CN105322598B - 循环再用电能的新能源电器 - Google Patents
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Abstract
循环再用电能的新能源电器,其电池(BT)的电流经由负载(RL)储存于蓄电电容(CU)。蓄电电容(CU)的电能经由DC/DC给传递电容(C1)充电,传递电容(C1)的电能经由充电开关(K1)给电池(BT)充电。电池的一端连接负载的一端,负载的另一端连接蓄电电容的一端。DC/DC输入端连接蓄电电容的一端。DC/DC输出端连接传递电容的一端还连接充电开关的一端。充电开关的另一端连接电池的一端。MCU的一个电压检测端连接蓄电电容的一端,另一个电压检测端连接传递电容的一端。MCU的一个控制端连接DC/DC的使能端,另一个控制端连接充电开关的控制端。循环再用负载做功后的电能。是节能的新能源。应用于LED灯、电动车、移动电源、移动通信设备。
Description
技术领域
LED灯、电动车的电动机、逆变器(DC/AC变换器)、移动电源、便携式电器、移动通信设备、或太阳能供电的电器。
背景技术
电源的电能供负载做功后就消耗掉了。
发明内容
本发明的目的是,把供负载做功后的直流电源的电能储存在蓄电器中,循环再用电能,节能环保,是新能源。
为了解决上述任务,本发明采用的技术方案是:
直流电源(BT)的一端连接负载的一端,直流电源(BT)的一端还连接DC/DC变换器的输出端(OUT),直流电源(BT)的另一端连接公共端(GND),负载的另一端连接蓄电器(UC)的一端,蓄电器(UC)的另一端连接公共端,DC/DC变换器的输入端(IN)连接蓄电器(UC)的一端,控制器(MCU)的第1个控制端(P1.1)连接DC/DC变换器的使能端(EN);直流电源(BT)的电流经由负载给蓄电器(UC)充电;控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)使能DC/DC变换器进行电压变换,DC/DC变换器的输出端(OUT)输出的电压供给直流电源(BT)或供给负载。所述控制器(MCU)的第1个电压检测端(ADC1)连接所述蓄电器(UC)的一端。所述直流电源(BT)的一端经由放电开关(K2)连接所述负载的一端;所述控制器(MCU)经由第3个控制端(P1.3)控制放电开关(K2)闭合或断开。所述蓄电器(UC)是蓄电电容。所述负载是各种用电器:LED灯、电动车的电动机、逆变器(DC/AC变换器)、移动电源、便携式电器、移动通信设备、或太阳能供电的电器。
可充电电池(BT)的一端连接负载的一端,负载的另一端连接蓄电电容(UC)的一端,蓄电电容(UC)的另一端连接公共端(GND);至少一个DC/DC变换器的输入端(IN)连接蓄电电容(UC)的一端,至少一个DC/DC变换器的输出端(OUT)连接至少一个传递电容(C1)的一端,至少一个DC/DC变换器的输出端(OUT)还连接至少一个充电开关(K1)的一端;至少一个传递电容(C1)的另一端连接公共端;至少一个充电开关(K1)的另一端连接可充电电池(BT)的一端;控制器(MCU)的第1个电压检测端(ADC1)连接蓄电电容(UC)的一端,控制器(MCU)的第2个电压检测端(ADC2)连接至少一个传递电容(C1)的一端;控制器(MCU)的第1个控制端(P1.1)连接至少一个DC/DC变换器的使能端(EN),控制器(MCU)的第2个控制端(P1.2)连接至少一个充电开关(K1)的控制端(S1);可充电电池(BT)的电流经由负载给蓄电电容(UC)充电;控制器(MCU)的控制流程为:控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使至少一个充电开关(K1)断开,控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)使能至少一个DC/DC变换器,控制器(MCU)经由第2个电压检测端(ADC2)监测至少一个传递电容(C1)的电压,当至少一个传递电容(C1)的电压达到预定值后控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)禁止至少一个DC/DC变换器,控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使至少一个充电开关(K1)闭合使至少一个传递电容(C1)的电能给可充电电池(BT)充电。
可充电电池(BT)的一端连接负载的一端,负载的另一端连接蓄电电容(UC)的一端,蓄电电容(UC)的另一端连接公共端(GND);至少一个DC/DC变换器的输入端(IN)连接蓄电电容(UC)的一端,至少一个DC/DC变换器的输出端(OUT)连接至少一个传递电容(C1)的一端,至少一个DC/DC变换器的输出端(OUT)还连接至少一个充电开关(K1)的一端;至少一个传递电容(C1)的另一端连接公共端;至少一个充电开关(K1)的另一端连接可充电电池(BT)的一端;控制器(MCU)的第1个电压检测端(ADC1)连接蓄电电容(UC)的一端,控制器(MCU)的第2个电压检测端(ADC2)连接至少一个传递电容(C1)的一端,控制器(MCU)的第3个电压检测端(ADC3)连接可充电电池(BT)的一端;控制器(MCU)的第1个控制端(P1.1)连接至少一个DC/DC变换器的使能端(EN),控制器(MCU)的第2个控制端(P1.2)连接至少一个充电开关(K1)的控制端(S1);可充电电池(BT)的电流经由负载给蓄电电容(UC)充电。初始时,所述控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使所述至少一个充电开关(K1)断开;所述控制器(MCU)的控制流程为:所述控制器(MCU)经由第1个电压检测端(ADC1)检测到所述蓄电电容(UC)的电压高于预定值后;所述控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)使能所述至少一个DC/DC变换器;所述控制器(MCU)经由第2个电压检测端(ADC2)监测所述至少一个传递电容(C1)的电压;所述控制器(MCU)经由第3个电压检测端(ADC3)检测所述可充电电池(BT)的电压低于预定值A时控制器(MCU)控制所述至少一个DC/DC变换器(DC/DC)对所述至少一个传递电容(C1)充电到预定值C;所述控制器(MCU)经由第3个电压检测端(ADC3)检测到所述可充电电池高于预定值A时控制器(MCU)控制所述至少一个DC/DC变换器(DC/DC)对所述至少一个传递电容(C1)充电到预定值D;当所述至少一个传递电容(C1)的电压达到预定值C或达到预定值D后;所述控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)禁止所述至少一个DC/DC变换器;所述控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使所述至少一个充电开关(K1)闭合让所述至少一个传递电容(C1)的电能给所述可充电电池(BT)充电。
可充电电池(BT)的一端连接负载的一端,负载的另一端连接蓄电电容(UC)的一端,蓄电电容(UC)的另一端连接公共端(GND);一个DC/DC变换器(DC/DC1)的输入端(IN)连接蓄电电容(UC)的一端;一个DC/DC变换器(DC/DC1)的输出端(OUT)连接一个传递电容(C1)的一端;一个DC/DC变换器(DC/DC1)的输出端(OUT)还连接一个充电开关(K1)的一端;一个传递电容(C1)的另一端连接公共端;一个充电开关(K1)的另一端连接另一个DC/DC变换器(DC/DC2)的输入端(IN);另一个DC/DC变换器(DC/DC2)的输出端(OUT)连接另一个传递电容(C2)的一端;另一个DC/DC变换器(DC/DC2)的输出端(OUT)还连接另一个充电开关(K3)的一端;另一个传递电容(C2)的另一端连接公共端;另一个充电开关(K3)的另一端连接可充电电池(BT)的一端;控制器(MCU)的第1个电压检测端(ADC1)连接蓄电电容(UC)的一端;控制器(MCU)的第2个电压检测端(ADC2)连接一个传递电容(C1)的一端;控制器(MCU)的第3个电压检测端(ADC3)连接可充电电池(BT)的一端;控制器(MCU)的第4个电压检测端(ADC4)连接另一个传递电容(C2)的一端;控制器(MCU)的第1个控制端(P1.1)连接一个DC/DC变换器(DC/DC1)的使能端(EN);控制器(MCU)的第2个控制端(P1.2)连接一个充电开关(K1)的控制端(S1);控制器(MCU)的第4个控制端(P1.4)连接另一个DC/DC变换器(DC/DC2)的使能端(EN);控制器(MCU)的第5个控制端(P1.5)连接另一个充电开关(K3)的控制端(S3);可充电电池(BT)的电流经由负载给蓄电电容(UC)充电。初始时,控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使一个充电开关(K1)断开,控制器(MCU)经由第5个控制端(P1.5)使另一个充电开关(K3)断开;控制器(MCU)的控制流程为:控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)使能一个DC/DC变换器(DC/DC1);控制器(MCU)经由第2个电压检测端(ADC2)监测一个传递电容(C1)的电压,当一个传递电容(C1)的电压达到一个预定值后控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)禁止一个DC/DC变换器(DC/DC1);控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使一个充电开关(K1)闭合;控制器(MCU)经由第4个控制端(P1.4)使能另一个DC/DC变换器(DC/DC2);控制器(MCU)经由第4个电压检测端(ADC4)监测另一个传递电容(C2)的电压,当另一个传递电容(C2)的电压达到另一个预定值后控制器(MCU)经由第4个控制端(P1.4)禁止另一个DC/DC变换器(DC/DC2);控制器(MCU)经由第5个控制端(P1.5)使另一个充电开关(K3)闭合使另一个传递电容(C2)的电能给可充电电池(BT)充电。
附图说明
图1,电路连接示意图之一;
图2,电路连接示意图之二;
图3,电路连接示意图之三;
图4,电路连接示意图之四;
图5,电路连接示意图之五;
图6,电路连接示意图之六;
图7,电路连接示意图之七;
图8,电路连接示意图之八。
具体实施方式
本发明的实施例1:
如图1所示。直流电源(BT)的一端连接负载(RL)的一端。直流电源(BT)的一端还连接DC/DC变换器(DC/DC)的输出端(OUT)。直流电源(BT)的另一端连接公共端(GND)。负载(RL)的另一端连接蓄电器(UC)的一端。蓄电器(UC)的另一端连接公共端。DC/DC变换器(DC/DC)的输入端(IN)连接蓄电器(UC)的一端。控制器(MCU)的第1个控制端(P1.1)连接DC/DC变换器(DC/DC)的使能端(EN)。控制器(MCU)是单片机或微处理器。
直流电源(BT)的电流经由负载(RL)给蓄电器(UC)充电。直流电源(BT)与负载(RL)与蓄电器(UC)构成电流回路。
例如,负载(RL)是LED灯,则直流电源(BT)的电流使LED灯发光。LED灯是各种半导体灯。LED灯是半导体发光二极管灯。
例如,负载(RL)是电动机(马达),则直流电源(BT)的电流使电动机旋转。例如电动机是电动车或混合动力电动车的动力电动机。
如图2所示。控制器(MCU)的第1个电压检测端(ADC1)连接蓄电器(UC)的一端。
如图2所示。当控制器(MCU)的第1个电压检测端(ADC1)检测到蓄电器(UC)的电压达到预定值(例如0.9V)时,控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)使能DC/DC变换器(DC/DC)进行电压变换。
有些DC/DC变换器的内部有检测输入电压的模块,这样DC/DC变换器的输入端(IN)有检测输入电压的功能,当DC/DC变换器的输入端(IN)的电压达到预定值时本身会启动DC/DC变换。这样,不用控制器(MCU)。DC/DC变换器的使能端(EN)不连接控制器(MCU)。
控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)使能DC/DC变换器(DC/DC)进行电压变换。
图1或图2所示。DC/DC变换器(DC/DC)的输出端(OUT)输出的电压供给直流电源(BT)或供给负载(RL)。DC/DC变换器(DC/DC)的输出端(OUT)输出的电压给直流电源(BT)充电。DC/DC变换器(DC/DC)的输出端(OUT)输出的电压给负载(RL)供电。蓄电器(UC)的电压经由DC/DC变换器(DC/DC)给直流电源(BT)充电。蓄电器(UC)的电压经由DC/DC变换器(DC/DC)给负载(RL)供电。
蓄电器(UC)是电池。蓄电器(UC)是超级电容(法拉电容)。蓄电器(UC)是蓄电电容(UC)。蓄电器(UC)是电容。例如,蓄电电容(UC)由10个3法拉(F)的超级电容并联而成。
图3所示。直流电源(BT)的一端经由放电开关(K2)连接所述负载(RL)的一端,控制器(MCU)经由第3个控制端(P1.3)控制放电开关(K2)闭合或断开。
图3所示。例如,直流电源(BT)是可充电电池(额定电压12V),负载(RL)是LED灯,蓄电器(UC)是蓄电电容(30F)。在夜间使放电开关(K2)闭合,点亮LED灯,流经负载(RL)的电流给蓄电电容(UC)充电。流经负载(RL)的电流储存在蓄电电容(UC)中。在白天使放电开关(K2)断开,熄灭LED灯,蓄电电容(UC)的电压经由DC/DC变换器(DC/DC)升压后给可充电电池(BT)充电。实现循环再用电能,节能环保,是一种新能源。
本实施例要求蓄电电容:超大容量的电容(例如30F),充电速度快(蓄电速度快),充电到低电压(例如0.9V)。
本实施例要求DC/DC变换器:在低输入电压(例如0.8V)时能够正常工作并且能够升压至预定的输出电压,有预定的输出功率。
太阳能电池(solar cells)连接在直流电源(BT)的两端。当太阳光照射在太阳能电池上时,太阳能电池发出的电给直流电源(BT)充电。
太阳能电池连接在蓄电器(UC)的两端。太阳能电池发出的电给蓄电器(UC)充电。
直流电源(BT)是太阳能电池。
DC/DC变换器是直流/直流变换器,是把直流电压变换成脉冲电压,再把脉冲电压变换成直流电压,实现电压变换。DC/DC变换器利用磁芯电感,利用脉冲宽度调制(PWM),脉冲频率在30kHz至1MHz。DC/DC变换器有电感线圈。或者DC/DC变换器有磁芯变压器(高频变压器)。电感线圈连接在DC/DC变换器的外部电感线圈端。在本实施例中,实现DC/DC升压变换。
负载是各种用电器,是LED灯、电动车的电动机、逆变器(DC/AC变换器)、移动电源、便携式电器、移动通信设备、或太阳能供电的电器的一种。负载是各种用电器,是LED灯、电动车的电动机、逆变器(DC/AC变换器)、移动电源、便携式电器、移动通信设备、或太阳能供电的电器的任意组合。
本发明的实施例2:
本说明书中的内容是一个整体。
如图4所示。可充电电池(BT)的一端连接负载(RL)的一端。负载(RL)的另一端连接蓄电电容(UC)的一端。蓄电电容(UC)的另一端连接公共端(GND)。
DC/DC变换器(DC/DC)的输入端(IN)连接蓄电电容(UC)的一端。DC/DC变换器(DC/DC)的输出端(OUT)连接传递电容(C1)的一端。DC/DC变换器(DC/DC)的输出端(OUT)还连接充电开关(K1)的一端。
传递电容(C1)的另一端连接公共端。充电开关(K1)的另一端连接可充电电池(BT)的一端。
控制器(MCU)的第1个电压检测端(ADC1)连接蓄电电容(UC)的一端。控制器(MCU)的第2个电压检测端(ADC2)连接传递电容(C1)的一端。
控制器(MCU)的第1个控制端(P1.1)连接DC/DC变换器(DC/DC)的使能端(EN)。控制器(MCU)的第2个控制端(P1.2)连接充电开关(K1)的控制端(S1)。
可充电电池(BT)的电流经由负载(RL)给蓄电电容(UC)充电。
图4所示。初始时禁止DC/DC变换器(DC/DC),断开充电开关(K1)。实现循环再用电能的流程为:控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使充电开关(K1)断开;控制器(MCU)经由第1个电压检测端(ADC1)检测到蓄电电容(UC)的电压高于预定值(例如0.9V)时,控制器(MCU)使能DC/DC变换器(DC/DC)对传递电容(C1)进行监控充电;控制器(MCU)经由第2个电压检测端(ADC2)监测传递电容(C1)的电压,当传递电容(C1)的电压达到预定值时,控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)禁止DC/DC变换器(DC/DC);控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使充电开关(K1)闭合,让传递电容(C1)的电能给可充电电池(BT)充电。
图4所示。控制器(MCU)经由第2个电压检测端(ADC2)检测到传递电容(C1)的电压小于预定值时,控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使充电开关(K1)断开,控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)使能DC/DC变换器(DC/DC)对传递电容(C1)进行监控充电。
图4所示。虚线框(100)是节能充电部。节能充电部(100)包括:DC/DC变换器(DC/DC),传递电容(C1),充电开关(K1),控制器(MCU)。
图4所示。节能充电部(100)。由于可充电电池的充电速度较慢,需要较长的充电时间,如果让DC/DC变换器连续工作来给可充电电池充电,这样DC/DC变换器消耗功率较大并且发热也较大。为了解决可充电电池充电速度较慢的问题,为了解决DC/DC变换器连续工作时损耗较大和发热较高的问题,使用传递电容(C1)对可充电电池(BT)进行间隙式充电,进行传递式充电。由于间隙式充电对可充电电池的充电效率较高。由于对传递电容(电容)的充电速度较快。使用控制器(MCU)控制,DC/DC变换器(DC/DC)先对传递电容(C1)充电到预定值,然后禁止DC/DC变换器(DC/DC),闭合充电开关(K1),传递电容(C1)的电能再给可充电电池(BT)充电。DC/DC变换器工作在间隙工作方式损耗较少,发热也较少。
例如,传递电容(C1)是4700微法(uF)的电容(电解电容)。
DC/DC变换器(DC/DC)的工作电源由蓄电器(蓄电电容)(UC)的电压提供。DC/DC变换器(DC/DC)的工作电源由本身的输入端(IN)提供。DC/DC变换器(DC/DC)的工作电源还可以由直流电源(可充电电池)(BT)提供。控制器(MCU)的工作电源(VCC)由直流电源(可充电电池)(BT)提供。DC/DC变换器(DC/DC)的电压采样端连接本身的输出端(OUT)。
本实施例要求DC/DC变换器:在低输入电压(例如0.8V)时能够正常工作并且能够升压至预定的输出电压,有预定的输出功率,能够驱动大电容(例如4700uF)负载。
图4或图8所示。至少一个DC/DC变换器的输入端(IN)连接蓄电电容(UC)的一端。至少一个DC/DC变换器的输出端(OUT)连接至少一个传递电容(C1)的一端。至少一个DC/DC变换器的输出端(OUT)还连接至少一个充电开关(K1)的一端。至少一个传递电容(C1)的另一端连接公共端。至少一个充电开关(K1)的另一端连接可充电电池(BT)的一端。控制器(MCU)的第1个电压检测端(ADC1)连接蓄电电容(UC)的一端。控制器(MCU)的第2个电压检测端(ADC2)连接至少一个传递电容(C1)的一端。控制器(MCU)的第1个控制端(P1.1)连接至少一个DC/DC变换器的使能端(EN)。控制器(MCU)的第2个控制端(P1.2)连接至少一个充电开关(K1)的控制端(S1)。
图4或图8所示。实现循环再用电能的流程为:控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使至少一个充电开关(K1)断开;控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)使能至少一个DC/DC变换器;控制器(MCU)经由第2个电压检测端(ADC2)监测至少一个传递电容(C1)的电压;当至少一个传递电容(C1)的电压达到预定值后控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)禁止至少一个DC/DC变换器;控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使至少一个充电开关(K1)闭合使至少一个传递电容(C1)的电能给可充电电池(BT)充电。控制器(MCU)经由控制端使至少一个充电开关闭合使至少一个传递电容的电能给另一个传递电容充电。
图5所述。可充电电池(BT)的一端经由放电开关(K2)连接负载(RL)的一端。控制器(MCU)经由第3个控制端(P1.3)控制放电开关(K2)闭合或断开。
本发明的实施例3:
图6所示。可充电电池(BT)的一端连接负载(RL)的一端。负载(RL)的另一端连接蓄电电容(UC)的一端。蓄电电容(UC)的另一端连接公共端(GND)。
DC/DC变换器(DC/DC)的输入端(IN)连接蓄电电容(UC)的一端。DC/DC变换器(DC/DC)的输出端(OUT)连接传递电容(C1)的一端。DC/DC变换器(DC/DC)的输出端(OUT)还连接充电开关(K1)的一端。
传递电容(C1)的另一端连接公共端。充电开关(K1)的另一端连接可充电电池(BT)的一端。
控制器(MCU)的第1个电压检测端(ADC1)连接蓄电电容(UC)的一端。控制器(MCU)的第2个电压检测端(ADC2)连接传递电容(C1)的一端。控制器(MCU)的第3个电压检测端(ADC3)连接可充电电池(BT)的一端。
控制器(MCU)的第1个控制端(P1.1)连接DC/DC变换器(DC/DC)的使能端(EN)。控制器(MCU)的第2个控制端(P1.2)连接充电开关(K1)的控制端(S1)。
可充电电池(BT)的电能驱动负载(RL)后储存在蓄电电容(UC)中。
图6所示。控制器(MCU)经由第1个电压检测端(ADC1)检测到蓄电电容(UC)的电压高于预定值(例如0.9V)时,控制器(MCU)使能DC/DC变换器(DC/DC)对传递电容(C1)进行监控充电。控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使充电开关(K1)断开。控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)使能DC/DC变换器(DC/DC)进行电压变换。控制器(MCU)经由第2个电压检测端(ADC2)监测传递电容(C1)的电压。控制器(MCU)经由第3个电压检测端(ADC3)检测可充电电池(BT)的电压低于预定值A时(例如8.8V),控制器(MCU)控制DC/DC变换器(DC/DC)对传递电容(C1)充电到预定值C(例如18V)。控制器(MCU)经由第3个电压检测端(ADC3)检测到可充电电池(BT)高于预定值A时,控制器(MCU)控制DC/DC变换器(DC/DC)对传递电容(C1)充电到预定值D(例如15.6V)。当传递电容(C1)的电压达到预定值C或达到预定值D后,控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)禁止DC/DC变换器。控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使充电开关(K1)闭合让传递电容(C1)的电能(电流)给可充电电池(BT)充电。例如可充电电池(BT)是额定电压为12V的磷酸铁锂电池包。
图7所示。可充电电池(BT)的一端经由放电开关(K2)连接负载(RL)的一端。控制器(MCU)经由第3个控制端(P1.3)控制放电开关(K2)闭合或断开。
图7所示。例如应用于电动车或混合动力电动车,负载(RL)是车的动力电动机(动力马达),可充电池(BT)是车的动力锂电池包。当要停车时,使放电开关(K2)断开。平时(即初始状态)充电开关(K1)是断开状态。控制器(MUC)经由第一个电压检测端(ADC1)检测到蓄电电容(CU)的电压高于预定值时,控制器(MCU)经由第一个控制端(P1.1)使能DC/DC变换器(DC/DC)进行升压。
控制器(MCU)经由第2个电压检测端(ADC2)监测传递电容(C1)的电压。控制器(MCU)经由第3个电压检测端(ADC3)检测可充电电池(BT)的电压低于预定值A时,控制器(MCU)控制DC/DC变换器(DC/DC)对传递电容(C1)充电到预定值C。当控制器(MCU)经由第3个电压检测端(ADC3)检测到可充电电池(BT)高于预定值A时,控制器(MCU)控制DC/DC变换器(DC/DC)对传递电容(C1)充电到预定值D。当传递电容(C1)的电压达到预定值C或达到预定值D后,控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)禁止DC/DC变换器(即停止工作)。控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使充电开关(K1)闭合让传递电容(C1)的电能(电流)给可充电电池(BT)充电。
当控制器(MCU)经由第2个电压检测端(ADC2)检测到传递电容(C1)的电压低于预定值C后,控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使充电开关(K1)断开,控制器(MCU)经由第一个控制端(P1.1)使能DC/DC变换器(DC/DC)。
在控制器(MCU)的控制流程下如此循环工作。
当控制器(MUC)经由第一个电压检测端(ADC1)检测到蓄电电容(CU)的电压低于预定值时,控制器(MCU)经由第一个控制端(P1.1)禁止DC/DC变换器(DC/DC),控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使充电开关(K1)断开。
当然,控制器(MCU)的控制流程还可以是其他的顺序和步骤,但是功能实质上是相同的。
本发明的实施例4:
可充电电池(BT)的一端连接负载的一端。负载的另一端连接蓄电电容(UC)的一端。蓄电电容(UC)的另一端连接公共端(GND)。
一个DC/DC变换器(DC/DC1)的输入端(IN)连接蓄电电容(UC)的一端。一个DC/DC变换器(DC/DC1)的输出端(OUT)连接一个传递电容(C1)的一端。一个DC/DC变换器(DC/DC1)的输出端(OUT)还连接一个充电开关(K1)的一端。一个传递电容(C1)的另一端连接公共端。
一个充电开关(K1)的另一端连接另一个DC/DC变换器(DC/DC2)的输入端(IN)。另一个DC/DC变换器(DC/DC2)的输出端(OUT)连接另一个传递电容(C2)的一端。另一个DC/DC变换器(DC/DC2)的输出端(OUT)还连接另一个充电开关(K3)的一端。另一个传递电容(C2)的另一端连接公共端。另一个充电开关(K3)的另一端连接可充电电池(BT)的一端。
控制器(MCU)的第1个电压检测端(ADC1)连接蓄电电容(UC)的一端。控制器(MCU)的第2个电压检测端(ADC2)连接一个传递电容(C1)的一端。控制器(MCU)的第3个电压检测端(ADC3)连接可充电电池(BT)的一端。控制器(MCU)的第4个电压检测端(ADC4)连接另一个传递电容(C2)的一端。
控制器(MCU)的第1个控制端(P1.1)连接一个DC/DC变换器(DC/DC1)的使能端(EN)。控制器(MCU)的第2个控制端(P1.2)连接一个充电开关(K1)的控制端(S1)。控制器(MCU)的第4个控制端(P1.4)连接另一个DC/DC变换器(DC/DC2)的使能端(EN)。控制器(MCU)的第5个控制端(P1.5)连接另一个充电开关(K3)的控制端(S3)。
可充电电池(BT)的电流经由负载给蓄电电容(UC)充电。
初始时,控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使一个充电开关(K1)断开,控制器(MCU)经由第5个控制端(P1.5)使另一个充电开关(K3)断开。实现循环再用电能的流程为:控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)使能一个DC/DC变换器(DC/DC1);控制器(MCU)经由第2个电压检测端(ADC2)监测一个传递电容(C1)的电压,当一个传递电容(C1)的电压达到一个预定值后控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)禁止一个DC/DC变换器(DC/DC1);控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使一个充电开关(K1)闭合;控制器(MCU)经由第4个控制端(P1.4)使能另一个DC/DC变换器(DC/DC2);控制器(MCU)经由第4个电压检测端(ADC4)监测另一个传递电容(C2)的电压,当另一个传递电容(C2)的电压达到另一个预定值后控制器(MCU)经由第4个控制端(P1.4)禁止另一个DC/DC变换器(DC/DC2);控制器(MCU)经由第5个控制端(P1.5)使另一个充电开关(K3)闭合使另一个传递电容(C2)的电能给可充电电池(BT)充电。
一个DC/DC变换器(DC/DC1),一个传递电容(C1),一个充电开关(K1),另一个DC/DC变换器(DC/DC2),另一个传递电容(C2)和另一个充电开关(K3)组成步进式升压充电电路。第一步把一个传递电容(C1)的电压升压充电到一个预定值(例如4.4V),第二步把另一个传递电容(C2)的电压升压充电到另一个预定值(例如8.8V)。这样逐步升压。
可以由n个DC/DC变换器和n个传递电容组成的n级步进式升压充电电路。
Claims (10)
1.一种电器,其特征在于,
直流电源(BT)的一端连接负载的一端,直流电源(BT)的一端还连接DC/DC变换器的输出端(OUT),直流电源(BT)的另一端连接公共端(GND),负载的另一端连接蓄电器(CU )的一端,蓄电器(CU )的另一端连接公共端,DC/DC变换器的输入端(IN)连接蓄电器(CU )的一端,控制器(MCU)的第1个控制端(P1.1)连接DC/DC变换器的使能端(EN);
直流电源(BT)的电流经由负载给蓄电器(CU )充电;
控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)使能DC/DC变换器进行电压变换,DC/DC变换器的输出端(OUT)输出的电压供给直流电源(BT)或供给负载。
2.如权利要求1所述的电器,其特征在于,所述控制器(MCU)的第1个电压检测端(ADC1)连接所述蓄电器(CU )的一端。
3.如权利要求1所述的电器,其特征在于,所述直流电源(BT)的一端经由放电开关(K2)连接所述负载的一端;所述控制器(MCU)经由第3个控制端(P1.3)控制放电开关(K2)闭合或断开。
4.如权利要求1所述的电器,其特征在于,所述蓄电器(CU )是蓄电电容。
5.如权利要求1所述的电器,其特征在于,所述负载是各种用电器:LED灯、电动车的电动机、逆变器、移动电源、便携式电器、移动通信设备或太阳能供电的电器。
6.一种电器,其特征在于,
可充电电池(BT)的一端连接负载的一端,负载的另一端连接蓄电电容(CU )的一端,蓄电电容(CU )的另一端连接公共端(GND);
至少一个DC/DC变换器的输入端(IN)连接蓄电电容(CU )的一端,至少一个DC/DC变换器的输出端(OUT)连接至少一个传递电容(C1)的一端,至少一个DC/DC变换器的输出端(OUT)还连接至少一个充电开关(K1)的一端;至少一个传递电容(C1)的另一端连接公共端;至少一个充电开关(K1)的另一端连接可充电电池(BT)的一端;
控制器(MCU)的第1个电压检测端(ADC1)连接蓄电电容(CU )的一端,控制器(MCU)的第2个电压检测端(ADC2)连接至少一个传递电容(C1)的一端;
控制器(MCU)的第1个控制端(P1.1)连接至少一个DC/DC变换器的使能端(EN),控制器(MCU)的第2个控制端(P1.2)连接至少一个充电开关(K1)的控制端(S1);
可充电电池(BT)的电流经由负载给蓄电电容(CU )充电;
控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使至少一个充电开关(K1)断开,控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)使能至少一个DC/DC变换器,控制器(MCU)经由第2个电压检测端(ADC2)监测至少一个传递电容(C1)的电压,当至少一个传递电容(C1)的电压达到预定值后控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)禁止至少一个DC/DC变换器,控制器(MCU) 经由第2个控制端(P1.2)使至少一个充电开关(K1)闭合使至少一个传递电容(C1)的电能给可充电电池(BT)充电。
7.一种电器,其特征在于,
可充电电池(BT)的一端连接负载的一端,负载的另一端连接蓄电电容(CU )的一端,蓄电电容(CU )的另一端连接公共端(GND);
至少一个DC/DC变换器的输入端(IN)连接蓄电电容(CU )的一端,至少一个DC/DC变换器的输出端(OUT)连接至少一个传递电容(C1)的一端,至少一个DC/DC变换器的输出端(OUT)还连接至少一个充电开关(K1)的一端;至少一个传递电容(C1)的另一端连接公共端;至少一个充电开关(K1)的另一端连接可充电电池(BT)的一端;
控制器(MCU)的第1个电压检测端(ADC1)连接蓄电电容(CU )的一端,控制器(MCU)的第2个电压检测端(ADC2)连接至少一个传递电容(C1)的一端,控制器(MCU)的第3个电压检测端(ADC3)连接可充电电池(BT)的一端;
控制器(MCU)的第1个控制端(P1.1)连接至少一个DC/DC变换器的使能端(EN),控制器(MCU)的第2个控制端(P1.2)连接至少一个充电开关(K1)的控制端(S1);
可充电电池(BT)的电流经由负载给蓄电电容(CU )充电。
8.如权利要求7所述的电器,其特征在于,初始时,所述控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使所述至少一个充电开关(K1)断开;实现循环再用电能的流程为:所述控制器(MCU)经由第1个电压检测端(ADC1)检测到所述蓄电电容(CU )的电压高于预定值后;所述控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)使能所述至少一个DC/DC变换器;所述控制器(MCU)经由第2个电压检测端(ADC2)监测所述至少一个传递电容(C1)的电压;所述控制器(MCU)经由第3个电压检测端(ADC3)检测所述可充电电池(BT)的电压低于预定值A时控制器(MCU)控制所述至少一个DC/DC变换器(DC/DC)对所述至少一个传递电容(C1)充电到预定值C;所述控制器(MCU)经由第3个电压检测端(ADC3)检测到所述可充电电池高于预定值A时控制器(MCU)控制所述至少一个DC/DC变换器(DC/DC)对所述至少一个传递电容(C1)充电到预定值D;当所述至少一个传递电容(C1)的电压达到预定值C或达到预定值D后;所述控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)禁止所述至少一个DC/DC变换器;所述控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使所述至少一个充电开关(K1)闭合让所述至少一个传递电容(C1)的电能给所述可充电电池(BT)充电。
9.一种电器,其特征在于,
可充电电池(BT)的一端连接负载的一端,负载的另一端连接蓄电电容(CU )的一端,蓄电电容(CU )的另一端连接公共端(GND);
一个DC/DC变换器(DC/DC1)的输入端(IN)连接蓄电电容(CU )的一端;一个DC/DC 变换器(DC/DC1)的输出端(OUT)连接一个传递电容(C1)的一端;一个DC/DC变换器(DC/DC1)的输出端(OUT)还连接一个充电开关(K1)的一端;一个传递电容(C1)的另一端连接公共端;
一个充电开关(K1)的另一端连接另一个DC/DC变换器(DC/DC2)的输入端(IN);另一个DC/DC变换器(DC/DC2)的输出端(OUT)连接另一个传递电容(C2)的一端;另一个DC/DC变换器(DC/DC2)的输出端(OUT)还连接另一个充电开关(K3)的一端;另一个传递电容(C2)的另一端连接公共端;另一个充电开关(K3)的另一端连接可充电电池(BT)的一端;
控制器(MCU)的第1个电压检测端(ADC1)连接蓄电电容(CU )的一端;控制器(MCU)的第2个电压检测端(ADC2)连接一个传递电容(C1)的一端;控制器(MCU)的第3个电压检测端(ADC3)连接可充电电池(BT)的一端;控制器(MCU)的第4个电压检测端(ADC4)连接另一个传递电容(C2)的一端;
控制器(MCU)的第1个控制端(P1.1)连接一个DC/DC变换器(DC/DC1)的使能端(EN);控制器(MCU)的第2个控制端(P1.2)连接一个充电开关(K1)的控制端(S1);控制器(MCU)的第4个控制端(P1.4)连接另一个DC/DC变换器(DC/DC2)的使能端(EN);控制器(MCU)的第5个控制端(P1.5)连接另一个充电开关(K3)的控制端(S3);
可充电电池(BT)的电流经由负载给蓄电电容(CU )充电。
10.如权利要求9所述的电器,其特征在于,初始时,控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使一个充电开关(K1)断开,控制器(MCU)经由第5个控制端(P1.5)使另一个充电开关(K3)断开;循环再用电能的流程为:控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)使能一个DC/DC变换器(DC/DC1);控制器(MCU)经由第2个电压检测端(ADC2)监测一个传递电容(C1)的电压,当一个传递电容(C1)的电压达到一个预定值后控制器(MCU)经由第1个控制端(P1.1)禁止一个DC/DC变换器(DC/DC1);控制器(MCU)经由第2个控制端(P1.2)使一个充电开关(K1)闭合;控制器(MCU)经由第4个控制端(P1.4)使能另一个DC/DC变换器(DC/DC2);控制器(MCU)经由第4个电压检测端(ADC4)监测另一个传递电容(C2)的电压,当另一个传递电容(C2)的电压达到另一个预定值后控制器(MCU)经由第4个控制端(P1.4)禁止另一个DC/DC变换器(DC/DC2);控制器(MCU)经由第5个控制端(P1.5)使另一个充电开关(K3)闭合使另一个传递电容(C2)的电能给可充电电池(BT)充电。
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