CN204349542U - 无浪涌电流的电池充电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了无浪涌电流的电池充电装置。所述装置的一具体实施方式包括：变压电路，将输入的交流或直流电压转换为电池充电所需的直流电压，调节输出的直流电压；开关单元，连接所述变压电路与所述电池；以及控制单元，判断所述电池是否以非满电状态接入，在确定所述电池以非满电状态接入时检测所述电池的电压值和所述变压电路的输出电压值，根据所述电池的电压值和所述变压电路的输出电压值的大小关系控制所述开关单元的导通或断开，在对电池充电过程中判断电池是否充满电，在确定所述电池充满电之后，控制所述开关单元断开。该实施方式在电池充电时可以防止浪涌电流的产生，避免了影响充电装置的寿命，保证充电的安全性。

Description

无浪涌电流的电池充电装置

技术领域

本申请涉及供电或配电的电路装置领域，尤其涉及电池充电装置。

背景技术

目前，广泛采用的充电器特别是高压、较大容量的电池充电器在电池接入瞬间会有很严重的电池端子打火现象，其原因为电池电压与充电器输出端子电压有较大压差，而电池与充电器输出端子之间的接触电阻非常小(一般小于10毫欧)，假设接触电阻为10毫欧，压差为10伏，电池接入瞬间，电池电压与充电器输出端子电压的压差加在接触电阻上，会在充电端子之间产生1000安培的浪涌电流。这么大的电流可以瞬间产生大量的热量，熔掉电池与充电端子接触的金属部分，从而产生“打火”现象，并会伴有非常惊人的响声。这种现象严重影响操作者的安全。现有的改进型充电器在充电电源和电池之间接入一个开关，虽然可以消除电池接入瞬间的打火现象，但是在开关闭合瞬间依然存在浪涌电流，浪涌电流依然会损坏开关的金属触点，影响开关的寿命，从而影响了这一类型充电器的寿命。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中的缺陷，本申请提供了无浪涌电流的电池充电装置。所述装置包括：变压电路，将输入的交流或直流电压转换为电池充电所需的直流电压，调节输出的直流电压；开关单元，连接所述变压电路与所述电池；以及控制单元，判断所述电池是否以非满电状态接入，在确定所述电池以非满电状态接入时检测所述电池的电压值和所述变压电路的输出电压值，根据所述电池的电压值和所述变压电路的输出电压值的大小关系控制所述开关单元的导通或断开；在确定所述电池充满电之后，控制所述开关单元断开，在对电池充电过程中判断电池是否充满电，在确定所述电池充满电之后，控制所述开关单元断开。

在一些实现方式中，所述变压电路包括：主电路，用于将输入的交流或直流电压转换为电池充电所需的直流电压；调节电路，用于调节所述变压电路输出的电压值。

在一些实现方式中，所述控制单元包括：检测单元，检测电池接入信号、所述变压电路的输出电压值以及所述电池的电压值；处理单元，根据所述检测单元检测到的电池接入信号判断电池是否以非满电状态接入，如果确定电池以非满电状态接入，则判断所述电池的电压值和变压电路的输出电压值是否相等，如果相等，则向所述开关单元发出导通的控制信号，如果不相等，则将所述变压电路输出的电压值调节至与所述电池的电压值相等。

在一些实现方式中，在所述检测单元检测所述变压电路的输出电压值以及所述电池的电压值之前，所述处理单元向所述电池发出电压控制信号，以控制所述电池的电压值。

在一些实现方式中，所述处理单元包括控制电路和晶体三极管，所述控制电路的输出端口与所述晶体三极管连接。

在一些实现方式中，所述导通的控制信号包括由所述控制电路输出的、使所述晶体三级管导通的电压信号。

在一些实现方式中，所述开关单元包括继电器或晶体管。

本申请提供的无浪涌电流的电池充电装置和方法，在电池充电时可以防止浪涌电流的产生，避免了影响充电装置的寿命，保证充电的安全性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了本申请无浪涌电流的电池充电装置的一个实施例的结构示意图；

图2示出了本申请无浪涌电流的电池充电装置的一个实施例的进一步的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1，其示出了本申请无浪涌电流的电池充电装置的一个实施例的结构示意图100。如图1所示，电池充电装置可以包括变压电路110、开关单元120以及控制单元130。其中，变压电路110可以将来自交流电源的交流电压或来自直流电源的直流电压转换为电池充电所需的直流电压，并调节输出的直流电压的大小。开关单元可以120用于连接变压电路110与电池，包括导通和断开两种状态。控制单元130可以判断电池是否以非满电状态接入，在确定电池以非满电状态接入时检测电池的电压值和变压电路110的输出电压值，根据电池的电压值和变压电路110的输出电压值的大小关系控制所述开关单元120的导通或断开。当开关单元120导通时，变压电路110在控制单元130的控制下，对电池进行充电。

控制单元130可以通过变压电路110输出的直流电压上电工作，并根据电池的状态控制开关单元120的导通或断开。例如，当电池为非满电接入状态，控制单元130可以控制开关单元120导通，从而将充电装置100与电池连接，在控制单元130的控制下，对电池进行充电；当电池为未接入或满电接入状态，控制单元130可以控制开关单元断开，从而将充电装置100与电池断开。

在充电过程中，控制单元130还可以检测电池是否充满电，如果确定电池已经充满电，则可以向开关单元120发出控制信号，使开关单元断开，停止向电池充电。

进一步参考图2，其示出了本申请无浪涌电流的电池充电装置的一个实施例的进一步的结构示意图。如图2所示，变压电路110可以包括主电路111和调节电路112。主电路111可以用于将输入的交流或直流电压转换为电池充电所需要的直流电压，调节电路112可以在控制单元的控制下调节变压电路输出的电压值。控制单元130可以包括检测单元131和处理单元132。检测单元131可以检测电池接入信号、变压电路的输出电压值以及电池的电压值；处理单元可以根据检测单元131检测到的电池接入信号判断电池是否以非满电状态接入，如果确定电池以非满电状态接入，处理单元132可以向电池发出电压控制信号(例如与电池的额定电压相等的电平信号)，控制电池电压。之后处理单元132可以判断电池的电压值和变压电路110的输出电压值是否相等，如果相等，则向开关单元120发出导通的控制信号，如果不相等，则控制调节电路112对变压电路110输出的电压值进行调节，直至变压电路输出的电压值与所述电池的电压值相等。具体地，如果变压电路输出的电压值大于处理单元向电池发出的电压控制信号(即电池电压值)，则调节电路将变压电路输出的电压向小的方向调节；如果变压电路输出的电压值小于处理单元向电池发出的电压控制信号，则调节电路将变压电路输出的电压向大的方向调节，直至变压电路输出的电压值与电池电压值相等。此时，处理单元可以向开关单元发出导通的控制信号，以向电池充电。

在本实施例中，由于开关单元导通时变压电路输出的电压值与电池电压相等，所以不会有电流流过，因而可以避免浪涌电流的产生，从而不会影响开关单元中电子元件的寿命，保证了电池充电的安全性。

在一些可选的实现方式中，开关单元可以为继电器。处理单元中对开关单元的控制可以由控制电路和晶体三极管实现。控制电路的输出端口与晶体三极管连接，控制电路控制晶体三极管导通时，开关单元导通，控制电路控制晶体三极管断开时，开关单元断开。例如，如果控制电路的输出端口连接NPN型晶体三极管的基极，继电器线圈的一端连接NPN型晶体三极管的集电极，另一端连接供电电源，将NPN型晶体三极管的发射极接地。则当控制电路输出高电平的控制信号时，三极管导通，从而使得继电器的线圈由励磁电流流过，继电器导通。

在另一些实现方式中，开关单元可以为晶体三极管。控制电路控制晶体三极管导通时，变压电路向电池充电，控制电路控制晶体三极管截止时，变压电路停止向电池充电。

本申请实施例提供的无浪涌电流的电池充电装置可以通过以下方法对电池进行充电：首先，控制单元检测电池接入信号，根据电池接入信号判断电池是否以非满电状态接入；接着，如果确定电池以非满电状态接入，则检测电池的电压值和变压电路的输出电压值；之后，如果检测到电池的电压值和变压电路的输出电压值相等，则向开关单元发出导通的控制信号，以向电池充电；如果检测到电池的电压值和变压电路的输出电压值不相等，则将变压电路输出的电压值调节至与电池的电压值相等，之后向开关单元发出导通的控制信号。其中，控制单元可以包括检测单元和处理单元。处理单元可以根据检测单元检测到的电池接入信号判断电池是否以非满电状态接入，如果电池没有接入，则检测单元继续检测电池接入信号，如果电池以非满电状态接入，则处理单元可以检测电池电压Vb和变压电路输出的电压Vc，并比较Vb和Vc是否相等，如果不相等，则处理单元向调节电路发出调节电压信号，并在调节电路对变压电路的输出电压进行调节之后再次判断电池电压Vb和变压电路输出的电压Vc是否相等；如果Vb和Vc相等，则处理单元向开关单元发出导通信号控制开关单元导通，此时开关单元两端电压相等，不会产生浪涌电流，因此，不会出现“打火”现象，从而避免了对充电装置的寿命造成影响。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种无浪涌电流的电池充电装置，其特征在于，所述装置包括：

变压电路，将输入的交流或直流电压转换为电池充电所需的直流电压，调节输出的直流电压；

开关单元，连接所述变压电路与所述电池；

控制单元，判断所述电池是否以非满电状态接入，在确定所述电池以非满电状态接入时检测所述电池的电压值和所述变压电路的输出电压值，根据所述电池的电压值和所述变压电路的输出电压值的大小关系控制所述开关单元的导通或断开，在对电池充电过程中判断电池是否充满电，在确定所述电池充满电之后，控制所述开关单元断开。

2.根据权利要求1所述的电池充电装置，其特征在于，所述变压电路包括：

主电路，用于将输入的交流或直流电压转换为电池充电所需的直流电压；

调节电路，用于调节所述变压电路输出的电压值。

3.根据权利要求1或2所述的电池充电装置，其特征在于，所述控制单元包括：

检测单元，检测电池接入信号、所述变压电路的输出电压值以及所述电池的电压值；

处理单元，根据所述检测单元检测到的电池接入信号判断电池是否以非满电状态接入，如果确定电池以非满电状态接入，则判断所述电池的电压值和变压电路的输出电压值是否相等，如果相等，则向所述开关单元发出导通的控制信号，如果不相等，则将所述变压电路输出的电压值调节至与所述电池的电压值相等。

4.根据权利要求3所述的电池充电装置，其特征在于，在所述检测单元检测所述变压电路的输出电压值以及所述电池的电压值之前，所述处理单元向所述电池发出电压控制信号，以控制所述电池的电压值。

5.根据权利要求4所述的电池充电装置，其特征在于，所述处理单元包括控制电路和晶体三极管，所述控制电路的输出端口与所述晶体三极管连接。

6.根据权利要求5所述的电池充电装置，其特征在于，所述导通的控制信号包括由所述控制电路输出的、使所述晶体三级管导通的电压信号。

7.根据权利要求1-6之一所述的电池充电装置，其特征在于，所述开关单元包括继电器或晶体管。