CN201032688Y - 正负脉冲充电器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种正负脉冲充电器，包括：充电电源、充放电控制电路M2、充电回路、放电回路、电池正极接线端和电池负极接线端，充电回路包括：充电电源、接于电池正极接线端与电池负极接线端之间的电池、充电开关管Q1和光耦O1，充放电控制电路M2的充电脉冲信号输出端经过光耦O1接充电开关管Q1的控制极，用于控制充电开关管的通断，使其当充电开关管导通时，由充电电源对电池进行充电。在放电回路使放电时放电开关管Q2工作在放大区呈阻性，串联一个小功率的电阻R3即可，放电回路上串联的二极管还可以防止电池反接。采用本实用新型降低了充电器的成本，还可具备自动温度补偿和过压检测保护功能。

Description

正负脉冲充电器
技术领域
本实用新型涉及一种脉冲充电器，特别涉及一种采用正负脉冲对电池进行充放电的充电器。
背景技术
现有普通充电器，一般都是恒压、浮充模式充电。这种充电器普遍存在如下缺点：很难消除记忆效应，且随着使用时间的增加，记忆效应越来越大，既难以充电，又难以放电，只能使电池提前报废，浪费资源，不利于环保。
对于铅酸电池等具有硫化现象的电池不适于采用上述的充电方式，而是采用正负脉冲式充电。在充电时，先正常充电，当电池接近饱和时开始脉冲式充放电逐渐补充电池电能。这种充电方式，现有的电路设计一般采用P沟道开关管或PNP三极管，如P沟道绝缘栅型场效应管控制充电电路的正极，由于P型开关管制造难度较大，成本比较高。在放电电路上使用大功率的放电电阻，同样提升了产品的器件成本。此外现有的充电器电路也不具备温度补偿和过压保护功能。
发明内容
本实用新型克服上述现有技术的不足，提出一种成本低廉的正负脉冲充电器，还可进一步具备自动温度补偿和过压检测保护的功能。
实现上述目的的技术方案：一种正负脉冲充电器，包括：充电电源、充放电控制电路M2、充电回路、放电回路、电池正极接线端和电池负极接线端，充电回路包括：充电电源、接于电池正极接线端与电池负极接线端之间的电池、充电开关管Q1和光耦O1，充放电控制电路M2的充电脉冲信号输出端经过光耦O1接充电开关管Q1的控制极，用于控制充电开关管的通断，使其当充电开关管导通时，由充电电源对电池进行充电。
优选的，放电回路包括并接在电池正极接线端与电池负极接线端之间的放电开关管Q2和电阻R3，且放电开关管Q2与电池正极接线端相连，充放电控制电路M2的放电脉冲信号接放电开关管Q2的控制极，放电时控制放电开关管Q2工作在放大区，使其呈阻性并与电阻R3构成放电回路。
优选的，还包括位于放电开关管Q2与电池负极接线端之间二极管D2，当放电开关管Q2呈阻性时，二极管D2正向导通。
优选的，充电开关管Q1和放电开关管Q2为N沟道绝缘栅型场效应管或NPN型三极管。
优选的，还包括：保险丝F1和过压检测电路M1，充电电源的正极通过保险丝F1与光耦O1的电源端相连；过压检测电路M1与保险丝F1相连，并检测电池正极接线端和电池负极接线端之间的电压，当过压时烧断保险丝F1。
优选的，还包括：温度补偿电路，所述温度补偿电路包括并接在充电电源正极和地之间的热敏电阻R7和分压电阻，且热敏电阻R7的一端与充电电源正极相连，另一端与充放电控制电路M2的电压采样端相连，使其当采样的电压大于充放电控制电路M2的基准电压时，停止输出充放电脉冲。
采用上述技术方案，本实用新型有益的技术效果在于：
1.通过使用N沟道充电开关管Q1和光耦O1来进行充电回路的通断控制，降低了充电开关管Q1的驱动电压，从而使器件成本大大低于现有的大驱动电压P沟道充电开关管。
2.在放电时由于放电开关管Q2工作在放大区呈阻性与电阻R3构成放电回路，使得电阻R3不用选择大功率的器件，降低了成本。使用二极管D2还可以防止电池反接，当电池极性以外反接时二极管D2可以保护放电开关管Q2及整个电源系统。
3.由于电压检测电路在检测到过压时烧断保险丝F1，可以防止在充电器发生故障时损坏充电过程中的电池。
4.使用热敏电阻构成的电压采样电路，可以进行温度补偿，克服了在高温环境时过充和低温环境时欠充的技术难题。
附图说明
图1是本发明正负脉冲充电器优选实施例电路原理图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本实用新型进一步详细说明。
如图1所示的充电器电路，开关电源、变压器T1、二极管D1和电容C1构成了电池的充电电源输出。在充电回路，电阻R1、R2并接在充电电源的两端，充放电控制电路通过光耦O1控制充电开关管Q1的通断，充电开关管Q1的驱动电压由电阻R1、R2分压决定，可以选择充电开关管Q1的驱动电压在20V以下，以实现降低器件成本。在放电回路，放电开关管Q2和电阻R3并接在电池正极接线端与电池负极接线端之间，且放电开关管Q2与电池正极接线端相连，充放电控制电路M2的放电脉冲信号接放电开关管Q2的控制极，放电时控制放电开关管Q2工作在放大区，使其呈阻性并与电阻R3构成放电回路。二极管D2用于防止电池反接，位于放电开关管Q2与电池负极接线端之间。当放电开关管Q2呈阻性时，二极管D2正向导通。由于放电时由于放电开关管Q2呈阻性，电阻R3可以选择小功率器件。电路中使用的充电开关管Q1和放电开关管Q2可以为N沟道绝缘栅型场效应管或NPN型三极管，器件成本较低。
为了提供过压保护，在电路中还包括：保险丝F1和过压检测电路M1，充电电源的正极通过保险丝F1与光耦O1的电源端相连；过压检测电路M1与保险丝F1相连，并检测电池正极接线端和电池负极接线端之间的电压，当过压时过压检测电路M1控制三极管Q3导通，从而使保险丝F1烧断实现过压保护。
为了提供温度补偿，在电路中还包括：温度补偿电路，温度补偿电路包括并接在充电电源正极和地之间的热敏电阻R7和分压电阻(R4、R5、R6)，且热敏电阻R7的一端与充电电源正极相连。R5与R6之间设为电压采样点，当低温环境时热敏电阻R7阻值升高，使得电压采样点的电压降低；当高温环境时热敏电阻R7阻值降低，使得电压采样点的电压升高。由于当采样的电压大于充放电控制电路M2的基准电压时，将停止输出充放电脉冲。因此上述电路就实现了避免低温欠充和高温过充的技术难题。
必须指出，上述实施例只对本实用新型做出的一个非限定性举例说明。但本领域的技术人员会理解，在没有偏离本实用新型的宗旨和范围下，可以对本实用新型做出各种修改、替换和变更，这些修改、替换和变更仍属本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种正负脉冲充电器，包括：充电电源、充放电控制电路(M2)、充电回路、放电回路、电池正极接线端和电池负极接线端，其特征在于，所述充电回路包括：充电电源、接于电池正极接线端与电池负极接线端之间的电池、充电开关管(Q1)和光耦(O1)，充放电控制电路(M2)的充电脉冲信号输出端经过光耦(O1)接充电开关管(Q1)的控制极，用于控制充电开关管的通断，使其当充电开关管导通时，由充电电源对电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的正负脉冲充电器，其特征在于，所述充电开关管(Q1)为N沟道绝缘栅型场效应管或NPN型三极管。
3.根据权利要求1所述的正负脉冲充电器，其特征在于，所述放电回路包括并接在电池正极接线端与电池负极接线端之间的放电开关管(Q2)和电阻(R3)，且放电开关管(Q2)与电池正极接线端相连，所述充放电控制电路(M2)的放电脉冲信号接放电开关管(Q2)的控制极，放电时控制放电开关管(Q2)工作在放大区，使其呈阻性与电阻(R3)构成放电回路。
4.根据权利要求3所述的正负脉冲充电器，其特征在于，还包括位于放电开关管(Q2)与电池负极接线端之间二极管(D2)，当放电开关管(Q2)呈阻性时，二极管(D2)正向导通。
5.根据权利要求3所述的正负脉冲充电器，其特征在于，所述放电开关管(Q2)为N沟道绝缘栅型场效应管或NPN型三极管。
6.根据权利要求1至4任一所述的正负脉冲充电器，其特征在于，还包括：保险丝(F1)和过压检测电路(M1)，充电电源的正极通过保险丝(F1)与光耦(O1)的电源端相连；过压检测电路(M1)与保险丝(F1)相连，并检测电池正极接线端和电池负极接线端之间的电压，当过压时烧断保险丝(F1)。
7.根据权利要求1至4任一所述的正负脉冲充电器，其特征在于，还包括：温度补偿电路，所述温度补偿电路包括并接在充电电源正极和地之间的热敏电阻(R7)和分压电阻(R4、R5、R6)，且热敏电阻(R7)的一端与充电电源正极相连，另一端与充放电控制电路(M2)的电压采样端相连，使其当采样的电压大于充放电控制电路(M2)的基准电压时，停止输出充放电脉冲。
8.根据权利要求6所述的正负脉冲充电器，其特征在于，还包括：温度补偿电路，所述温度补偿电路包括并接在充电电源正极和地之间的热敏电阻(R7)和分压电阻(R4、R5、R6)，且热敏电阻(R7)的一端与充电电源正极相连，另一端与充放电控制电路(M2)的电压采样端相连，使其当采样的电压大于充放电控制电路(M2)的基准电压时，停止输出充放电脉冲。
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