CN206349778U - 一种电容充电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电容充电电路，包括电池单体与所述电池单体并联的电容，其特征在于，还包括电压调节模块和控制所述电压调节模块的控制模块，所述控制模块的输入端与电池单体的正极连接，控制模块的输出端与所述电压调节模块的第一输入端连接；所述电压调节模块的第二输入端与所述电池单体的正极连接，所述电压调节模块的输出端与所述电容的阳极连接。采用本实用新型，提高了电容的充电效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种充电电路，特别涉及一种电容充电电路。
背景技术
目前,由于锂亚硫酰氯电池存在不可避免的钝化效应,通常采用在开路电压为3.6V的锂亚硫酰氯电池上并联一只耐压为5.4V或5.5V的超级电容器来实现大电流脉冲供电,并通过在锂电池和超级电容器之间串联固定电阻来限制锂电池给超级电容充电的充电电流,以减少锂电池受到强制放电冲击,提高锂电池的使用寿命.
这种在锂亚硫酰氯电池和超级电容之间串联古典电阻的方法,虽然能在一定程度上起到限制锂电池放电电流的目的,但是就该方法而言,为达到限流的目的所选的限流电阻一般比较大,导致超级电容的充电时间很长,达不到大电流快速响应的设计初衷,且该方法的充电效率很低,电压损耗也很大。
实用新型内容
本实用新型的目的提供一种电容充电电路，以提高充电效率，降低电压损耗。
为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种电容充电电路，该电路包括:电池单体与所述电池单体并联的电容，另外，还包括电压调节模块和控制所述电压调节模块的控制模块，所述控制模块的输入端与电池单体的正极连接，控制模块的输出端与所述电压调节模块的第一输入端连接；所述电压调节模块的第二输入端与所述电池单体的正极连接，所述电压调节模块的输出端与所述电容的阳极连接。
另外，所述电压调节模块包括降压芯片和限流电阻；所述降压芯片与限流电阻串联，所述电压调节模块的第一输入端为所述降压芯片的第一输入端，所述电压调节模块的第二输入端为所述降压芯片的第二输入端；所述降压芯片的第一输入端与锂电池连接，所述降压芯片的第二输入端与所述控制模块连接。
另外，所述控制模块为单片机，所述单片机的型号为STM8L051。
另外，所述电池单体为锂电池。
另外，所述锂电池的负极采用锂，所述正极采用导电碳黑与聚四氟乙烯粘结剂制成的碳包，所述锂电池的电解液为四氯铝锂的亚硫酰氯溶液。
另外，所述锂电池的开路电压为3.6V。
另外，所述电容为超级电容，所述超级电容为一个或多个，所述超级电容的耐压值为5.4V。
另外，所述超级电容包括两节相互串联的超级电容单体，所述超级电容单体的耐压为2.7V。
另外，降压芯片为TPS62740型降压芯片。
另外，所述限流电阻的电阻值为10Ω—100Ω。
本实用新型的电容充电电路包括电压调节模块和控制模块，控制模块用于控制电压调节模块，电压调节模块可调节电池单体和电容之间的压差，从而可以限制电池单体的放电电流，因而减小锂电池的自放电率，提高了电容的充电效率。
附图说明
图1是本实用新型电容充电电路的第一种实施例的示意图；
图2是本实用新型电容充电电路的第二中实施例的示意图；
图3是本实用新型电容充电电路中的锂电池给超级电容充电的曲线示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
参考图1所示，该图是本发明一种电容充电电路的一种实施例的示意图，该充点电路包括：电池单体1、电容2以及电压调节模块3和控制模块4，电池电体1与电容2并联，电压调节模块3的一端与电池单体1连接，电压调节模块3的另一端与电容2的阳极连接；控制模块4的输入端与电池单体的正极连接，控制模块4的输出端与电压调节模块3的第一输入端连接；电压调节模块3的第二输入端与电池电体1的正极连接，电压调节模块3的输出端与电容阳极连接。
本技术方案中的电压调节模块在控制模块的控制下，可以调节电池单体和电容之间的压差，该电压调节模块可以调节电池单体和电容之间的压差，从而可以实现输出电压以100mV的增加量阶跃式地逐步将电容的电压提升到3.6V，由于电池电体和电容之间的压差控制在100mV以内，因此可以限制锂电池的放电电流，从而减小锂电池的自放电率，增加了锂电池的使用寿命，而且提高了超级电容的充电效率。
需要说明，本技术方案中的电池单体可以为锂电池、碱性电池等电池；电容可以为超级电容。下面以电池单体为锂电池，电容为超级电容，为例对本实用新型进行说明 。
参考图2所示，该图是本实用新型一种电容充电电路的第二种实施例的示意图，与第一实施例不同的是，本实施例中的电压调节模块包括降压芯片和限流电阻，具体的该充电电路包括：锂电池21、降压芯片22、控制模块23、限流电阻24以及超级电容25，其中锂电池21的阳极与降压芯片22的第二输入端连接，降压芯片22的第一输入端与控制模块23的输出端连接，降压芯片22的输出端与限流电阻24的一端连接，限流电阻24的另一端与超级电容25的阳极连接，超级电容的阴极与锂电池的负极连接；控制模块23的输入端与锂电池21的正极连接，控制模块23的输出端与降压芯片22的第一输入端连接。
锂电池21，其负极可采用锂，正极可采用导电碳黑与聚四氟乙烯粘结剂制成的碳包，锂电池的电解液可采用四氯铝锂的亚硫酰氯溶液；该锂电池的开路电压可以为3.6V。
控制模块23，可采用型号为STM8L051的单片机。
降压芯片22，可采用型号为TPS62740的降压芯片，它可以实现将输出电压以100mV的增加量阶跃式地逐步将超级电容的电压提升到3.6V。
限流电阻24，其电阻值可以为1010Ω—100Ω，从而限制锂电池的放电电流在10mA以内，减小大电流对电池的冲击。
超级电容25，其数量可以为一个或多个，每个超级电容的耐压值可为5.4V；另外，每个超级电容可以包括两个相互并联的超级电容单体，相应的每个超级电容单体的耐压为2.7V。
本技术方案中的充电电路将TPS62740型号降压芯片与单片机以及限流电阻结合，实现了通过调节降压芯片的电压输出来控制锂电池与超级电容之间的压差，进而限制充电电流的过程。该技术方案不仅减小了充电过程的电流损耗、减小了锂电池的自放电率，增加了锂电池的使用寿命，还通过实时调节充电电流提高了超级电容的充电效率。
参考图3所示，该图是本实用新型电容充电电路中的锂电池给超级电容充电的曲线示意图，其中示出了，采用本实用新型的充电电路后，由于降压芯片阶跃式地逐渐提高锂亚硫酰氯电池端的输出电压，使得锂电池的放电电流控制在4mA以内，减小大电流对锂电池寿命的影响。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种电容充电电路，包括电池单体与所述电池单体并联的电容，其特征在于，还包括电压调节模块和控制所述电压调节模块的控制模块，所述控制模块的输入端与电池单体的正极连接，控制模块的输出端与所述电压调节模块的第一输入端连接；所述电压调节模块的第二输入端与所述电池单体的正极连接，所述电压调节模块的输出端与所述电容的阳极连接。
2.根据权利要求1所述的电容充电电路，其特征在于，所述电压调节模块包括降压芯片和限流电阻；所述降压芯片与限流电阻串联，所述电压调节模块的第一输入端为所述降压芯片的第一输入端，所述电压调节模块的第二输入端为所述降压芯片的第二输入端；所述降压芯片的第一输入端与锂电池连接，所述降压芯片的第二输入端与所述控制模块连接。
3.根据权利要求1所述的电容充电电路，其特征在于，所述控制模块为单片机，所述单片机的型号为STM8L051。
4.根据权利要求1所述的电容充电电路，其特征在于，所述电池单体为锂电池。
5.根据权利要求4所述的电容充电电路，其特征在于，所述锂电池的负极采用锂，所述正极采用导电碳黑与聚四氟乙烯粘结剂制成的碳包，所述锂电池的电解液为四氯铝锂的亚硫酰氯溶液。
6.根据权利要求4所述的电容充电电路，其特征在于，所述锂电池的开路电压为3.6V。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电容充电电路，其特征在于，所述电容为超级电容，所述超级电容为一个或多个，所述超级电容的耐压值为5.4V。
8.根据权利要求7所述的电容充电电路，其特征在于，所述超级电容包括两节相互串联的超级电容单体，所述超级电容单体的耐压为2.7V。
9.根据权利要求2-6中任一项所述的电容充电电路，其特征在于，降压芯片为TPS62740型降压芯片。
10.根据权利要求2所述的电容充电电路，其特征在于，所述限流电阻的电阻值为10Ω—100Ω。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109585867A (zh) * | 2017-09-28 | 2019-04-05 | 江苏津谊新能源科技有限公司 | 一种长日历寿命电池 |
| WO2023065416A1 (zh) * | 2021-10-21 | 2023-04-27 | 河南许继仪表有限公司 | 一种适合单相电能表使用的低成本超级电容充电电路 |
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2016
- 2016-12-07 CN CN201621338192.8U patent/CN206349778U/zh active Active
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