CN204497758U - 一种锂电池充电限流模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种锂电池充电限流模块，包括微处理器、充电电流采样电路、基准电流输入电路及充电电路；微处理器内置有误差放大器；充电电流采样电路与误差放大器及充电电路连接，用于对锂电池的充电电流进行采样，并将充电电流的采样信号输入误差放大器；基准电流输入电路与误差放大器连接，用于将基准电流信号输入误差放大器；误差放大器用于比较充电电流与基准电流的大小，并将两个电流的差值放大；微处理器通过PWM信号输出端与充电电路连接，用于根据两个电流的差值的放大信号生成具有相应占空比的PWM信号，并通过PWM信号输出端输出到充电电路，以控制充电电流的大小。该锂电池充电限流模块可对锂电池充电起到过流保护作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池充电技术领域，尤其涉及一种锂电池充电限流模块及锂电池充电器。
背景技术
锂电池充电中，如果不对充电电流进行限制，容易出现过流充电，如果经常过流充电，将会影响到锂电池的使用寿命。现有锂电池充电装置中缺少对锂电池充电电流的限制功能，不利于延长锂电池的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种锂电池充电限流模块及锂电池充电器，为锂电池充电增加充电限流功能。本实用新型是这样实现的：
一种锂电池充电限流模块，包括微处理器、充电电流采样电路、基准电流输入电路及充电电路；所述微处理器内置有误差放大器；
所述充电电流采样电路与所述误差放大器及充电电路连接，用于对锂电池的充电电流进行采样，并将所述充电电流的采样信号输入所述误差放大器；
所述基准电流输入电路与所述误差放大器连接，用于将基准电流信号输入所述误差放大器；
所述误差放大器用于比较所述充电电流与所述基准电流的大小，并将两个电流的差值放大；
所述微处理器通过PWM信号输出端与所述充电电路连接，用于根据两个电流的差值的放大信号生成具有相应占空比的PWM信号，并通过所述PWM信号输出端输出到所述充电电路，以控制所述充电电流的大小。
进一步地，所述充电电路包括开关MOS管Q2、开关MOS管Q3、耦合电感T1、电容C1、电容C4、电容C5、二极管D2；其中，电容C4为非极性电容，电容C1及电容C5为极性电容；耦合电感T1包括第一电感及第二电感；
所述开关MOS管Q2、开关MOS管Q3的栅极与所述PWM信号输出端连接，漏极与所述第一电感的第一端连接，源极通过分压电阻接地；二极管D2的阳极与所述第二电感的第一端连接；
电容C4的一端、电容C1的正极、电容C5的正极及二极管D2的阴极一同连接至电源输出端；
电容C4的另一端、电容C1的负极及电容C5的负极与所述第一电感的第二端及第二电感的第二端连接。
进一步地，所述微处理器的型号为TL494CD。
进一步地，所述充电电路还包括二极管D1；所述二极管D1的阳极与所述MOS管Q2、Q3的漏极、第一电感的第一端连接，阴极与所述C4的一端、电容C1的正极、电容C5的正极及二极管D2的阴极一同连接至电源输出端。
一种锂电池充电器，所述锂电池充电器内设置有如上所述的任意一种锂电池充电限流模块；所述锂电池充电器通过所述锂电池充电限流模块为锂电池充电。
与现有技术相比，本实用新型提供的锂电池充电限流模块通过对充电电流进行采样，然后将其与基准电流比较，并根据两个电流的差值大小输出具有相应占空比的PWM信号以控制充电电流的大小。利用设置有该锂电池充电限流模块的锂电池充电器对锂电池进行充电时，可对锂电池充电起到过流保护作用，从而改善锂电池的使用寿命。
附图说明
图1：本实用新型实施例提供的锂电池充电限流模块的组成结构示意图；
图2a：上述锂电池充电限流模块中的功率变换及控制电路示意图；
图2b：上述锂电池充电限流模块中的辅助电源模块电路示意图；
图2c：上述锂电池充电限流模块中的开关机控制电路示意图；
图2d：上述锂电池充电限流模块中的电流基准电路示意图；
图2e：上述锂电池充电限流模块中的接线端子示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型实施例提供的锂电池充电限流模块包括微处理器1、充电电流采样电路2、基准电流输入电路3及充电电路4，其中，微处理器1内置有误差放大器101。充电电流采样电路2与误差放大器101及充电电路4连接，用于对锂电池的充电电流进行采样，并将充电电流的采样信号输入误差放大器101。基准电流输入电路3与误差放大器101连接，用于将基准电流信号输入误差放大器101。误差放大器101用于比较充电电流与基准电流的大小，并将两个电流的差值放大。微处理器1通过PWM信号输出端与充电电路4连接，用于根据两个电流的差值的放大信号生成具有相应占空比的PWM信号，并通过PWM信号输出端输出到充电电路4，以控制充电电流的大小。在本实施例中，微处理器1可采用型号为TL494CD的处理器，该处理器内置有一个误差放大器。
图2a至图2e所示为上述锂电池充电限流模块的电路结构示意图。结合图1及图2a至图2e，U3为微处理器1，锂电池的充电电流的采样信号IFB通过微处理器1上的第16引脚输入微处理器1，基准电流信号I_ref通过微处理器1上的第15引脚输入微处理器1。微处理器1内设置有误差放大器101，误差放大器101将两个电流进行大小比较，并将两个电流的差值放大。微处理器1根据两个电流的差值的放大信号生成具有相应占空比的PWM信号，同时，微处理器1的9、10引脚连接有PWM信号输出端，微处理器1产生的PWM信号可通过 该PWM信号输出端输出到充电电路4。微处理器1生成的PWM信号的占空比跟充电电流与基准电流的差值大小相关，微处理器1通过充电电流采样电路2实时监测充电电流的大小，并将其与基准电流进行比较，当充电电流比基准电流大时，微处理器1产生的具有相应占空比的PWM信号控制充电电路4减小充电电流，当充电电流比基准电流小时，微处理器1可产生具有相应占空比的PWM信号控制充电电路4增大充电电流。通过这样的闭环控制方式，可对锂电池充电起到过流保护作用，从而改善锂电池的使用寿命。
图2a至图2e中，充电电路包括开关MOS管Q2、开关MOS管Q3、耦合电感T1、电容C1、电容C4、电容C5、二极管D2，其中，电容C4为非极性电容，电容C1及电容C5为极性电容，耦合电感T1包括第一电感及第二电感。开关MOS管Q2、开关MOS管Q3的栅极与PWM信号输出端连接，漏极与第一电感的第一端连接，源极通过分压电阻R16、R17接地。二极管D2的阳极与第二电感的第一端连接。电容C4的一端、电容C1的正极、电容C5的正极及二极管D2的阴极一同连接至电源输出端，电容C4的另一端、电容C1的负极及电容C5的负极与第一电感的第二端及第二电感的第二端连接。充电使能端LED+及LED-通过光耦IC1使开关MOS管Q1、开关三极管Q4、Q5导通后即可实现对锂电池充电，充电时，微处理器1根据实时的充电电流与基准电流的差值大小产生具有相应占空比的PWM信号控制开关MOS管Q2、Q3的导通或关闭，以实现对充电电流大小的控制。当充电电流比基准电流小时，微处理器1产生具有相应占空比的PWM信号使Q2、Q3导通，此时，电流增大，并流经锂电池和电感T1，电容C1、C4、C5可对流经锂电池的电流进行滤波，二极管D2反向偏置截止，当充电电流大于基准电流时，微处理器1产生具有相应占空比的PWM信号使Q2、Q3截止，从而限制充电电流。充电电路还可包括二极管D1，二极管D1的阳极与MOS管Q2、Q3的漏极、第一电感的第一端连接，阴极与C4的一端、电容C1的正极、电容C5的正极及二极管D2的阴极一同连接至电源输出端，可起到稳压作用。
本实用新型还提供了一种锂电池充电器，该锂电池充电器内设置有上述任意一种锂电池充电限流模块，该锂电池充电器通过所述锂电池充电限流模块为锂电池充电，该锂电池充电器对锂电池进行充电时，可对锂电池充电起到过流保护作用，从而改善锂电池的使用寿命。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种锂电池充电限流模块，其特征在于，包括微处理器、充电电流采样电路、基准电流输入电路及充电电路；所述微处理器内置有误差放大器；
所述充电电流采样电路与所述误差放大器及充电电路连接，用于对锂电池的充电电流进行采样，并将所述充电电流的采样信号输入所述误差放大器；
所述基准电流输入电路与所述误差放大器连接，用于将基准电流信号输入所述误差放大器；
所述误差放大器用于比较所述充电电流与所述基准电流的大小，并将两个电流的差值放大；
所述微处理器通过PWM信号输出端与所述充电电路连接，用于根据两个电流的差值的放大信号生成具有相应占空比的PWM信号，并通过所述PWM信号输出端输出到所述充电电路，以控制所述充电电流的大小。
2.如权利要求1所述的锂电池充电限流模块，其特征在于，所述充电电路包括开关MOS管Q2、开关MOS管Q3、耦合电感T1、电容C1、电容C4、电容C5、二极管D2；其中，电容C4为非极性电容，电容C1及电容C5为极性电容；耦合电感T1包括第一电感及第二电感；
所述开关MOS管Q2、开关MOS管Q3的栅极与所述PWM信号输出端连接，漏极与所述第一电感的第一端连接，源极通过分压电阻接地；二极管D2的阳极与所述第二电感的第一端连接；
电容C4的一端、电容C1的正极、电容C5的正极及二极管D2的阴极一同连接至电源输出端；
电容C4的另一端、电容C1的负极及电容C5的负极与所述第一电感的第二端及第二电感的第二端连接。
3.如权利要求1所述的锂电池充电限流模块，其特征在于，所述微处理器的型号为TL494CD。
4.如权利要求2所述的锂电池充电限流模块，其特征在于，所述充电电路还包括二极管D1；所述二极管D1的阳极与所述MOS管Q2、Q3的漏极、第一电感的第一端连接，阴极与所述C4的一端、电容C1的正极、电容C5的正极及二极管D2的阴极一同连接至电源输出端。
5.一种锂电池充电器，其特征在于，所述锂电池充电器内设置有如权利要求1-4中任一权利要求所述的锂电池充电限流模块；所述锂电池充电器通过所述锂电池充电限流模块为锂电池充电。
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| CN106160195A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-23 | 青岛海尔科技有限公司 | 一种用电管理方法及系统 |
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