CN201893579U - 基于开关电源的多类型电池智能充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于开关电源的多类型电池智能充电系统，包括输入电路，输入电路连接EMI抑制模块，EMI抑制模块连接初级整流滤波模块，初级整流滤波模块一路通过RCD尖峰抑制模块连接变压器电路，另一路连接开关电源PWM模块；变压器电路的输出端连接输出控制模块及辅助电源模块；输出控制模块连接有电池状态检测模块；信号反馈模块连接恒流控制模块，恒流控制模块连接电池状态检测模块。本实用新型可独立充Ni-Cd/Ni-MH/Li-ion可充电池，可对不同容量的电池混合进行充电；在快速恒流充电后，转为涓流充电，保持电池电量；可检测电池-ΔV、最大电压、最高温度、充电时间，并据以判断是否充满并采取相应动作，使充电过程更安全等。

Description

基于开关电源的多类型电池智能充电系统

技术领域

本实用新型涉及充电设备技术领域，具有涉及一种用于给可充电电池进行安全快速充电的智能充电系统。

背景技术

电池在充电过程对其寿命的影响最大，而放电过程的影响则较小，也就是说，大部分的电池不是用坏的，而是充坏的。由此可见，一个好的充电器对电池的寿命具有非常关键的影响，好的充电器需要有好的硬件和科学的软件相结合，才能最大限度地保护电池的寿命。为此，人们进行了不懈的努力，将充电器越做越好，如有全智能脉冲充电器，这种充电器具有可将电池充电至饱和状态而可保护电池的优点；还有智能化高频脉冲充电器，其可有效修复充电电池，延长电池寿命，具备完善的保护功能。然而，这些方案在取得进步的同时还是存在不少缺陷，比如，在充电过程中，温度的变化会对充电过程产生重大影响，现有技术在解决温度对充电的影响方面显得不够理想；且日常使用的电池不可能长期工作在恒温环境下，因此使用同一模式对电池充电是不够完善的。另外，目前的充电技术都是分类进行的，即对于不同类型的电池要用对应的充电器充电，比如NI-Cd(镍镉)、Ni-MH(镍氢)、Li-ion(锂电)电池等分别要用镍镉电池充电器、镍氢电池充电器、锂离子电池充电器进行充电，否则是会损坏电池的，这样一来就给使用带来非常大的不便，也会造成资源的浪费。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可独立对不同容量的NI-Cd(镍镉)、Ni-MH(镍氢)、Li-ion(锂电)可充电池进行快速充电，充电过程中利用对充电电流、最大电压、最高温度、充电时间的检测，采用智能软件控制算法，达到去极化和提高可接受电流的目的，在不减少电池循环利用次数的前提下，最大限度满足快速和安全充电要求的基于开关电源的多类型电池智能充电系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种基于开关电源的多类型电池智能充电系统，其特征在于：包括输入电路，输入电路连接EMI抑制模块，EMI抑制模块连接初级整流滤波模块，初级整流滤波模块一路通过RCD尖峰抑制模块连接变压器电路，另一路连接开关电源PWM模块；变压器电路的输出端一路连接输出控制模块，另一路连接辅助电源模块；输出控制模块连接有电池状态检测模块；该充电系统还包括恒流控制模块和信号反馈模块，信号反馈模块连接恒流控制模块，恒流控制模块连接电池状态检测模块。

进一步地，该充电系统内部还设置有用于感测电池或内部电路温度的温度传感器，当电池或内部电路过热时，指示灯会交替闪烁报警，并停止充电。

进一步地，在输入电路前还连接有防雷击模块，可避免因遭雷击而损坏电池。

该充电系统采用如下控制方法：初始化程序之后，依据电池的NTC的区别，判定电池类型，并设定对应的电压上限，然后设置待机模式；检测电池过温频率，如果过温频率为30KHz，则检测电流，如果过温频率为60KHz，则启动过温保护子程序，该程序控制过温频率降至30KHz，系统返回初始化；检测电流，如果电流≤60mA，则系统返回设置待机模式；如果电流≥60mA，则对电池进行12s预充电，对其涓流修复；然后检测电压，如果电压≥12.5V，则进行1.3A恒流快速充电；如果电压≤12.5V，则继续预充电，涓流修复电池，待电压≥12.5V后转入1.3A恒流快速充电；如果如果预充电修复电池超过60s电压≤12.5V，则系统启动电池损坏保护子程序，电池故障排除后再返回初始化；充电完成后，再次检测电池过温频率，如果过温频率为30KHz，则检测电流，如果过温频率为60KHz，则启动过温保护子程序，该程序控制过温频率降至30KHz，系统返回初始化；再次检测电流，如果电流≤120mA，则系统进入电池充满程序；如果电流≥120mA，则返回1.3A恒流快速充电，90分钟后转入电池充满程序；充满电后取下电池，系统复位重启。

本实用新型和传统充电器的充电系统相比具有以下优点：通过采用独特的软件控制算法，可独立充Ni-Cd/Ni-MH/Li-ion可充电池，可对不同容量的电池混合进行充电；在快速恒流充电后，转为涓流充电，保持电池电量；可以获得不同的恒流恒压曲线；可检测电池-ΔV、最大电压、最高温度、充电时间，并据以判断是否充满并采取相应动作，使充电过程更安全，以避免对电池过量充电或欠充；内置温度传感器，当电池或内部电路过热时，指示灯会交替闪烁报警，并停止充电；具备电池极性反接保护，短路保护功能，可自动检测电池显示有故障电池，避免对有缺陷电池或碱性能电池进行充电，且红灯闪烁报警；在电池充饱重新放入的情况下能短时间内测试出饱和状态，并停止充电；在电池电压很低时，用小电流充电，以恢复已损坏的电池；有充电时间限制，双层保护。

附图说明

图1为本实用新型电路原理图；

图2为本实用新型操作流程图。

具体实施方式

本实施例中，参照图1，所述基于开关电源的多类型电池智能充电系统，包括输入电路，输入电路连接EMI抑制模块2，EMI抑制模块2连接初级整流滤波模块3，初级整流滤波模块3一路通过RCD尖峰抑制模块4连接变压器电路，另一路连接开关电源PWM模块5；变压器电路的输出端一路连接输出控制模块7，另一路连接辅助电源模块6；输出控制模块7连接有电池状态检测模块8；该充电系统还包括恒流控制模块9和信号反馈模块10，信号反馈模块10连接恒流控制模块9，恒流控制模块9连接电池状态检测模块8。

该充电系统内部还设置有用于感测电池或内部电路温度的温度传感器，当电池或内部电路过热时，指示灯会交替闪烁报警，并停止充电。

在输入电路前还连接有防雷击模块1，可避免因遭雷击而损坏电池。

参照图2，该充电系统采用如下控制方法：初始化程序之后，依据电池的NTC的区别，判定电池类型，并设定对应的电压上限，然后设置待机模式；检测电池过温频率，如果过温频率为30KHz，则检测电流，如果过温频率为60KHz，则启动过温保护子程序，该程序控制过温频率降至30KHz，系统返回初始化；检测电流，如果电流≤60mA，则系统返回设置待机模式；如果电流≥60mA，则对电池进行12s预充电，对其涓流修复；然后检测电压，如果电压≥12.5V，则进行1.3A恒流快速充电；如果电压≤12.5V，则继续预充电，涓流修复电池，待电压≥12.5V后转入1.3A恒流快速充电；如果如果预充电修复电池超过60s电压≤12.5V，则系统启动电池损坏保护子程序，电池故障排除后再返回初始化；充电完成后，再次检测电池过温频率，如果过温频率为30KHz，则检测电流，如果过温频率为60KHz，则启动过温保护子程序，该程序控制过温频率降至30KHz，系统返回初始化；再次检测电流，如果电流≤120mA，则系统进入电池充满程序；如果电流≥120mA，则返回1.3A恒流快速充电，90分钟后转入电池充满程序；充满电后取下电池，系统复位重启。

本实施例对应的充电器的技术参数如下：

输入电压：AC220-240V/50Hz

预充电压：≤12.5V

预充电流：300mA±50mA

预充时间：最短：10s，最长：300s

快充恒流电流：1.3A

快充恒压电压：21.5V

充电最长时间：60+/-5min

充电终止判别电流：60～100mA

正常充电温度范围：0-50℃

最大输入功率：45W

充电效率：≥70％

待机功耗：≤0.5W

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (3)

1.一种基于开关电源的多类型电池智能充电系统，其特征在于：包括输入电路，输入电路连接EMI抑制模块，EMI抑制模块连接初级整流滤波模块，初级整流滤波模块一路通过RCD尖峰抑制模块连接变压器电路，另一路通过连接开关电源PWM模块；变压器电路的输出端一路连接输出控制模块，另一路连接辅助电源模块；输出控制模块连接有电池状态检测模块；该充电系统还包括恒流控制模块和信号反馈模块，信号反馈模块连接恒流控制模块，恒流控制模块连接电池状态检测模块。

2.根据权利要求1所述的基于开关电源的多类型电池智能充电系统，其特征在于：该充电系统内部还设置有用于感测电池或内部电路温度的温度传感器。

3.根据权利要求1所述的基于开关电源的多类型电池智能充电系统，其特征在于：在输入电路前还连接有防雷击模块。

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