CN104953687A - 能量回馈式的锂电池充电限流电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种能量回馈式的锂电池充电限流电路，设置在充电器和锂电池之间，包括变压器、开关模块、电流检测模块、第一滤波模块、第二滤波模块和整流模块；所述电流检测模块的输入端与充电器的负极连接，用于检测充电电流；所述第一滤波模块分别与所述电流检测模块的输出端和所述充电器的正极连接，这种能量回馈式的锂电池充电限流电路将变压器的原边线圈作为主回路电感，将副边线圈作为有能量回馈线圈，能量回馈线圈通过能量回馈绕组给锂电池充电，对主回路能量的进行吸收，使开关模块的MOS管所承受的能量和反压大为降低，既充分利用了充电能量，又保护了MOS管，避免吸收回路过度发热，保证了充电系统安全、高效地运行。
Description
技术领域
本发明涉及电源控制技术领域，尤其涉及一种能量回馈式的锂电池充电限流电路。
背景技术
通讯基站备用锂电池组，充电采用专用的限流模块进行限流，而限流一般采用PWM方式，由于锂电池充电的特殊性，内阻小充电压差一定时峰值电流非常大，而一般方案的限流模块，只用一组电感线圈，做主回路，然后用RC做能量吸收，保护mos管，但是这样存在纹波干扰大，发热大，充电效率不高，可靠性不高等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中锂电池的充电限流电路存在纹波干扰大，发热大，充电效率不高，可靠性不高等缺点，本发明提供了一种能量回馈式的锂电池充电限流电路来解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能量回馈式的锂电池充电限流电路，设置在充电器和锂电池之间，包括变压器、开关模块、电流检测模块、第一滤波模块、第二滤波模块和整流模块；所述电流检测模块的输入端与充电器的负极连接，用于检测充电电流；所述第一滤波模块分别与所述电流检测模块的输出端和所述充电器的正极连接，用于对所述充电电流进行滤波处理；所述变压器的原边线圈的一端分别与所述电流检测模块的输出端和开关模块连接，所述原边线圈的另外一端与所述第二滤波模块连接，所述电流检测模块的输出端引出作为电流信号ISEN传输至控制器，所述控制器根据所述电流信号ISEN输出PWM信号至所述开关模块，用于控制所述开关模块的启闭；所述变压器的原边线圈和副边线圈均通过所述整流模块与所述锂电池连接，用于给锂电池充电。
作为优选，所述开关模块包括MOS管M1、MOS管M2、电阻R13和电阻R14，所述MOS管M1的漏极与所述原边线圈的一端连接，源极与所述电流检测模块的输出端连接，栅极串联所述电阻R13后接所述PWM信号，所述MOS管M2的漏极与所述原边线圈的一端连接，源极与所述电流检测模块的输出端连接，栅极串联所述电阻R14后接所述PWM信号。
作为优选，所述整流模块包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，所述二极管D1和二极管D2并联后正极串联电阻R17后连接所述副边线圈的一端，所述二极管D3和二极管D4并联后正极连接所述原边线圈的一端。
作为优选，所述第二滤波模块包括电解电容C12、电解电容C13、电容C11、电容C21、电容C22和电容C23，所述电解电容C12、电解电容C13、电容C11、电容C21、电容C22和电容C23并联后正极与所述锂电池的正极连接，负极同时与所述原边线圈的另外一端和锂电池的负极连接。
作为优选，所述电流检测模块包括检测电阻RSEN1和检测电阻RSEN2，所述第一滤波模块包括电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电解电容C15和电解电容C16，所述检测电阻RSEN1和检测电阻RSEN2并联并且输入端与所述充电器的负极连接，所述电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电解电容C15和电解电容C16并联并且正极同时与所述锂电池和充电器的正极连接，负极与所述电流检测模块的输出端连接。
作为优选，还包括电阻R16和电容C24，所述电阻R16和电容C24并联后一端与所述MOS管M1和MOS管M2的源级连接，另外一端接入所述PWM信号和电阻R13之间以及接入所述PWM信号和电阻R14之间。
本发明的有益效果是，这种能量回馈式的锂电池充电限流电路将变压器的原边线圈作为主回路电感，将副边线圈作为有能量回馈线圈，能量回馈线圈通过能量回馈绕组给锂电池充电，对主回路能量的进行吸收，使开关模块的MOS管所承受的能量和反压大为降低，既充分利用了充电能量，又保护了MOS管，避免吸收回路过度发热，保证了充电系统安全、高效地运行。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的能量回馈式的锂电池充电限流电路的最优实施例的电路图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本发明提供了一种能量回馈式的锂电池充电限流电路，设置在充电器和锂电池之间，包括变压器、开关模块、电流检测模块、第一滤波模块、第二滤波模块和整流模块；电流检测模块的输入端与充电器的负极连接，用于检测充电电流；第一滤波模块分别与电流检测模块的输出端和充电器的正极连接，用于对充电电流进行滤波处理；变压器的原边线圈的一端分别与电流检测模块的输出端和开关模块连接，原边线圈的另外一端与第二滤波模块连接，电流检测模块的输出端引出作为电流信号ISEN传输至控制器，控制器根据电流信号ISEN输出PWM信号至开关模块，用于控制开关模块的启闭；变压器的原边线圈和副边线圈均通过整流模块与锂电池连接，用于给锂电池充电，开关模块包括MOS管M1、MOS管M2、电阻R13和电阻R14，MOS管M1的漏极与原边线圈的一端连接，源极与电流检测模块的输出端连接，栅极串联电阻R13后接PWM信号，MOS管M2的漏极与原边线圈的一端连接，源极与电流检测模块的输出端连接，栅极串联电阻R14后接PWM信号，整流模块包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，二极管D1和二极管D2并联后正极串联电阻R17后连接副边线圈的一端，二极管D3和二极管D4并联后正极连接原边线圈的一端，第二滤波模块包括电解电容C12、电解电容C13、电容C11、电容C21、电容C22和电容C23，电解电容C12、电解电容C13、电容C11、电容C21、电容C22和电容C23并联后正极与锂电池的正极连接，负极同时与原边线圈的另外一端和锂电池的负极连接，电流检测模块包括检测电阻RSEN1和检测电阻RSEN2，第一滤波模块包括电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电解电容C15和电解电容C16，检测电阻RSEN1和检测电阻RSEN2并联并且输入端与充电器的负极连接，电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电解电容C15和电解电容C16并联并且正极同时与锂电池和充电器的正极连接，负极与电流检测模块的输出端连接，还包括电阻R16和电容C24，电阻R16和电容C24并联后一端与MOS管M1和MOS管M2的源级连接，另外一端接入PWM信号和电阻R13之间以及接入PWM信号和电阻R14之间。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种能量回馈式的锂电池充电限流电路，设置在充电器和锂电池之间，其特征在于：包括变压器、开关模块、电流检测模块、第一滤波模块、第二滤波模块和整流模块；所述电流检测模块的输入端与充电器的负极连接，用于检测充电电流；所述第一滤波模块分别与所述电流检测模块的输出端和所述充电器的正极连接，用于对所述充电电流进行滤波处理；所述变压器的原边线圈的一端分别与所述电流检测模块的输出端和开关模块连接，所述原边线圈的另外一端与所述第二滤波模块连接，所述电流检测模块的输出端引出作为电流信号ISEN传输至控制器，所述控制器根据所述电流信号ISEN输出PWM信号至所述开关模块，用于控制所述开关模块的启闭；所述变压器的原边线圈和副边线圈均通过所述整流模块与所述锂电池连接，用于给锂电池充电。
2.如权利要求1所述的能量回馈式的锂电池充电限流电路，其特征在于：所述开关模块包括MOS管M1、MOS管M2、电阻R13和电阻R14，所述MOS管M1的漏极与所述原边线圈的一端连接，源极与所述电流检测模块的输出端连接，栅极串联所述电阻R13后接所述PWM信号，所述MOS管M2的漏极与所述原边线圈的一端连接，源极与所述电流检测模块的输出端连接，栅极串联所述电阻R14后接所述PWM信号。
3.如权利要求2所述的能量回馈式的锂电池充电限流电路，其特征在于：所述整流模块包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，所述二极管D1和二极管D2并联后正极串联电阻R17后连接所述副边线圈的一端，所述二极管D3和二极管D4并联后正极连接所述原边线圈的一端。
4.如权利要求3所述的能量回馈式的锂电池充电限流电路，其特征在于：所述第二滤波模块包括电解电容C12、电解电容C13、电容C11、电容C21、电容C22和电容C23，所述电解电容C12、电解电容C13、电容C11、电容C21、电容C22和电容C23并联后正极与所述锂电池的正极连接，负极同时与所述原边线圈的另外一端和锂电池的负极连接。
5.如权利要求4所述的能量回馈式的锂电池充电限流电路，其特征在于：所述电流检测模块包括检测电阻RSEN1和检测电阻RSEN2，所述第一滤波模块包括电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电解电容C15和电解电容C16，所述检测电阻RSEN1和检测电阻RSEN2并联并且输入端与所述充电器的负极连接，所述电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电解电容C15和电解电容C16并联并且正极同时与所述锂电池和充电器的正极连接，负极与所述电流检测模块的输出端连接。
6.如权利要求5所述的能量回馈式的锂电池充电限流电路，其特征在于：还包括电阻R16和电容C24，所述电阻R16和电容C24并联后一端与所述MOS管M1和MOS管M2的源级连接，另外一端接入所述PWM信号和电阻R13之间以及接入所述PWM信号和电阻R14之间。
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