CN206542236U - 充电电路及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了充电电路及系统，涉及家用电器技术领域，其中，该充电电路包括：依次电连接的电源转换模块、连接模块和接入模块，控制模块和检测模块电连接，并且，控制模块与连接模块相连，检测模块和接入模块相连，通过电源转换模块将交流电转化为直流电，接入模块用来接入充电设备，连接模块将电源转换模块和接入模块进行连接，检测模块实时检测充电设备的电量值是否达到预先设定的阈值，当充电设备的电量值达到阈值时，向控制模块发送检测信号，这样，控制模块在接收到检测信号后能够及时断开连接模块与接入模块的连接，通过上述设置有效避免了电池中的电量被充电电路消耗，影响电池电量的现象。

Description

充电电路及系统

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，尤其涉及充电电路及系统。

背景技术

随着国民经济的发展和生活水平的提高，用电设备越来越多的应用在人们的生产、生活中，例如，电动车、电脑、手机等。用电设备的增多也使得配套的充电器更加多样化。当电动车、电脑、手机等用电设备电量低或者是没有电时，首先，需要将用电设备与充电器的充电端进行连接，之后，将充电器的另一端连接到市电上，这样，市电通过充电器的充电电路对用电设备的电池进行充电，待用电设备的电池充满电后，将充电器的连接断开，用电设备的电量充足，可继续供用户使用。

目前，充电器的种类多种多样。按照设计电路工作频率来分的话，分为工频机和高频机。工频机内部多采用模拟电路，因此，体积较大，在恶劣的电力条件下耐抗性能强，噪音小。高频机是以数字芯片作为核心处理器，通过核心处理器内的软件程序来运行。由于数字化的芯片集成度高，体积小，重量轻，因而，高频机应用较为广泛。但是，在恶劣的电力条件下耐抗性能较差。并且，市场上的充电器为实现低成本，大多采用数码管来显示，配合最基本的电路来实现充电器的基本功能，如三段式充电，反接等。

而且，现有的充电器设计不够智能化，特别是一些常见的电量较小的直流充电电路。当用户将充电电路连接上市电对电池进行充电时，电池能通过充电电路快速积聚电量。但电池的电量充满后，当用户未及时将电池和充电电路的连接断开时，电池中的电量就会被充电电路消耗，严重影响电池的电量，甚至，导致电池因为充电电路消耗而无法正常工作。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供了充电电路及系统，通过设置检测模块和控制模块等，使外接充电设备与充电电路之间的连接能及时断开。

第一方面，本实用新型实施例提供了充电电路包括：电源转换模块、控制模块、连接模块、接入模块和检测模块；

电源转换模块、连接模块和接入模块依次电连接，控制模块和检测模块电连接，且，控制模块与连接模块相连，检测模块和接入模块相连；

电源转换模块，用于将交流电转化为直流电；

接入模块，用于接入充电设备；

连接模块，用于连接电源转换模块和接入模块；

检测模块，用于检测充电设备的电量值是否达到预先设定的阈值，当充电设备的电量值达到阈值时，向控制模块发送检测信号；

控制模块，还用于在接收到检测信号后断开连接模块与接入模块的连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，连接模块包括：电流检测电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管和第二三极管；

第一电阻的一端连接电源转换模块的输出端，电源转换模块的输出端还与第一三极管的发射极相连，第一电阻的另一端连接第二电阻的一端，第一电阻的另一端还连接第一三极管的基极，第一三极管的集电极连接电流检测电阻的一端，第二电阻的另一端连接第二三极管的集电极，第二三极管的发射极接地，第二三极管的基极与控制模块相连，第三电阻的一端连接电流检测电阻的另一端，第三电阻的另一端接地。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，接入模块包括：正向接入模块和负向接入模块；

正向接入模块的一端与第一三极管的发射极相连，正向接入模块的另一端用于连接充电设备的正极；

负向接入模块的一端接地，负向接入模块的另一端用于连接充电设备的负极。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，检测模块包括：电压检测端和电流检测端；

电压检测端与正向接入模块相连，用于检测正向接入模块的电压值是否达到预先设定的电压阈值；

电流检测端与电流检测电阻相连，用于检测流经电流检测电阻的电流值是否达到预先设定的电流阈值；

当电压值达到电压阈值时，且，当电流值达到电流阈值时，检测模块向控制模块发送检测信号。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括反馈模块，反馈模块连接在电源转换模块和控制模块之间，用于在控制模块接收到检测信号后，向电源转换模块发送停止转换信号；

电源转换模块，还用于在收到停止转换信号后停止将交流电转换为直流电。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括显示模块，显示模块与接入模块相连，用于显示充电设备的充电状态。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括反向检测模块；

反向检测模块与接入模块相连，用于检测充电设备的正极是否与正向接入模块相连，当充电设备的正极没有与正向接入模块相连时，生成接反报警信号。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括温度检测模块；

温度检测模块与接入模块相连，用于实时检测充电设备的温度，当温度超过预先设定的标准温度值时，生成温度报警信号。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，还包括时间检测模块；

时间检测模块与接入模块相连，用于检测充电设备的充电时长是否超过预先设定的标准时长时，当充电时长超过标准时长时，生成超时报警信号。

第二方面，本实用新型实施例提供了充电系统，包括：充电设备和上述充电电路；

充电设备与充电电路连接，以进行充电。

本实用新型实施例提供的充电电路及系统，其中，该充电电路包括电源转换模块、控制模块、连接模块、接入模块和检测模块，在该电路中电源转换模块、连接模块和接入模块依次电连接，并且，控制模块和检测模块电连接，控制模块还与连接模块相连，检测模块还和接入模块相连，在使用时，需要先由电源转换模块将交流电转化为直流电，并通过接入模块接入充电设备，连接模块将电源转换模块和接入模块进行连接，以保证连接到接入模块的外接充电设备能进行充电，检测模块实时检测充电设备的电量值是否达到预先设定的阈值(通常，阈值设定为外接充电设备的额定电压)，当充电设备的电量值达到阈值时，向控制模块发送检测信号，这样，控制模块在接收到检测信号后能够及时断开连接模块与接入模块的连接，从而避免了电池中电量的消耗。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的充电电路的连接示意图；

图2示出了现有技术所提供的充电电路的电路图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的充电电路的电路连接图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的充电电路中的反向检测模块的显示示意图；

图5示出了本实用新型实施例所提供的充电电路中的温度检测模块的显示示意图；

图6示出了本实用新型实施例所提供的充电电路中的时间检测模块的显示示意图；

图7示出了本实用新型实施例所提供的充电电路中的过压检测模块的显示示意图；

图8示出了本实用新型实施例所提供的充电电路中的电量过低检测模块的显示示意图；

图9示出了本实用新型实施例所提供的充电电路中的显示模块的显示示意图。

图标：1-电源转换模块；2-连接模块；3-接入模块；4-控制模块；5-检测模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前，越来越多的直流充电器(内含直流充电电路)应用在人们的生活中。当需要进行充电时，首先，要将充电电路接通市电，之后，对电池进行充电，这样，电池能通过充电电路快速积聚电量。但目前的情形是很多用户将电池充电后就去忙别的事情，或者，选择在夜间睡觉期间对电池进行充电，这样就会出现当电池的电量充满而用户未及时将电池和充电电路的连接断开，电池中的电量就会被充电电路(例如，电阻)消耗，进而影响电池的充电效果，严重时导致充电后的电池因为电量太低而无法正常工作。

基于此，本实用新型实施例提供了充电电路及系统，下面通过实施例进行描述。

参见图1，本申请提出的充电电路包括：电源转换模块1、控制模块4、连接模块2、接入模块3和检测模块5，在该充电电路中，电源转换模块1、连接模块2和接入模块3依次电连接，控制模块4和检测模块5电连接，且，控制模块4与连接模块2相连，检测模块5和接入模块3相连，在工作时，电源转换模块1用来将交流电转化为直流电，接入模块3用于接入充电设备，连接模块2连接电源转换模块1和接入模块3，这样，实现对充电设备的直流电输入，检测模块5用来检测充电设备的电量值是否达到预先设定的阈值，当充电设备的电量值达到阈值(例如，预先为充电设备设定的最大电压值)时，检测模块5向控制模块4发送检测信号，以使控制模块4在接收到该检测信号后断开连接模块2与接入模块3的连接，使充电设备停止当前的充电过程。

在本充电电路中，连接模块2具体包括：电流检测电阻RI、第一电阻R4、第二电阻R3、第三电阻R2、第一三极管N1和第二三极管N2，具体连接关系参见附图2，第一电阻R4的一端连接电源转换模块1的输出端，电源转换模块1的输出端还与第一三极管N1的发射极相连，第一电阻R4的另一端连接第二电阻R3的一端，第一电阻R4的另一端还连接第一三极管N1的基极，第一三极管N1的集电极连接电流检测电阻RI的一端，第二电阻R3的另一端连接第二三极管N2的集电极，第二三极管N2的发射极接地，第二三极管N2的基极与控制模块4相连，第三电阻R2的一端连接电流检测电阻RI的另一端，第三电阻R2的另一端接地。

此外，在该充电电路中接入模块3包括：正向接入模块3和负向接入模块3，正向接入模块3的一端与第一三极管的发射极相连，正向接入模块3的另一端用于连接充电设备的正极，负向接入模块3的一端接地，负向接入模块3的另一端用于连接充电设备的负极。通常，会分别在正向接入模块3和负向接入模块3中设置一个充电夹子，当正向接入模块3和负向接入模块3用于连接充电设备时，分别使用充电夹子来连接需要充电的充电设备，方便快捷。

为了及时有效的检测充电设备是否已经充到预先设定的阈值，检测模块5中设置电压检测端和电流检测端，在充电设备进行充电的过程中，充电设备两端的电压值会随着充电时间的增长而变大，同时，充电设备两端的电流值会随着充电时间的增长而变小，当充电设备的充电值达到阈值时，电流值接近0。其中，电压检测端与正向接入模块3相连，用于检测正向接入模块3的电压值是否达到预先设定的电压阈值，电流检测端与电流检测电阻相连，用于检测流经电流检测电阻的电流值是否达到预先设定的电流阈值，当电压值达到电压阈值(例如，充电设备的最大电压值)时，并且，同时，当电流值达到电流阈值(例如，0安培)时，检测模块5向控制模块4发送检测信号。

此外，在该充电电路中还包括反馈模块，反馈模块连接在电源转换模块1和控制模块4之间，反馈模块的设置主要是当上述检测模块5检测到充电设备已经充到预先设定的阈值后，即当控制模块4接收到该检测信号后，向电源转换模块1发送停止转换信号，以使电源转换模块1在收到停止转换信号后停止将交流电转换为直流电，从而大幅节省了电池的电量。在实际使用时，反馈模块中采用光电耦合器，即将光电耦合器连接在电源转换模块1和控制模块4之间，光电耦合器简称光耦，是以光为媒介传输电信号的一种转换器件，主要由发光源和受光器两部分组成，发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，应用在本电路中能灵活断开电源转换模块1和控制模块4之间的连接。

此外，充电电路还包括显示模块，显示模块中包括点阵的LCD屏。显示模块与接入模块3相连，用于显示充电设备的充电状态，以使使用者能直观的看到充电设备的充电状态，当正在充电时显示画面如图9所示，例如，由于使用者连接失误而显示未接到电池等。

此外，充电电路中还包括反向检测模块5，反向检测模块5与接入模块3相连，反向检测模块5用来检测充电设备的正极是否与正向接入模块3相连，当充电设备的正极没有与正向接入模块3相连时，参见图4，可实时在显示模块进行显示，并生成接反报警信号，由于，负向接入模块3的一端接地，而充电设备的负极与负向接入模块3相连，也是与大地相接的，故只需检测充电设备的正极是否与正向接入模块3相连，即可生成接反报警信号。

在该充电电路中还包括温度检测模块5，温度检测模块5与接入模块3相连，用于实时检测充电设备的温度，参见图5，并可实时在显示模块进行显示，当温度超过预先设定的标准温度值时，生成温度报警信号，以防止充电设备由于温度过高而引起发热等。

此外，充电电路还包括时间检测模块5，时间检测模块5与接入模块3相连，时间检测模块5来检测充电设备的充电时长是否超过预先设定的标准时长时，参见图6，并可实时在显示模块进行显示，当充电时长超过标准时长时，生成超时报警信号，以警示使用者尽早将充电设备取下，以免造成安全隐患。此外，如图7和图8所示，该充电电路还可以增加过压检测和电量过低检测等，实现方法与反向检测、温度检测等类似，这里不再一一赘述。

实施例1

参见图3，在电路进行工作时，用户将市电接入电网后，MCU将N2导通，等待用户将充电夹子接入电池，此时LCD屏显示未接入状态，电池接入后MCU V检测到电压，MCU将K闭合，给电池充电，直至将电池充满。当电池接反后，MCU V的电压为负的电压，此时在LCD屏上显示接反的错误提示；在充电过程中，市电异常断电后，MCU会及时将N2关闭，N1是PNP型三极管，在N2截止后，N1也进入截止状态，与现有的连接方式(例如，图2所示)相比，电池的电就不会通过R1R2消耗电能，有效的减少电池的耗电，预防将电池耗尽。

综上所述，本实施例提供的充电电路包括：电源转换模块1、控制模块4、连接模块2、接入模块3和检测模块5，并且，在该电路中电源转换模块1、连接模块2和接入模块3依次电连接，控制模块4和检测模块5电连接，控制模块4与连接模块2相连，检测模块5和接入模块3相连，这样，在工作时，通过电源转换模块1将交流电转化为直流电，接入模块3用来接入充电设备，连接模块2将电源转换模块1和接入模块3进行连接，检测模块5实时检测充电设备的电量值是否达到预先设定的阈值，当充电设备的电量值达到阈值时，向控制模块4发送检测信号，这样，控制模块4在接收到检测信号后能够及时断开连接模块2与接入模块3的连接，从而使电池的电量不会被过度消耗，提升了电池的充电效果。

实施例2

本实施例提供了充电系统包括：充电设备和上述充电电路，使用者将充电设备与充电电路进行连接后以开始充电，待到充电设备的电量达到阈值后自动断开连接，以完成充电过程。

综上所述，本实施例提供的充电系统包括：充电设备和上述充电电路，在该系统中，充电前，将充电设备与充电电路连接，以进行充电，从而方便了用户的使用。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.充电电路，其特征在于，包括：电源转换模块、控制模块、连接模块、接入模块和检测模块；

所述电源转换模块、所述连接模块和所述接入模块依次电连接，所述控制模块和所述检测模块电连接，且，所述控制模块与所述连接模块相连，所述检测模块和所述接入模块相连；

所述电源转换模块，用于将交流电转化为直流电；

所述接入模块，用于接入充电设备；

所述连接模块，用于连接所述电源转换模块和所述接入模块；

所述检测模块，用于检测所述充电设备的电量值是否达到预先设定的阈值，当所述充电设备的电量值达到所述阈值时，向所述控制模块发送检测信号；

所述控制模块，还用于在接收到所述检测信号后断开所述连接模块与所述接入模块的连接。

2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述连接模块包括：电流检测电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管和第二三极管；

所述第一电阻的一端连接所述电源转换模块的输出端，所述电源转换模块的输出端还与所述第一三极管的发射极相连，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端，所述第一电阻的另一端还连接所述第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极连接所述电流检测电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述第二三极管的集电极，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极与所述控制模块相连，所述第三电阻的一端连接所述电流检测电阻的另一端，所述第三电阻的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述接入模块包括：正向接入模块和负向接入模块；

所述正向接入模块的一端与所述第一三极管的发射极相连，所述正向接入模块的另一端用于连接充电设备的正极；

所述负向接入模块的一端接地，所述负向接入模块的另一端用于连接充电设备的负极。

4.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述检测模块包括：电压检测端和电流检测端；

所述电压检测端与所述正向接入模块相连，用于检测所述正向接入模块的电压值是否达到预先设定的电压阈值；

所述电流检测端与所述电流检测电阻相连，用于检测流经所述电流检测电阻的电流值是否达到预先设定的电流阈值；

当所述电压值达到所述电压阈值时，且，当所述电流值达到所述电流阈值时，所述检测模块向所述控制模块发送检测信号。

5.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，还包括反馈模块，所述反馈模块连接在所述电源转换模块和所述控制模块之间，用于在所述控制模块接收到所述检测信号后，向所述电源转换模块发送停止转换信号；

所述电源转换模块，还用于在收到所述停止转换信号后停止将交流电转换为直流电。

6.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块与所述接入模块相连，用于显示充电设备的充电状态。

7.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，还包括反向检测模块；

所述反向检测模块与所述接入模块相连，用于检测充电设备的正极是否与所述正向接入模块相连，当充电设备的正极没有与所述正向接入模块相连时，生成接反报警信号。

8.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，还包括温度检测模块；

所述温度检测模块与所述接入模块相连，用于实时检测充电设备的温度，当所述温度超过预先设定的标准温度值时，生成温度报警信号。

9.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，还包括时间检测模块；

所述时间检测模块与所述接入模块相连，用于检测充电设备的充电时长是否超过预先设定的标准时长时，当所述充电时长超过所述标准时长时，生成超时报警信号。

10.充电系统，其特征在于，包括：充电设备和如权利要求1-9任一项所述的充电电路；

所述充电设备与所述充电电路连接，以进行充电。