CN207743738U - 适用于多种电池充电的充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供适用于多种电池充电的充电器，包括控制单元、电池连接器和充电单元，所述电池连接器、所述充电单元均与所述控制单元连接，所述充电单元与所述电池连接器连接，还包括电池检测单元，所述电池检测单元包括依次连接的上拉电阻和接地电容，所述上拉电阻的一端用于与电源连接，另一端与所述接地电容连接；所述控制单元设置有电压检测端和电池检测端，所述电池检测端连接在所述上拉电阻和所述接地电容之间，所述电压检测端和所述电池检测端均与所述电池连接器连接；所述电池连接器设有与地连接的接地端，所述电池连接器用于将所述电压检测端、所述电池检测端和所述接地端与电池连接。本实用新型可以为分辨不同的电池提供依据。

Description

适用于多种电池充电的充电器

技术领域

本实用新型涉及充电领域，特别涉及适用于多种电池充电的充电器。

背景技术

随着电子技术的发展，充电器在各个领域几乎都有应用。例如在无人机领域，无人机的遥控器和无人机机载电池，其中无人机机载电池分为普通锂电池和高压锂电池，就存在三种电池，给这三种电池充电需要配备不同的充电器，主要是因为现有的充电器无法为分辨不同的电池提供依据。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术无法分辨不同的电池的问题，提出一种适用于多种电池充电的充电器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

适用于多种电池充电的充电器，包括控制单元、电池连接器和充电单元，所述电池连接器、所述充电单元均与所述控制单元连接，所述充电单元与所述电池连接器连接，还包括电池检测单元，所述电池检测单元包括依次连接的上拉电阻和接地电容，所述上拉电阻的一端用于与电源连接，另一端与所述接地电容连接；所述控制单元设置有电压检测端和电池检测端，所述电池检测端连接在所述上拉电阻和所述接地电容之间，所述电压检测端和所述电池检测端均与所述电池连接器连接；所述电池连接器设有与地连接的接地端，所述电池连接器用于将所述电压检测端、所述电池检测端和所述接地端与电池连接。

在一些优选的实施方式中，还包括电压平衡电路，所述电压检测端通过所述电压平衡电路与所述电池连接器连接，所述电压平衡电路包括开关管和开关管外围电路；所述控制单元设有控制端，所述控制端与所述开关管连接，所述控制端用于控制所述开关管的开通以对电池进行放电。

在一些优选的实施方式中，还包括指示单元，所述指示单元用于指示所述充电器的工作状态；所述控制单元设有指示端，所述指示单元与所述指示端连接。

在进一步优选的实施方式中，所述指示单元通过LED灯进行指示。

在一些优选的实施方式中，所述上拉电阻的阻值范围是1KΩ至20KΩ。

在一些优选的实施方式中，所述电压检测端的数量为两个、三个或四个以上。

在一些优选的实施方式中，还包括温度检测单元；所述控制单元设有温度检测端，所述温度检测端与所述温度检测单元连接。

在进一步优选的实施方式中，所述开关管为双极结型晶体管。

在进一步优选的实施方式中，所述开关管的基极和发射极之间设有分流电阻。

在一些优选的实施方式中，所述控制单元为微控制单元。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果有：

电池检测单元包括依次连接的上拉电阻和接地电容，电池检测端连接在上拉电阻和接地电容之间，上拉电阻的一端与电源连接，如此，电池检测端可以检测到电信号。而电池连接器用于将电压检测端、电池检测端和接地端与电池连接，根据不同的电池，电池检测端会出现如下情况：被直接短路到地、悬空或者与电池连接，这些情况会改变电池检测单元的电信号，也就使得电池检测端检测到的电信号不一样，从而为分辨不同的电池提供依据。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构图；

图2为本实用新型的控制单元的电路结构图；

图3示出本实用新型的电池检测单元的电路结构图；

图4示出本实用新型的电池连接器的电路结构图；

图5为本实用新型的一种变型方式的电路结构图；

图6示出本实用新型的电压平衡电路的电路结构图；

图7为本实用新型的控制单元的一种变型方式的电路结构图；

图8为本实用新型的另一种变型方式的电路结构图。

具体实施方式

以下对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

参考图1，适用于多种电池充电的充电器包括控制单元100、电池连接器200、充电单元300和电池检测单元400，电池连接器200、充电单元300和电池检测单元400均与控制单元100连接，充电单元300和电池检测单元400均与电池连接器200连接。

控制单元100用于进行数据处理和控制；电池连接器200用于与电池连接，具体形式可以为插头；充电单元300用于为电池充电，通过电池连接器200与电池连接；电池检测单元400用于检测电池的种类。

参考图3，电池检测单元400包括依次连接的上拉电阻R40和接地电容C25，上拉电阻R40的一端用于与电源连接，比如与5V的电源连接，另一端则与接地电容R25连接，接地电容R25与地连接。参考图2，控制单元100设置有电压检测端CH和电池检测端EP；参考图3，电池检测端EP连接在上拉电阻R40和接地电容R25之间，而上拉电阻R40与电源连接，电池检测端EP会检测到电信号。电压检测端CH和电池检测端EP均与电池连接器200连接，参考图2和图4，电池连接器200设有与地连接的接地端GND2，电池连接器200用于将电压检测端CH、电池检测端EP和接地端GND2与电池连接。

根据不同的电池，电池检测端EP会出现如下情况：被直接短路到地、悬空或者与电池连接，这些情况会改变电池检测单元400的电信号，也就使得电池检测端EP检测到的电信号不一样，从而为分辨不同的电池提供依据。电池检测单元400包括上拉电阻R40和接地电容R25，结构简单，易于实现。

具体的，对于一些充电对象，比如无人机的遥控器，是由两个串联的电池组成的，在充电时，电压检测端CH和接地端GND2与遥控器连接，而电池检测端EP会被直接短路到地以实现恒流充电，电池检测端EP检测到的电压为0V。对于普通锂电池，在充电时，电压检测端CH和接地端GND2与锂电池连接，而电池检测端EP则悬空以实现恒压充电，电池检测端EP检测到的电压为5V。对于高压锂电池，会比普通锂电池多出一根外接线，在这根外接线上设置有一个外置电阻，在充电时，电压检测端CH和接地端GND2与锂电池连接，电池检测端EP则与高压锂电池的外接线连接，使得上拉电阻R40与高压锂电池的外置电阻串联，电池检测端EP检测到的电压为外置电阻与上拉电阻R40分压后的电压，上拉电阻的阻值范围是1KΩ至20KΩ，外置电阻通常是10KΩ，为了方便计算，上拉电阻R40也采用10KΩ，如此，电池检测端EP检测到的电压为2.5V。也就是说，不同的电池与充电器有不同的接法，这些不同的接法会使得电池检测端EP检测到不同的电压，从而为分辨不同的电池提供依据。

参考图5，适用于多种电池充电的充电器还包括电压平衡电路500，电压检测端CH通过电压平衡电路500与电池连接器200连接，电压平衡电路500包括开关管和开关管外围电路；控制单元100设有控制端，控制端与开关管连接，控制端用于控制开关管的开通以对电池进行放电，从而实现电池的电压平衡。

具体的，以三节电池为例对本实用新型作说明：

参考图6，每节电池的电压平衡电路对应不同的开关管和开关管外围电路，开关管为双极结型晶体管，基极和发射极之间设有拉高关断电阻以保证开关管的正常工作。第一节电池的电压平衡电路包括开关管Q12及其外围电路510；第二节电池的电压平衡电路包括开关管Q11、Q10及开关管Q10的外围电路520，开关管Q11的集电极与开关管Q10的基极连接；第三节电池的电压平衡电路包括开关管Q13、Q7及开关管Q7的外围电路530，开关管Q13的集电极与开关管Q7的基极连接。不同电池的电压平衡电路之间是这样连接的：开关管Q7的集电极通过限流电阻R38与开关管Q10的发射极连接；开关管Q10的集电极通过限流电阻R39与开关管Q12的集电极连接。

参考图7，控制单元100为微控制单元(MCU)，设有三个电压检测端，用于分别检测三节电池的电压，分别是B1_CH、B2_CH和B3_CH，三个电压检测端分别与外围电路510、520和530连接。参考图4，电池连接器200为接头，设有五个接口，这五个接口分别对应电池链接端B1、B2和B3、电池检测端EP、接地端GND2。电压检测端B1_CH、B2_CH和B3_CH连接到电压平衡电路500后与电池链接端B1、B2和B3分别连接，以检测不同电池的电压。相应的，控制单元100设有三个控制端B1_ON、B2_ON和B3_ON，分别与开关管Q12、Q11和Q13的基极连接。

电压平衡电路500是这样工作的：基于控制单元100的控制，控制端B1_ON在电压检测端B1_CH的电压高于三节电池的平均电压时为高电位，使开关管Q12导通，第一节电池放电到平衡电压。控制端B2_ON在电压检测端B2_CH的电压高于三节电池的平均电压时为高电位，使开关管Q10、Q11导通，第二节电池放电到平衡电压。控制端B3_ON在电压检测端B3_CH的电压高于三节电池的平均电压时为高电位，使开关管Q7、Q13导通，第三节电池放电到平衡电压。

以上对本实用新型进行了说明，但本实用新型还可以有一些变型的形式，比如：

电压检测端的数量还可以是两个或者四个以上；

参考图7和图8，还包括指示单元600，指示单元600用于指示充电器的工作状态，相应的控制单元100设有指示端LED_R和LED_G，指示单元600与指示端LED_R和LED_G连接,指示单元600采用LED灯进行指示；

参考图7和图8，还包括温度检测单元700，控制单元100设有温度检测端NTC，温度检测端NTC与温度检测单元700连接，从而对充电器的温度进行检测。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.适用于多种电池充电的充电器，包括控制单元、电池连接器和充电单元，所述电池连接器、所述充电单元均与所述控制单元连接，所述充电单元与所述电池连接器连接，其特征在于：还包括电池检测单元，所述电池检测单元包括依次连接的上拉电阻和接地电容，所述上拉电阻的一端用于与电源连接，另一端与所述接地电容连接；所述控制单元设置有电压检测端和电池检测端，所述电池检测端连接在所述上拉电阻和所述接地电容之间，所述电压检测端和所述电池检测端均与所述电池连接器连接；所述电池连接器设有与地连接的接地端，所述电池连接器用于将所述电压检测端、所述电池检测端和所述接地端与电池连接。

2.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于：还包括电压平衡电路，所述电压检测端通过所述电压平衡电路与所述电池连接器连接，所述电压平衡电路包括开关管和开关管外围电路；所述控制单元设有控制端，所述控制端与所述开关管连接，所述控制端用于控制所述开关管的开通以对电池进行放电。

3.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于：还包括指示单元，所述指示单元用于指示所述充电器的工作状态；所述控制单元设有指示端，所述指示单元与所述指示端连接。

4.根据权利要求3所述的充电器，其特征在于：所述指示单元通过LED灯进行指示。

5.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于：所述上拉电阻的阻值范围是1KΩ至20KΩ。

6.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于：所述电压检测端的数量为两个、三个或四个以上。

7.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于：还包括温度检测单元；所述控制单元设有温度检测端，所述温度检测端与所述温度检测单元连接。

8.根据权利要求2所述的充电器，其特征在于：所述开关管为双极结型晶体管。

9.根据权利要求8所述的充电器，其特征在于：所述开关管的基极和发射极之间设有拉高关断电阻。

10.根据权利要求1至9任一项所述的充电器，其特征在于：所述控制单元为微控制单元。