CN207896704U - 快速充电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了快速充电电路，包括储能部件、预储能转换模块、开关模块、比较模块、基准模块；预储能转换模块的输入端与外部充电输入端电性连接，预储能转换模块的输出端与开关模块的输入端电性连接，开关模块的输出端与储能部件电性连接以在开关模块导通时由预储能转换模块为储能部件充电，比较模块的其一输入端与储能部件电性连接以检测储能部件的返流电流的大小，比较模块的另一输入端与基准模块电性连接以接收基准信号，比较模块能够将返流电流的大小与基准信号进行比较，比较模块的输出端与开关模块的控制端电性连接以比较结果控制开关模块通断，本设计实现充电电路有序的充电，大大提高了充电效率，缩短充电时间。

Description

快速充电电路

技术领域

本实用新型涉及充电领域，特别是能够快速充电的充电电路。

背景技术

传统的充电电路，只是单纯地对充电的电压、电流进行转换，然后直接为储能部件进行充电，但是在对储能部件的过程中，若充电过快，储能部件会释放返流电流，反而减慢了充电效率，现今并没有能够有效解决此问题的充电电路。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种通过检测返流电流的大小来平衡充电速度进而提高充电效率的充电电路。

本实用新型采用的技术方案是：

快速充电电路，包括：

储能部件、预储能转换模块、开关模块，预储能转换模块的输入端与外部充电输入端电性连接，预储能转换模块的输出端与开关模块的输入端电性连接，开关模块的输出端与储能部件电性连接以在开关模块导通时由预储能转换模块为储能部件充电；

比较模块、基准模块；比较模块的其一输入端与储能部件电性连接以检测储能部件的返流电流的大小，比较模块的另一输入端与基准模块电性连接以接收基准信号，比较模块能够将返流电流的大小与基准信号进行比较，比较模块的输出端与开关模块的控制端电性连接以比较结果控制开关模块通断。

所述预储能转换模块为超级电容组，超级电容组的一端分别与外部充电输入端的正极、储能部件的正极电性连接，超级电容组的另一端分别与外部充电输入端的负极、开关模块的输入端电性连接。

所述开关模块包括N沟道型的MOS管Q3、P沟道型的MOS管Q4以及电阻R14；

所述比较模块输出端与MOS管Q3的栅极电性连接；所述MOS管Q3的漏极与外部充电输入端的正极电性连接，所述MOS管Q3的源极分别与电阻R14的一端、MOS管Q4的栅极电性连接；所述MOS管Q4的漏极与储能部件的负极电性连接，所述MOS管Q4的源极分别与电阻R14的另一端、外部充电输入端的负极电性连接。

所述基准模块包括电阻R8、电容C8、可调电阻R10、钳位二极管D6；

所述钳位二极管D6的阴极与外部充电输入端的正极电性连接，所述钳位二极管D6的阳极分别与电阻R8的一端、电容C8的一端、可调电阻R10的一端、超级电容组的另一端、外部充电输入端的负极电性连接，电容C8的另一端分别与电阻R8的另一端、可调电阻R10的另一端、外部充电输入端的正极电性连接，可调电阻R10的可调端与比较模块的另一输入端电性连接。

所述超级电容组由若干个超级电容相互并联而成。

本实用新型的有益效果：

本实用新型充电电路，外部充电输入端将电能先储存到预储能转换模块中，初始阶段开关模块导通，预储能转换模块将先储存的电能充入储能部件中，当充入储能部件时速度过快，储能部件释放返流电流，返流电流从比较模块的其一输入端进入，同时与比较模块的另一输入端的基准信号进行比较，当返硫电流增大到一定程度，比较模块的输出信号进行反转，控制开关模块关断，预储能转换模块停止为储能部件充电，外部的电能则先储存在预储能转换模块中，此时返流电流减少，开关模块恢复导通，则预储能转换模块继续为储能部件充电，本设计通过对返流电流的检测，在返流电流过大时，关断开关模块，平衡充电速度，并且在开关模块关断时，能够先将外部电能储存在预储能转换模块中，实现充电电路有序的充电，大大提高了充电效率，缩短充电时间。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本实用新型充电电路的原理图。

图2是本实用新型充电电路的电路示意图。

具体实施方式

如图1-图2所示，本设计充电电路，包括储能部件1、预储能转换模块2、开关模块3、比较模块4、基准模块5；预储能转换模块2的输入端与外部充电输入端电性连接，预储能转换模块2的输出端与开关模块3的输入端电性连接，开关模块3的输出端与储能部件1电性连接以在开关模块3导通时由预储能转换模块2为储能部件充电；

比较模块4的其一输入端与储能部件1电性连接以检测储能部件的返流电流的大小，比较模块4的另一输入端与基准模块5电性连接以接收基准信号，比较模块4能够将返流电流的大小与基准信号进行比较，比较模块4的输出端与开关模块3的控制端电性连接以比较结果控制开关模块3通断。

其中，储能部件1可以是常规型号中任一选择的储电池，预储能转换模块2为超级电容组，超级电容组的一端分别与外部充电输入端的正极、储能部件1的正极电性连接，超级电容组的另一端分别与外部充电输入端的负极、开关模块3的输入端电性连接，超级电容组由若干个超级电容相互并联而成。

超级电容组具有充电速度快、循环使用寿命长、大电流放电能力超强、能量转换效率高、过程损失小、功率密度高、充放电线路简单、安全系数高、长期使用免维护、超低温特性好、温度范围宽等优点，能够满足本设计充放电速度快、能量转换效率高、过程损失小的要求。

外部充电输入端将电能先储存到预储能转换模块2中，初始阶段开关模块3导通，预储能转换模块2将先储存的电能充入储能部件1中，当充入储能部件1时速度过快，储能部件1释放返流电流，返流电流从比较模块4的其一输入端进入，同时与比较模块4的另一输入端的基准信号进行比较，当返硫电流增大到一定程度，比较模块4的输出信号进行反转，控制开关模块3关断，预储能转换模块2停止为储能部件1充电，外部的电能则先储存在预储能转换模块2中，此时返流电流减少，开关模块3恢复导通，则预储能转换模块2继续为储能部件1充电。

本设计通过对返流电流的检测，在返流电流过大时，关断开关模块3，平衡充电速度，并且在开关模块3关断时，能够先将外部电能储存在预储能转换模块2中，实现充电电路有序的充电，大大提高了充电效率，缩短充电时间。

进一步地，在开关模块3的选择上，开关模块3包括N沟道型的MOS管Q3、P沟道型的MOS管Q4以及电阻R14；

比较模块4输出端与MOS管Q3的栅极电性连接；所述MOS管Q3的漏极与外部充电输入端的正极电性连接，所述MOS管Q3的源极分别与电阻R14的一端、MOS管Q4的栅极电性连接；所述MOS管Q4的漏极与储能部件1的负极电性连接，所述MOS管Q4的源极分别与电阻R14的另一端、外部充电输入端的负极电性连接。

而本设计的比较模块4可以是常规的比较器及其外围电路，而基准模块5包括电阻R8、电容C8、可调电阻R10、钳位二极管D6；

钳位二极管D6的阴极与外部充电输入端的正极电性连接，所述钳位二极管D6的阳极分别与电阻R8的一端、电容C8的一端、可调电阻R10的一端、超级电容组的另一端、外部充电输入端的负极电性连接，电容C8的另一端分别与电阻R8的另一端、可调电阻R10的另一端、外部充电输入端的正极电性连接，可调电阻R10的可调端与比较模块4的另一输入端电性连接。

根据外部充电输入或者储能部件1的不同，可以通过可调电阻R10改变基准信号，使得本设计可以与更多的充电元件适配。

以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，本实用新型并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.快速充电电路，其特征在于，包括：

储能部件、预储能转换模块、开关模块，预储能转换模块的输入端与外部充电输入端电性连接，预储能转换模块的输出端与开关模块的输入端电性连接，开关模块的输出端与储能部件电性连接以在开关模块导通时由预储能转换模块为储能部件充电；

比较模块、基准模块；比较模块的其一输入端与储能部件电性连接以检测储能部件的返流电流的大小，比较模块的另一输入端与基准模块电性连接以接收基准信号，比较模块能够将返流电流的大小与基准信号进行比较，比较模块的输出端与开关模块的控制端电性连接以比较结果控制开关模块通断。

2.根据权利要求1所述的快速充电电路，其特征在于：所述预储能转换模块为超级电容组，超级电容组的一端分别与外部充电输入端的正极、储能部件的正极电性连接，超级电容组的另一端分别与外部充电输入端的负极、开关模块的输入端电性连接。

3.根据权利要求2所述的快速充电电路，其特征在于：所述开关模块包括N沟道型的MOS管Q3、P沟道型的MOS管Q4以及电阻R14；

所述比较模块输出端与MOS管Q3的栅极电性连接；所述MOS管Q3的漏极与外部充电输入端的正极电性连接，所述MOS管Q3的源极分别与电阻R14的一端、MOS管Q4的栅极电性连接；所述MOS管Q4的漏极与储能部件的负极电性连接，所述MOS管Q4的源极分别与电阻R14的另一端、外部充电输入端的负极电性连接。

4.根据权利要求2所述的快速充电电路，其特征在于：所述基准模块包括电阻R8、电容C8、可调电阻R10、钳位二极管D6；

所述钳位二极管D6的阴极与外部充电输入端的正极电性连接，所述钳位二极管D6的阳极分别与电阻R8的一端、电容C8的一端、可调电阻R10的一端、超级电容组的另一端、外部充电输入端的负极电性连接，电容C8的另一端分别与电阻R8的另一端、可调电阻R10的另一端、外部充电输入端的正极电性连接，可调电阻R10的可调端与比较模块的另一输入端电性连接。

5.根据权利要求2所述的快速充电电路，其特征在于：所述超级电容组由若干个超级电容相互并联而成。