CN117639189A - 一种多电压平台智能充电器电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多电压平台智能充电器电路，电池充电电路技术领域，其包括电压调节单元、检测控制单元和输出单元，接收输入电流，将输入电流转换成直流电流；检测控制单元由电压调节单元进行供电，检测控制单元检测被充电电池的采样电压，根据采样电压产生反馈信号进行处理后输出控制信号；接收检测控制单元的控制信号，根据控制信号将直流电流转化为适合被充电电池充电的电流，为被充电电池进行充电。本发明的有益效果是，可以智能识别被充电电池的电压大小进而调整到对应的电压进行充电；能够减小电路的功耗，防止电路损坏；控制电压大小、防止过充和节电节能的功能；为不同电压需求的电池提供充电和防反接功能防止电路烧毁。

Description

一种多电压平台智能充电器电路

技术领域

本发明涉及电池充电电路技术领域，特别是一种多电压平台电池智能充电电路。

背景技术

随着电池技术的发展，手持式电动设备应用也越来越广泛，不同用电设备使用电池电压有所不同，现有的充电器输出电压大都是固定不变的，需要使用者携带充电器也越来越多。以某特种工作人员为例，需要携带导航设备、无线对讲机、红外成像仪、手持电台等多种用电设备，在实际使用中，设备电压各不相同，有DC3.6V、DC7.2V、DC14.4V、DC25.2V等，需要使用者携带与之匹配的充电器，给使用者带来极大不便。鉴于上述问题，现有宽电压智能充电器能够自动检测被充电电池的电压，通过相应的算法，选择与被充电电池相匹配的充电电压，以达到同一充电器可完成对不同电池进行充电的效果。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种多电压平台智能充电器电路，尤其适合匹配不同电压需求的用电设备。

为实现上述目的，本发明提供一种多电压平台智能充电器电路，用于对被充电电池进行充电，所述多电压平台智能充电器电路包括：电压调节单元、检测控制单元和输出单元；所述电压调节单元与所述检测控制单元及所述输出单元连接，其中；

电压调节单元，接收输入电流，将所述输入电流转换成直流电流；

检测控制单元，由所述电压调节单元进行供电，所述检测控制单元检测被充电电池的采样电压，根据所述采样电压产生反馈信号进行处理后输出控制信号；

输出单元，接收所述检测控制单元的所述控制信号，根据所述控制信号将所述直流电流转化为适合所述被充电电池充电的电流，为所述被充电电池进行充电。

优选的，所述电压调节单元包括整流模块和降压模块，其中；

整流模块，用于将所述输入电流转换成直流高压电流，为所述输出单元和所述降压模块供电；

降压模块，用于将所述直流高压电流转换成直流低压电流，为所述检测控制单元供电。

优选的，所述检测控制单元包括主控模块、检测模块和激活模块，其中：

所述检测模块，用于检测所述被充电电池的采样电压，所产生的电压反馈信号由所述主控模块接收；

所述激活模块，用于检测所述被充电电池的采样电压，所产生的激活反馈信号由所述主控模块接受；

所述主控模块，用于生成电压控制信号和使能控制信号，由所述输出单元接收。

优选的，所述检测模块包括第二十三电阻、第二十四电阻和第二十五电阻，用于检测所述被充电电池的所述采样电压；所述电压控制信号经过所述第二十五电阻和所述第二十三电阻由所述主控模块接收，所述第二十四电阻的一端接地，另一端连接于所述第二十三电阻和所述第二十四电阻之间。

优选的，所述激活模块在长时间没有接入所述被充电电池的情况下所述主控模块可以进入休眠状态。

优选的，当所述被充电电池达到充满状态时可以及时关闭电流输出，以保证所述被充电电池不被过充。

优选的，所述输出单元包括升降压模块和使能模块，其中：

升降压模块，用于接收来自所述检测控制单元产生的电压控制信号，根据所述电压控制信号调整到对应的电流；

使能模块，用于接收来自所述检测控制单元产生的使能控制信号，根据所述使能控制信号控制所述使能模块的通断。

优选的，设置有防反接电路，可保护当电压调节单元损坏发生电源反向的情况下烧毁其它单元。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，可以智能识别被充电电池的电压大小进而调整到对应的电压进行充电，通过电压调整模块调整电压大小，能够减小电路的功耗，防止电路损坏；检测控制模块通过对被充电电池的检测输出信号给输出模块来控制电压大小、防止过充和节电节能的功能；输出模块为不同电压需求的电池提供充电和防反接功能防止电路烧毁。

附图说明

图1是本发明的实施例提供的模块示意图

图2是本发明的实施例提供的电路示意图

图中：

1、电压调节单元100 2、整流模块101 3、降压模块102

4、检测控制单元200 5、主控模块201 6、检测模块202

7、激活模块203 8、输出单元300 9、升降压模块301

10、使能模块302 11、第一电阻至第二 12、电感器L1

十六电阻R1～R26

13、第一开关管至第七开 14、三极管Q8 15、第一集成电路IC1

关管Q1～Q7

16、第二集成电路IC2

具体实施方式

在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

下面结合附图对本发明的实施例做出说明。

如图1所示，在本发明实施例中，一种多电压平台智能充电器电路，包括电压调节单元100、检测控制单元200和输出单元300，其中；

电压调节单元100，用于接收输入电流，将输入电流转化为直流电流。本实施例中，电压调节单元100接收来自外部的输入电流，经过转换后为检测控制单元200和输出单元300提供所需不同电压大小的直流电流。

本发明技术方案通过设置电压调节单元100、检测控制单元200和输出单元300，形成了一种多电压平台智能充电器电路。电压调节单元100与检测控制单元200和输出单元300连接，其中：电压调节单元100，用于接收输入电流，并将输入电流转换为直流电流为检测控制单元200和输出单元300供电；检测控制单元200，与电压调节单元100连接，用于检测被充电电池的采样电压并接受电压反馈信号和激活反馈信号，然后生成电压控制信号和使能控制信号并输出到输出单元300；输出单元300，与检测控制单元200及电压调节单元100连接，用于接收来自检测控制单元200产生的使能控制信号，根据使能控制信号控制直流电流的通断。

进一步的，参照图1至图2，电压调节单元100包括整流模块101和降压模块102，其中：

整流模块101用于将输入电流转换为高压直流电，一端接收输入电流，另一端与降压模块102和升降压模块301连接为其提供直流高压电；

降压模块102用于将高压直流电流转换为低压直流电流，一端接收直流高压电，另一端为主控模块201提供直流低压电。

作为优选，整流模块101输出的电压为直流12V，降压模块102输出的电压为直流5V。

进一步的，检测控制单元200包括主控模块201、检测模块202和激活模块203，其中：

检测模块202，用于检测被充电电池的采样电压从而产生的电压反馈信号，由主控模块201接收；

激活模块203，用于检测被充电电池的采样电压从而产生的使能反馈信号，由主控模块201接收；

主控模块201，用于从检测模块202和激活模块203处接收电压反馈信号和使能反馈信号，由输出单元300接收主控模块201产生的电压控制信号和使能控制信号。

作为优选，第一集成电路IC1型号为SC8802，第二集成电路IC2型号为JXY-IP2370。

本实施例中，参照图1至2，主控模块201可以包括第二集成电路IC2和第二十六电阻R26，第二集成电路IC2的第29管脚与第二十六电阻R26一端连接，第二十六电阻R26另一端与升降压模块301连接，第二集成电路IC2的第30号管脚与降压模块102连接，第二集成电路IC2的第7号管脚接地，第二集成电路IC2的第38号管脚与检测模块202连接、第二集成电路IC2的第10号管脚与激活模块203连接，第二集成电路IC2的第27号管脚与使能模块302连接。

检测模块202可以包括第二十三电阻R23、第二十四电阻R24和第二十五电阻R25，第二十五电阻R25一端与被充电电池、激活模块203和使能模块302连接，另一端与第二十四电阻R24和第二十五电阻R25连接，第二十四电阻R24的第二端接地，第二十三电阻R23的第一端与第二集成电路IC2的38号管脚连接，用于检测被充电电池的电压。

激活模块203可以包括三极管Q8、第二十七电阻R27和第二十八电阻R28，第二十八电阻R28的第二端与第二十五电阻R25、使能模块302和被充电电池连接，第二十八电阻R28的第一端与三极管Q8基极和第二十七电阻R27连接，第二十七电阻R27的第二端与三极管Q8发射极连接且接地，三极管Q8集电极与第二十九电阻R29和第二集成电路IC2的第10号管脚连接。

进一步的，输出单元300包括升降压模块301和使能模块302，其中：

升降压模块301用于接收来自检测控制单元200产生的电压控制信号，根据电压控制信号调整得到对应的电流，由使能模块302接收；

使能模块302，用于根据检测控制单元200发出的使能控制信号对被充电电池充电的电流进行输出或关闭控制。

作为优选，被充电电池为锂离子电池。

作为优选，第一开关管Q1至第七开关管Q7为N沟道MOS管。

本实施例中，参照图1至2，升降压模块301可以为包括第一集成电路IC1、第一电阻R1至第二十电阻R20、第一开关管Q1至第五开关管Q5和第一电感器L1，第一开关管Q1的漏极与直流12V负极连接，第一开关管Q1的栅极与第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端连接，第一开关管Q1的源极与第二电阻R2的第二端和第一集成电路IC1的第25管脚连接并接地，第一电阻R1的第一端与整流模块101、第三电阻R3的第一端、第四电阻R4的第一端、第一集成电路IC1的第30管脚、第十六电阻R16的第二端和第十五电阻R15的第一端连接，第一电阻R1、第二电阻R2和第一开关管Q1组成防反接电路，防止电路烧毁；

第六电阻R6的第二端与第一集成电路IC1的第33管脚和第五电阻R5的第二端连接，第六电阻R6的第一端与第一集成电路IC1的第13管脚和第四电阻的第二端连接，第五电阻R5的第一端与第一集成电路IC1的第7管脚和第三电阻R3的第二端连接；

第十六电阻的第一端与第一集成电路IC1的第32管脚连接，第十五电阻R15第二端与第十七电阻R17第二端、第二开关管Q2的漏极连接，第十七电阻R17的第一端和第一集成电路IC1的第31管脚；

第一集成电路IC1的第24管脚与第二十一电阻R21的第一端和第二十二电阻R22的第二端连接，第一集成电路IC1的第3管脚余第二十二电阻R22的第一端连接，第一集成电路IC1的第5管脚与第二十六电阻的第二端和第二十一电阻R21的第二端连接；

第十八电阻R18的第一端与第一集成电路IC1的第18管脚连接，第十八电阻R18的第二端与第十九电阻R19的第一端和第四开关管Q4的漏极连接，第十九电阻R19的第二端与第二十电阻R20的第二端、第一集成电路IC1的第19管脚和使能模块302连接，第二十电阻R20的第一端与第一集成电路IC1的第17管脚连接；

第七电阻R7的第一端与第一集成电路IC1的第28管脚连接，第七电阻R7的第二端与第八电阻R8的第一端和第二开关管Q2的栅极连接，第八电阻R8的第二端与第二开关管Q2的源极、第一集成电路IC1的第27管脚、电感L1的第二端和第三开关管Q3的漏极连接，电感器L1的第一端与第十二电阻R12的第二端、第四开关管Q4的源极、第一集成电路IC1的第22管脚和第五开关管Q5的漏极连接；

第九电阻R9第一端与第一集成电路IC1的第26管脚连接，第九电阻R9第二端与第十电阻R10第一端和第三开关管Q3的栅极连接，第十电阻R10第二端与第三开关管Q3的源极、第十四电阻R14的第二端和第五开关管Q5的源极连接并接地；

第十四电阻R14的第一端与第五开关管Q5的栅极和第十三电阻R13的第二端连接，第十三电阻R13的第一端与第一集成电路IC1的第23管脚连接；

第十二电阻R12的第一端与第四开关管Q4的栅极和第十一电阻R11的第二端连接，第十一电阻R11的第一端与第一集成电路IC1的第21管脚连接；

使能模块302可以包括第三十电阻R30、第六开关管Q6、第三十一电阻R31和第七开关管Q7，第三十电阻R30的第二端与第二集成电路IC2的第27管脚连接，第三十电阻R30的第一端与第六开关管Q6的栅极、第三十一电阻R31的第二端和第七开关管Q7的栅极连接，第六开关管Q6的漏极与第一集成电路IC1的第19管脚、第十九电阻R19的第二端和第二十电阻R20的第二端连接，第六开关管Q6的源极与第三十一电阻R31的第一端和第七开关管Q7的源极连接，第七开关管Q7的漏极与第二十八电阻R28的第二端、第二十五电阻R25的第一端和被充电电池连接。

现有的多电压平台电池智能充电电路工作过程如下：当对电路提供供电时，整流模块101将交流电转换为12V直流电，提供给降压模块102和升降压模块301；降压模块102将12V直流电转化成5V直流电，提供给第二集成电路IC2的第30管脚，第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6组成的电路通过接收整流模块101的信号，转化后发送到第一集成电路IC1的第7管脚和第13管脚，来控制第一集成电路IC1的第30管脚接收电压的大小；

由第一电阻R1、第二电阻R2和第一开关管Q1组成防反接电路，其中第一开关管Q1的栅极接收整流模块101的信号。检测模块202用于检测被充电电池的采样电压，根据采样电压生成的电压反馈信号发送到第二集成电路IC2的第38管脚，主控模块201从第二集成电路IC2的第29管脚发出电压控制信号，发送至第一集成电路IC1的第5管脚，第一集成电路IC1的第24管脚为第3管脚和第5管脚供电；首先第一集成电路IC1的第5管脚接收到电压控制信号后，然后第十五电阻R15、第十六电阻R16和第十七电阻R17与第十八电阻R18、第十九电阻R19和第二十电阻R20分别组成的电路可以检测充电电流的电压分别发送给第一集成电路IC1的第17、18、31和32管脚，最后根据各信号的信息通过从第一集成电路IC1的第21、23、26和28管脚向第二开关管Q2至第五开关管Q5发送开关控制信号，与第一集成电路IC的第22管脚和第27管脚之间电感器L1的配合下来调整合适的电流，为被充电电池进行充电；第二集成电路IC2的第27管脚发送使能控制信号到使能模块302，由第六开关管Q6和第七开关管Q7的栅极接收，通过第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第六开关管Q6和第七开关管Q7组成的使能电路来控制电路的开通或关闭；激活模块203中三极管Q8的基极接收检测被充电电池的采样电压的信号，通过第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29和三极管Q8组成的激活电路生成反馈信号，发送至第二集成电路IC2的第10管脚，来控制第二集成电路IC2是否休眠；

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种多电压平台智能充电器电路，用于对被充电电池进行充电，其特征在于，包括：

电压调节单元，接收输入电流，将所述输入电流转换成直流电流；

检测控制单元，由所述电压调节单元进行供电，所述检测控制单元检测被充电电池的采样电压，根据所述采样电压产生反馈信号进行处理后输出控制信号；

输出单元，接收所述检测控制单元的所述控制信号，根据所述控制信号将所述直流电流转化为适合所述被充电电池充电的电流，为所述被充电电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的一种多电压平台智能充电器电路，其特征在于：所述电压调节单元包括整流模块和降压模块，所述整流模块用于将所述输入电流转换成直流高压电流，为所述输出单元和所述降压模块供电；所述降压模块用于将所述直流高压电流转换成直流低压电流，为所述检测控制单元供电。

3.根据权利要求1所述的一种多电压平台智能充电器电路，其特征在于：所述检测控制单元包括主控模块、检测模块和激活模块，所述检测模块用于检测所述被充电电池的采样电压所产生的电压反馈信号，由所述主控模块接收；所述激活模块用于检测所述被充电电池的所述采样电压所产生的激活反馈信号，由所述主控模块接收；所述主控模块用于产生电压控制信号和使能控制信号，由所述输出单元接收。

4.根据权利要求3所述的一种多电压平台智能充电器电路，其特征在于：所述检测模块包括第二十三电阻、第二十四电阻和第二十五电阻，用于检测所述被充电电池的所述采样电压；所述第二十四电阻的一端接地，另一端连接于所述第二十三电阻和所述第二十四电阻之间，所述被充电电池的所述采样电压通过所述检测模块的处理，产生电压控制信号由所述主控模块接收。

5.根据权利要求3所述的一种多电压平台智能充电器电路，其特征在于：所述激活模块在长时间没有接入所述被充电电池的情况下，所述主控模块可以进入休眠状态。

6.根据权利要求3所述的一种多电压平台智能充电器电路，其特征在于：当所述被充电电池达到充满状态时可以及时关闭电流输出，以保证所述被充电电池不被过充。

7.根据权利要求1所述的一种多电压平台智能充电器电路，其特征在于，所述输出单元，包括：

升降压模块，用于接收来自所述检测控制单元产生的电压控制信号，根据所述电压控制信号调整得到对应的电流；

使能模块，用于接收来自所述检测控制单元产生的使能控制信号，根据所述使能控制信号控制所述使能模块的通断。

8.根据权利要求6所述的一种多电压平台智能充电器电路，其特征在于：设置有防反接电路，可保护当电压调节单元损坏发生电源反向的情况下烧毁其它单元。