包括输出电压设置（5）；所述电池充电子模块（2）包括所述第二连接端(300)，所述第二连接端(300)输出的电压经过电池充电电路（9）后通过第二滤波电路（11）输送到电池组（13），所述电池充电电路（9）包括电池充电电路输出电压电流设置（8），电池充电电路输出电压电流检测（10），所述电池充电电路输出电压电流检测（10）将检测到的信号反馈到电池充电电路（9）。
2.根据权利要求1所述的电池充电控制电路，其特征在于：所述直流电压调节子模块（1）由所述第一连接端(100)，第一芯片（U3）和第二连接端(300)组成，所述第一连接端(100)与所述第二连接端（300）之间连接跳线连接端子（PJP2）；
所述第一连接端(100)间连接第一电容（C29）后接地；
所述第一连接端(100)间连接第二电容（C28）后接地，所述第一连接端(100)与所述第二电容（C28）的连接端与所述第一芯片（U3）的第三脚相连；
所述第一芯片（U3)第三脚和第四脚间连接第一电阻(R34)；
所述第一芯片(U3)第五脚连接第三电容（C30）后接地；
所述第一芯片（U3）第六脚连接第二电阻（R39）后接地；
所述第一芯片（U3）第八脚连接第四电容（C31）后接地；
所述第一芯片（U3）第八脚串接第三电阻（R30）和第五电容（C32）后接地；
所述第一芯片U3第十脚连接第四电阻（R33）后接地；
所述第一连接端（100）与第一电感（PL2）连接，所述第一电感（PL2）另一端连接所述第一芯片（U3）第一脚和第二脚，所述第一芯片（U3）第一脚和第二脚连接第一肖特基二极管（PD3）阳极，所述第一肖特基二极管（PD3）阴极与所述第二连接端（300）相连接；
所述第二连接端(300)串接第五电阻（R31）和第六电阻（R32）后接地，所述第五电阻（R31）与所述第六电阻（R32）的连接端与所述第一芯片（U3）第九脚连接；
所述第一芯片（U3）第七脚，第十一脚，第十二脚，第十三脚，第十四脚，第十五脚接地；
所述第二连接端(300)与地之间并联第六电容（C33），第七电容（C27），第八电容（C16）。
3.根据权利要求1所述的电池充电控制电路，其特征在于：所述电池充电子模块（2）由所述第二连接端(300)，第二芯片（U2）和所述第三连接端(400)组成；
所述第二芯片（U2）第一脚并接所述第二连接端(300)；
所述第二芯片（U2）第二脚串接第七电阻（R21）后接所在所述第二连接端(300)上，所述第二芯片（U2）第二脚接第八电阻（R22）后接地；
所述第二芯片（U2）第三脚串接第九电阻（R19）后接到所述第二连接端(300)上，所述第二芯片（U2）第三脚串接第十电阻（R20）后接地；
所述第二连接端(300)串接在第一发光二极管（CLED）的正极，所述第一发光二极管（CLED）的负极连接第十一电阻（R29）后接到所述第二芯片（U2）第四脚上；
所述第二连接端(300)串接在第二发光二极管（FLED）阳极，所述第二发光二极管（FLED）阴极连接第十二电阻(R23)后接到所述第二芯片(U2)第五脚上；
所述第二芯片(U2)第六脚与十三脚间串接第九电容(C23)；
所述第二芯片(U2)第七脚串接第十三电阻(R26)和第十四电阻(R27)后接地，所述第二芯片(U2)第七脚串接第十电容(C26)、第十七电阻(R28)后接到所述第十三电阻(R26)和所述第十四电阻(R27)的连接点，所述第十七电阻(R28)和所述第十电容(C26)的连接点连接第十五电阻(R24)后接到所述第三连接端(400)上；
所述第二芯片(U2)第九脚与第三连接端(400)连接，所述第二芯片(U2)第九脚串接第二肖特基二极管(D5)阳极，所述第二肖特基二极管(D5)阴极连接所述第二芯片(U2)第十一脚；
所述第二芯片(U2)第十一脚与第十二脚之间串接第十一电容(C14)；
所述第二芯片(U2)第十二脚连接第三肖特基二极管(D2)阴极后接地；
所述第二芯片(U2)第十二脚与第十脚之间串接第二电感（L1）；
所述第二芯片(U2)第十脚与第九脚之间串接第十六电阻(R25)；
所述第二芯片（U2）第十三脚接地；
所述第三连接端(400)串接第十一电容（C24），第十八电阻（R18）后接地；
所述第三连接端(400)并接第十二电容（C25），第十三电容（C15），第十四电容（C22）后接地。
4.根据权利要求1所述的电池充电控制电路，其特征在于：所述电池组（13）正极接所述第三连接端(400)，负极接地。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 215000 Jiangsu city of Suzhou province science and Technology City high tech Zone Qingcheng Road No. 350 Applicant after: SUZHOU HUAQI INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 215000 Jiangsu city of Suzhou province science and Technology City high tech Zone Qingcheng Road No. 350 Applicant before: SUZHOU HUAQI INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address after: 215000 Jiangsu city of Suzhou province science and Technology City high tech Zone Qingcheng Road No. 350 Applicant after: SUZHOU HUAQI INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 215000 No. 189, Kunlun mountain road, hi tech Zone, Jiangsu, Suzhou Applicant before: YICHENG (SUZHOU) INTELLIGENT SYSTEM Co.,Ltd. |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No. 350 Qingchengshan Road, Science and Technology City, Suzhou High-tech Zone, Jiangsu Province Patentee after: SUZHOU HUAQI INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: No. 350 Qingchengshan Road, Science and Technology City, Suzhou High-tech Zone, Jiangsu Province Patentee before: SUZHOU HUAQI INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. |