CN105515103B - 一种矿灯及其充电电路、充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种充电电路、具有该充电电路的矿灯、以及矿灯的充电方法，本一种充电电路，用于给电池充电，本充电电路包括：第一外部充电设备、与所述第一外部充电设备连接的识别电路、以及均与所述识别电路连接的保护电路和充电管理电路，所述充电管理电路与所述的保护电路连接，所述电池与所述保护电路连接，其中，所述识别电路用于对第一外部充电设备接入的电压进行检测识别。本发明解决了现有矿灯在某些特殊情况下充电设备上充电不匹配，损坏电池循环寿命的问题，本发明实现多种充电方式匹配，达到矿灯充电能适应于更多的充电设备，并有效地保证电池的循环使用寿命。

Description

一种矿灯及其充电电路、充电方法
技术领域
本发明属于工矿类和电子产品类，尤其涉及一种充电电路、具有该充电电路的矿灯、以及矿灯的充电方法。
背景技术
矿灯是矿用灯具或工矿灯具的简称，矿井里用的特制照明灯具的统称。矿灯的主要用途：用于矿山、石油、化工、铁路、运输、仓储等存在易燃易爆可燃气体的环境中安全照明、抢险救灾照明。
现有的市场上的矿灯多为一种充电方式类型，仅局限于一种电压情况下进行充电，不能通用于各种不同电压下的充电设备，在不同的电压范围内充电，容易造成电池损伤，从而影响其工作寿命。
故，有必要设计一种矿灯的新的充电装置。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种实现多种充电方式、保证电池的循环使用寿命的充电电路、具有该充电电路的矿灯、以及矿灯的充电方法。
本发明提供一种充电电路，用于给电池充电，本充电电路包括：第一外部充电设备、与所述第一外部充电设备连接的识别电路、以及均与所述识别电路连接的保护电路和充电管理电路，所述充电管理电路与所述的保护电路连接，所述电池与所述保护电路连接，其中，所述识别电路用于对第一外部充电设备接入的电压进行检测识别。
其中，还包括与所述充电管理电路连接的第二外部充电设备。
其中，还包括与所述保护电路连接的控制电路、以及与所述控制电路连接的驱动电路。
其中，所述第二外部充电设备为USB充电接口。
其中，所述识别电路为运算放大器。
本发明还提供一种矿灯，该矿灯内具有权利要求1-5任一所述的充电电路。
本发明还提供一种充电方法，用于给电池充电，包括如下步骤：
S1：选择合适的外部充电设备；
S2：当选择第一外部充电设备时，第一外部充电设备接入电压；
S3：识别电路对第一外部充电设备接入的电压进行检测识别；
S4：当识别电路检测第一外部充电设备接入的电压适合电池的电压时，第一外部充电设备接入的电压经识别电路至保护电路后，对电池进行充电；
S5：当识别电路检测第一外部充电设备接入的电压不适合电池的电压时，首先，第一外部充电设备接入的电压经识别电路至充电管理电路，经充电管理电路将第一外部充电设备接入的电压转化成适合电池充电的电压，再由充电管理电路至保护电路后，再对电池进行充电。
其中，还包括如下步骤：当选择第二外部充电设备时，第二外部充电设备接入电压经由充电管理电路至保护电路后，对电池进行充电。
其中，还包括如下步骤：电池完成充电后，再经由保护电路至控制电路，再由控制电路控制驱动电路。
本发明还提供一种矿灯的充电方法，该矿灯的充电方法采用上述的所述充电方法，电池完成充电后，驱动电路驱动矿灯的灯头进行正常工作。
本发明解决了现有矿灯在某些特殊情况下充电设备上充电不匹配，损坏电池循环寿命的问题，本发明实现多种充电方式匹配，达到矿灯充电能适应于更多的充电设备，并有效地保证电池的循环使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的矿灯的充电电路的结构示意图；
图2为图1所示充电电路的内部电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种充电电路，本充电电路用于对矿灯的灯头内的电池10进行充电，矿灯内具有所述的充电电路。
本充电电路具有多种电压充电的功能，如图1所示，本充电电路，用于给电池充电10，其包括：第一外部充电设备20、第二外部充电设备30、与所述第一外部充电设备20连接的识别电路40、均与所述识别电路30连接的保护电路50和充电管理电路60、与所述保护电路50连接的控制电路70、以及与所述控制电路70连接的驱动电路80，其中，所述电池10与所述保护电路50连接，所述充电管理电路60也连接至所述保护电路50，所述第二外部充电设备30与该充电管理电路60连接。
其中，所述识别电路40用于对第一外部充电设备20接入的电压进行检测识别，检测并设别第一外部充电设备20接入的电压是否适合电池10的额定电压。
其中，所述电池10为本矿灯的充电电路提供电源；第一外部充电设备20和第二外部充电设备30均为对电池10进行充电设备，第一外部充电设备20为普通的电源接口，第二外部充电设备30为USB充电接口。
本发明通过在电池10和第一外部充电设备20之间增加用于充电检测识别的识别电路40，通过该识别电路40对与第一外部充电设备20接入的电压进行检测识别。
当检测到第一外部充电设备20接入的电压适合所述电池10的电压，则直接通过第一外部充电设备20对所述电池10进行充电；当检测到第一外部充电设备20接入的电压不适合所述电池10充电(一般为高于所述电池10的额定电压)，则先转切到充电管理电路60，并将第一外部充电设备20接入的外部电压转换到电池充电管理模块，再进行对所述电池10进行充电，确保了电池10有效地进行充电管理，保证了电池的循环使用寿命。
其中，所述充电管理电路60将电压转化成适合电池充电的电压，当识别电路200检测第一外部充电设备100接入的电压不适合对电池10进行充电时，通过充电管理电路60将电压转化成适合电池充电的电压，再对电池10进行充电。
保护电路50通过对电池有过放电和过充电保护。
控制电路70控制驱动电路80进行放电，并且用于实现本发明中的其他控制功能，例如电路的切换，开关的闭合等。
驱动电路80驱动矿灯正常工作。
由于第二外部充电设备30为USB充电接口，将USB通常为5V的充电电压通过充电管理电路60至保护电路50直接对电池10进行充电，实现了3种以上的充电方式，打破了传统只有一种可能的充电方式，并且有效地保证了电池的循环寿命。
本发明还揭示一种矿灯的充电方法，其包括如下步骤：
S1：选择合适的外部充电设备；
S2：当选择第一外部充电设备20时，第一外部充电设备20接入电压；
S3：识别电路40对第一外部充电设备20接入的电压进行检测识别；
S4：当识别电路40检测第一外部充电设备20接入的电压适合本矿灯的电池10的电压，第一外部充电设备20接入的电压经识别电路40至保护电路50后，对电池10进行充电；
S5：当识别电路40检测到第一外部充电设备20接入的电压不适合本矿灯的电池10充电的电压时，首先，第一外部充电设备20接入的电压经识别电路40至充电管理电路60，经充电管理电路60将第一外部充电设备20接入的电压转化成适合电池10充电的电压，再由充电管理电路60至保护电路50后，再对电池10进行充电；
S6：当选择第二外部充电设备30时，第二外部充电设备30接入电压经由充电管理电路60至保护电路50后，对电池10进行充电；
S7：电池10完成充电后，再经由保护电路50至控制电路70，再由控制电路70控制驱动电路80，驱动电路80驱动矿灯的灯头进行正常工作。
图2所示为本发明矿灯的充电装置的内部电路示意图，通过本电路为电池10进行充电，本电路包括位于两侧的第一线路100和第二线路200，第一线路100设有第一端101和远离第一端101的第二端102，第二线路200设有与第一线路100的第一端101邻近的第三端201和远离第三端201的第四端202，第一外部充电设备20连接的第一电压DC1+连接第一线路100的第一端101，第二外部充电设备30连接的第二电压DC2+连接第一线路100的第二端102，第二外部充电设备30连接的第二电压DC2-连接第二线路200的第四端202。
由于第二外部充电设备30为USB充电接口，第二电压为5V的USB电压。
本矿灯充电电路的内部电路包括：第一至第十电阻R1-R10、4个三极管的开关Q1-Q4、固定电压源U2、发光二极管D1、二级管D2、电感线圈L1、电压为U4的识别电路40、电压为U1的充电管理电路60、以及电池10的电源输入端B+和B-，其中，识别电路40为运算放大器。
固定电压源U2用于提供一个固定电压值，用于对识别电路40输入的电压值进行变更的输出。
所述电池10的电源输入端位于本电路的中间，电池10的电源输入端的B-接地GND连接，电池10的电源输入端的B+与第二开关Q2串联连接后与第一线路100连接。
本内部电路靠近第一电压DC1的电路连接关系为：第一电阻R1和第二电阻R2串联连接在靠近第一电压DC1的第一线路100和第二线路200之间；第三电阻R3、第四电阻R4和固定电压源U2也串联连接在靠近第一电压DC1的第一线路100和第二线路200之间；第五电阻R5和第一开关Q1也串联连接在靠近第一电压DC1的第一线路100和第二线路200之间；第六电阻R6和第七电阻R7串联在第四电阻R4和固定电压源U2之间和靠近第一电压DC1的第二线路200之间。
所述识别电路40的正极输入端1连接在第一电阻R1和第二电阻R2之间，所述识别电路40的负极输入端3连接在第六电阻R6和第七电阻R7之间，所述识别电路40的中间输入端2接地GND，所述识别电路40的电源电压接入端5连接在第三电阻R3和第四电阻R4之间，所述识别电路40的输出端4分别与第一开关Q1的基极和所述第二开关Q2的基极的连接。
本内部电路靠近第二电压DC2的电路连接关系为：第八电阻R8和第三开关Q3串联连接在靠近第二电压DC2的第一线路100和第二线路200之间，第四开关Q4连接在第二线路200之间，第四开关Q4的基极连接在第八电阻R8和第三开关Q3之间；第二电压DC2的DC2+依序连接第九电阻R9、发光二极管D1、所述充电管理电路60的芯片、二级管D2、电感线圈L1、以及第十电阻R10至电池10的电源输入端的B+。
当矿灯进行灯头充电，采用钳位电路将输出电路经识别电路40进行识别处理，若高于电池10的额定电压，则通过连通第三开关Q4，关闭第二开关Q2，将电压转化到U1端的充电管理电路60，进而对电池进行充电；若低于电池的额定电压，则识别为合适电池充电，则关闭第三开关Q4，连通第二开关Q2对电池直接进行充电，这样就保证了电池能实现有效的充电管理，最终保证了电池的使用循环寿命。
第二外部充电设备30通过输入接口DC2+和DC2-，由于有充电识别，第二外部充电设备30的电压也不会直接通过第二开关Q2输入到电池进行充电，而是通过U1充电管理电路60对电池进行充电从而也能保证了电池的使用寿命。
本发明解决了现有矿灯在某些特殊情况下充电设备上充电不匹配，损坏电池循环寿命的问题，本发明实现在不同的电压范围，对电池进行充电管理，实现多种充电方式匹配，达到矿灯充电能适应于更多的充电设备，并有效地保证电池的循环使用寿命。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种充电电路，用于给电池充电，其特征在于，本充电电路包括：第一外部充电设备、与所述第一外部充电设备连接的识别电路、以及均与所述识别电路连接的保护电路和充电管理电路，所述充电管理电路与所述的保护电路连接，所述电池与所述保护电路连接，其中，所述识别电路用于对第一外部充电设备接入的电压进行检测识别；还包括与所述充电管理电路连接的第二外部充电设备；所述第二外部充电设备为USB充电接口；工作时，选择第一外部充电设备或第二外部充电设备；所述充电电路还包括第二开关以及位于两侧的第一线路和第二线路，第一线路设有第一端和远离第一端的第二端，第二线路设有与第一线路的第一端邻近的第三端和远离第三端的第四端，第一外部充电设备连接的第一电压DC1+连接第一线路的第一端，第二外部充电设备连接的第二电压DC2+连接第一线路的第二端，第二外部充电设备连接的第二电压DC2-连接第二线路的第四端；所述电池的电源输入端位于所述充电电路的中间，电池的电源输入端B-接地，电池的电源输入端B+与所述第二开关串联连接后与第一线路连接；所述充电电路的内部电路包括：第一至第十电阻、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、固定电压源、发光二极管、二极 管、电感线圈、电压为U4的识别电路、电压为U1的充电管理电路、以及电池的电源输入端B+和电池的电源输入端B-；
所述内部电路靠近第一电压的电路连接关系为：第一电阻和第二电阻串联连接在靠近第一电压的第一线路和第二线路之间；第三电阻、第四电阻和固定电压源也串联连接在靠近第一电压的第一线路和第二线路之间；第五电阻和第一开关也串联连接在靠近第一电压的第一线路和第二线路之间；第六电阻和第七电阻串联在第四电阻和固定电压源之间和靠近第一电压的第二线路之间；
所述识别电路的正极输入端连接在第一电阻和第二电阻之间，所述识别电路的负极输入端连接在第六电阻和第七电阻之间，所述识别电路的中间输入端接地，所述识别电路的电源电压接入端连接在第三电阻和第四电阻之间，所述识别电路的输出端分别与第一开关的基极和所述第二开关的基极的连接；
所述内部电路靠近第二电压的电路连接关系为：第八电阻和第三开关串联连接在靠近第二电压的第一线路和第二线路之间，第四开关连接在第二线路之间，第四开关的基极连接在第八电阻和第三开关之间；第二电压DC2+依序连接第九电阻、发光二极管、所述充电管理电路的芯片、二极 管、电感线圈、以及第十电阻至电池的电源输入端B+。
2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于：还包括与所述保护电路连接的控制电路、以及与所述控制电路连接的驱动电路。
3.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于：所述识别电路为运算放大器。
4.一种矿灯，其特征在于，该矿灯内具有权利要求1-3任一所述的充电电路。
5.根据权利要求1-3任一所述的充电电路的充电方法，用于给电池充电，其特征在于，包括如下步骤：
S1：选择合适的外部充电设备；
S2：当选择第一外部充电设备时，第一外部充电设备接入电压；
S3：识别电路对第一外部充电设备接入的电压进行检测识别；
S4：当识别电路检测第一外部充电设备接入的电压适合电池的电压时，第一外部充电设备接入的电压经识别电路至保护电路后，对电池进行充电；
S5：当识别电路检测第一外部充电设备接入的电压不适合电池的电压时，首先，第一外部充电设备接入的电压经识别电路至充电管理电路，经充电管理电路将第一外部充电设备接入的电压转化成适合电池充电的电压，再由充电管理电路至保护电路后，再对电池进行充电。
6.根据权利要求5所述的充电方法，其特征在于，还包括如下步骤：
当选择第二外部充电设备时，第二外部充电设备接入电压经由充电管理电路至保护电路后，对电池进行充电。
7.根据权利要求6所述的充电方法，其特征在于，还包括如下步骤：
电池完成充电后，再经由保护电路至控制电路，再由控制电路控制驱动电路。
8.一种矿灯的充电方法，其特征在于：该矿灯的充电方法采用权利要求7所述充电方法，电池完成充电后，驱动电路驱动矿灯的灯头进行正常工作。
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