CN203933095U - 一种新型充满自动关断锂电充电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型充满自动关断锂电充电器，包括电子开关电路、充电器输出电路、采样电路和比较电路。所述的电子开关电路，接受电池充满的关断信号和充电器空载(无电流输出)的关断信号，控制关断；所述的充电器输出电路，为电池提供电压电流；所述的采样电路，采样充电器的输出电流，使其转化为电压信号；所述的比较电路，将采样得到的电流信号比较器设定为电压比较，并将结果传送到电子开关电路，由其决定是否关断。本实用新型的充满自动关断电路可在锂电池充满及充电器空载时，精确控制充电的关断，延长了锂电池使用寿命，节约了电能，并避免了潜在危险的发生。
Description
技术领域
本实用新型属于充电器电路技术领域，特别涉及一种锂电充电器充满自动关断电路。
背景技术
目前锂电池充电器基本功能已经基本实现，各种保护电路层出不穷，比如：输出过压保护、过温保护、充满自动关断电路等，其中充满自动关断电路是现有保护电路中的一种实用新型电路。目前锂电池实现充满关断主要有两种，一种是不能自动关断的，需要人工干预的，这种充电器不节能且影响电池寿命；另一种是带延时电路进行关断的，可以通过电压反馈带延时电路关断，或用可控硅加继电器再加延时电路进行关断，这种电路在一开始时对电池几乎无影响，但随着时间推移，电池性能和容量下降，它的充满时间也变短了，但充电器设置的延时时间却不能自动调节，以至于不能及时关断，同样是影响电池寿命且浪费能源。
实用新型内容
本实用新型针对现有充电器自动关断技术的不足，提供一种新型充满自动关断锂电充电器。
本实用新型通过以下技术方案予以实现：
一种新型充满自动关断锂电充电器，其特征在于，包括电子开关电路、充电器输出电路、采样电路和比较电路。所述的电子开关电路，接受电池充满的关断信号和充电器空载(无电流输出)的关断信号，控制关断；所述的充电器输出电路，为电池提供电压电流；所述的采样电路，采样充电器的输出电流，使其转化为电压信号；所述的比较电路，将采样得到的电流信号比较器设定为电压比较，并将结果传送到电子开关电路，由其决定是否关断。
所述电子开关电路是由电阻(R1、R3、R4、R5、R6)、光耦(U2A、U2B)、晶闸管SCR1、电容(C1、C2)构成。它的连接方式为：电源V15V连接R1，R1的另一端连接SCR1的阳极，SCR1阴极接地，C1、R3并联接在SCR1的触发极和阴极之间，R4连接在SCR1触发极，它的另一端接到光耦U2A的发射极，光耦U2A的集电极接VCC，U2B的阳极接R14、R6，在U2B阳极和阴极之间并联电阻R5、电容C2，U2B的阴极接地PGND。
所述充电器输出电路直接与电池组相连。
所述采样电路由电压采样和电流采样两部分构成。电压采样用来预防空载，它包括稳压二极管ZD1和电阻R14，ZD1的阴极直接连在输出正端，阳极与R14串联。电流采样是由取样电阻RS取得，RS一端连接输出负端即PGND，另一端接GND。
所述比较电路，包括比较器(U102A、U102B)、三端稳压器U301、二极管(D1、D2)、电阻(R9、R10、R11、R12、R13)。它的连接方式为：V12V接R11，R11的另一端接D2的阳极和R10，D2的阴极接GND，R10的另一端接U102A反相端和R9，R9的另一端与D2的阴极并联，U102A的同相端接RS的GND端，U102A的输出端接U102B的反相端，U102B同相端接R12，R12的另一端与U301的阴极参考端和R13相连，R13的另一端连V12V，U301的阳极连接PGND，U102B的输出端连D1的阳极，D1的阴极连R6。
本实用新型的有益效果为：
与现有的锂电池充电器相比，本实用新型充满关断电路是采用电流检测控制，可以精确给出关断开关信号，使充电截止，避免电池过充，而且可以保证电池刚好充满，避免了过充电对电池性能的影响，延长了电池使用寿命，节约了能源。另外，本实用新型在充电器空载时候可以及时关断，这样既保护了充电器，也避免了安全隐患。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，一种新型充满自动关断锂电充电器，包括电子开关电路、充电器输出电路、采样电路和比较电路。所述的电子开关电路，接受电池充满的关断信号和充电器空载(无电流输出)的关断信号，控制关断；所述的充电器输出电路，为电池提供电压电流；所述的采样电路，采样充电器的输出电流，使其转化为电压信号；所述的比较电路，将采样得到的电流信号比较器设定为电压比较，并将结果传送到电子开关电路，由其决定是否关断。
如图2所示，电子开关电路是由电阻(R1、R3、R4、R5、R6)、光耦(U2A、U2B)、晶闸管SCR1、电容(C1、C2)构成。它的连接方式为：电源V15V连接R1，R1的另一端连接SCR1的阳极，SCR1阴极接地，C1、R3并联接在SCR1的触发极和阴极之间，R4连接在SCR1触发极，它的另一端接到光耦U2A的发射极，光耦U2A的集电极接VCC，U2B的阳极接R14、R6，在U2B阳极和阴极之间并联电阻R5、电容C2，U2B的阴极接地PGND。
充电器输出电路直接与电池组相连。
采样电路由电压采样和电流采样两部分构成。电压采样用来预防空载，它包括稳压二极管ZD1和电阻R14，ZD1的阴极直接连在输出正端，阳极与R14串联。电流采样是由采样电阻RS取得，RS一端连接输出负端即PGND，另一端接GND。
比较电路包括比较器(U102A、U102B)、三端稳压器U301、二极管(D1、D2)、电阻(R9、R10、R11、R12、R13)。它的连接方式为：V12V接R11，R11的另一端接D2的阳极和R10，D2的阴极接GND，R10的另一端接U102A反相端和R9，R9的另一端与D2的阴极并联，U102A的同相端接RS的GND端，U102A的输出端接U102B的反相端，U102B同相端接R12，R12的另一端与U301的阴极参考端和R13相连，R13的另一端连V12V，U301的阳极连接PGND，U102B的输出端连D1的阳极，D1的阴极连R6。
该电路的工作原理为：
(1)空载(开路)过压保护电路
空载时，ZD1的阴极电压升高，致使ZD1的漏电流增大，从而使光耦U2A的发射极电流增大，触发SCR1，使V15V的电压下降到电源IC的工作极限阀值以下，使电流IC无PWM输出，从而使充电器的输出电压为0。
(2)充满自动关断电路
随着锂电池恒压充电的进行，充电电流越来越小，电流取样电阻RS采得充电电流数值，U102A的同相端从RS上取得由充电电流转成的电压信号，U102A的反相端是由R9、R10、D2、R11、V12V设定电压，当U102A的同相端从RS取得电压小于反相端设定的电压时，U102A输出变低接近为0V，U102A的输出接到U102B的反相端，U102B的同相端的电压由R12、R13、U301和V12V设定为一定值，这时由于U102B的反相端电压小于同相端设定的定值电压，U102B输出高，使D1导通，经由电阻R6使光耦U2B、U2A工作，U2A的发射极输出电流触发SCR1，使V15V的电压低于IC的PWM输出的工作最小阀值电压，此时无PWM输出，充电器也无输出。其中U102B、U102A控制充电转灯信号，U102A可以精确控制电流到1/50C～1/100C，使电池既能充满又不过充，对延长电池寿命有很大帮助，消除了使用者需要人工干预关断的麻烦，也减少安全隐患。
上述对本实用新型充电器做了详细的描述，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本设计构思的前提下，还可以做出若干改进，这些属于本案保护权利范围之内，因此，本案的保护范围应以权利为准，并涵盖其合法等物。
Claims (5)
1.一种新型充满自动关断锂电充电器，其特征在于，包括电子开关电路、充电器输出电路、采样电路和比较电路；
所述的电子开关电路，接受电池充满的关断信号和充电器空载即充电器无电流输出的关断信号，控制关断；
所述的充电器输出电路，为电池提供电压电流；
所述的采样电路，采样充电器的输出电流，使其转化为电压信号；
所述的比较电路，将采样得到的电流信号比较器设定为电压比较，并将结果传送到电子开关电路，由其决定是否关断。
2.如权利要求1所述的新型充满自动关断锂电充电器，其特征在于，所述电子开关电路是由电阻R1、R3、R4、R5、R6，光耦U2A、U2B，晶闸管SCR1，电容C1、C2构成；
它的连接方式为：电源V15V连接R1，R1的另一端连接SCR1的阳极，SCR1阴极接地，C1、R3并联接在SCR1的触发极和阴极之间，R4连接在SCR1触发极，它的另一端接到光耦U2A的发射极，光耦U2A的集电极接VCC，U2B的阳极接R14、R6，在U2B阳极和阴极之间并联电阻R5、电容C2，U2B的阴极接地PGND。
3.如权利要求1所述的新型充满自动关断锂电充电器，其特征在于，所述充电器输出电路直接与电池组相连。
4.如权利要求1所述的新型充满自动关断锂电充电器，其特征在于，所述采样电路由电压采样和电流采样两部分构成；
电压采样用来预防空载，它包括稳压二极管ZD1和电阻R14，ZD1的阴极直接连在输出正端，阳极与R14串联；
电流采样是由取样电阻RS取得，RS一端连接输出负端即PGND，另一端接GND。
5.如权利要求1所述的新型充满自动关断锂电充电器，其特征在于，所述比较电路，包括比较器U102A、U102B，三端稳压器U301，二极管D1、D2，电阻R9、R10、R11、R12、R13；
它的连接方式为：电源V12V接R11，R11的另一端接D2的阳极和R10，D2的阴极接GND，R10的另一端接U102A反相端和R9，R9的另一端与D2的阴极并联，U102A的同相端接取样电阻RS的GND端，U102A的输出端接U102B的反相端，U102B同相端接R12，R12的另一端与U301的阴极参考端和R13相连，R13的另一端连电源V12V，U301的阳极连接PGND，U102B的输出端连D1的阳极，D1的阴极连R6。
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| CN201420276832.1U CN203933095U (zh) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | 一种新型充满自动关断锂电充电器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105391434A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-09 | 湖南福德电气有限公司 | 具有充电负荷电量充满后智能断开功能的智能开关电路 |
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2014
- 2014-05-27 CN CN201420276832.1U patent/CN203933095U/zh not_active Expired - Fee Related
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