CN208209603U - 一种充电控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及开关电源技术领域，公开了一种充电控制系统。包括原边和次边，所述原边采用反激结构，所述反激结构包括PWM控制器，所述PWM控制器包括采样保持模块、运放补偿模块、PWM信号发生模块和电流比较模块，所述采样保持模块在原边关断后在次边续流时间内采集原边电压信号输出峰值电压，所述峰值电压连接电流比较模块，所述电流比较模块的输出信号用于充电状态指示；所述峰值电压还连接所述运放补偿模块，所述运放补偿模块连接PWM信号发生模块。本实用新型通过充电器原边的PWM控制器的结构设置，实现原边进行充电状态指示；该结构易于实现并进行集成设计，极大的简化了充电控制的应用电路，降低系统成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电源技术领域，特别是一种充电控制系统。
背景技术
随着储能技术的发展，以铅酸电池、特别是锂电池为代表的新能源技术，在电动工具、助力车辆等领域得到了广泛的应用。储能电池所存储的电能需要通过充电器进行补充，可见充电器在该领域重要性。基于安全电压等因素，现有的充电器结构如图1所示，采用变压器隔离功率变换的方式。原边采用反激结构，次级通过电阻对输出电流（即充电电流）进行采用，通过电阻分压对输出电压进行采用，通过运算放大器、TL431、光耦等把控制信号，即PWM占空比信号传递到原边，从而形成闭环控制，实现电池需要的充电，根据充电电流次边指示电池的充电状态。该电路结构复杂，元器件个数多，成本高。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种充电控制系统。
本实用新型采用的技术方案是这样的：一种充电控制系统，包括原边和次边，所述原边采用反激结构，所述反激结构包括PWM控制器，所述PWM控制器包括采样保持模块、运放补偿模块、PWM信号发生模块和电流比较模块，所述采样保持模块输入端连接原边电压信号和次边续流时间信号，在原边关断后在次边续流时间内采集原边电压信号输出峰值电压，所述采样保持器输出端连接电流比较模块，所述电流比较模块的输出信号用于充电状态指示；所述峰值电压还连接所述运放补偿模块，所述运放补偿模块连接PWM信号发生模块。
进一步的，所述次边包括输出整流滤波电路和恒压控制电路，所述次边的次级绕组连接输出整流滤波电路，所述整流滤波电路的输出信号在恒压控制电路作用下输出直流信号。
进一步的，所述运放补偿模块包括误差放大器和补偿电容，所述峰值电压连接误差放大器的反相输入端，所述误差放大器的同相输入端连接电压基准源，所述补偿电容连接误差放大器的输出端，所述误差放大器的输出端还连接PWM信号发生模块。
进一步的，所述电流比较模块包括分压网络、滤波电容和比较器，所述分压网络采用串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻连接峰值电压，所述第二电阻接地，所述第一电阻与第二电阻的连接结点连接滤波电容再接地，所述第一电阻与第二电阻的连接结点还连接比较器的反相输入端，所述比较器的同相输入端连接用于充电比例值判定条件的电压信号，所述比较器输出充电状态指示信号。
进一步的，所述电压信号可以由电压基准源分压获得，也可以是外加电压信号。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过充电器原边的PWM控制器的结构设置，实现原边进行充电状态指示；该结构易于实现并进行集成设计，极大的简化了充电控制的应用电路，降低系统成本。
附图说明
图1是现有技术中的充电器结构示意图。
图2是本发明中充电器结构示意图。
图3是本发明充电器中PWM控制器的结构示意图。
图4是本发明充电器中PWM控制器的一个具体实施电路图。
图5是PWM控制器中完整工作一次过程中各个信号的波形图。
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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图2所示，是一种充电控制系统，包括原边和次边，所述原边采用反激结构，所述反激结构包括PWM控制器，如图3所示，所述PWM控制器包括采样保持模块、运放补偿模块、PWM信号发生模块和电流比较模块，所述采样保持模块输入端连接原边电压信号和次边续流时间信号，在原边关断后在次边续流时间内采集原边电压信号输出峰值电压，所述采样保持器输出端连接电流比较模块，峰值电压在电流比较模块中处理后与电流比例判定值进行比较，如果低于设定的电流比例判定值，所述电流比较模块的输出信号指示充电状态发生变化；所述峰值电压还连接所述运放补偿模块，所述运放补偿模块连接PWM信号发生模块，获取PWM占空比控制信号，控制原边的接通和关断。
如图4所示为PWM控制器的一种具体实施电路，包括：采样保持器101，误差放大器102， PWM发生器103，补偿电容104，由电阻R1 105和电阻R2 106组成的分压网络，滤波电容107，比较器108，原边电流采样电阻电压201，原边检测到的次级续流时间202（可通过辅助绕组上的电压获得该续流时间），电压基准源203，峰值电压信号204，电流比例判定值205（即设定的充电条件，电流比例判定值205可以由电压基准源203分压得到，也可以是外加电压信号），206为三角波发生器，207为充电状态指示信号（207表示充电状态的输出，不限于高电平或者低电平有效），208为PWM占空比控制信号,209为充电电流相对值信号；所述采样保持器101实现在原边关断后在次边续流时间内采集原边电压信号输出峰值电压，所述采样保持器101输出的峰值电压连接误差放大器102的反相输入端，所述误差放大器102的同相输入端连接电压基准源203，所述补偿电容104连接误差放大器102的输出端，所述误差放大器102的输出端还连接PWM发生器103。所述电阻R1 105和电阻R2 106串联，所述电阻R1105连接峰值电压，所述电阻R2 106接地，所述电阻R1105和电阻R2 106的连接结点连接滤波电容107再接地，所述电阻R1105和电阻R2 106的连接结点还连接比较器108的反相输入端，所述比较器108的同相输入端连接用于充电比例值判定条件的电压信号，所述比较器108输出充电状态指示信号。
如图5所示为上述电路结构中各个信号的波形图，原边电流采样电阻电压201在续流时间202期间峰值采样保持高电平如图5中204所示，峰值采样保持信号先经过电阻R1105和电阻R2 106的分压网络再通过滤波电容107滤波，得到充电电流相对值信号209，充电电流相对值信号209与电流比例判定值205进行比较，当充电电流相对值信号209低于电流比例判定值205信号后，表示输出电流低于了设定值，充电状态发生了变化，充电状态指示信号207输出为高电平。
本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型不限于充电状态指示信号207的高电平或者低电平有效，只要意味着信号指示，都在该发明专利的保护范围内；本实用新型不限于续流时间202信号的获得方式，本案例是通过变压器的辅助绕组获得。本实用新型不限于功率拓扑电路，反激动结构或者LLC等原边恒流控制结构；本实用新型不限于电压基准源203信号的获得方式，可以通过Vref获得，或者外部给定。
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)
1.一种充电控制系统，包括原边和次边，所述原边采用反激结构，所述反激结构包括PWM控制器，其特征在于：所述PWM控制器包括采样保持模块、运放补偿模块、PWM信号发生模块和电流比较模块，所述采样保持模块在原边关断后在次边续流时间内采集原边电压信号输出峰值电压，所述峰值电压连接电流比较模块，所述电流比较模块的输出信号用于充电状态指示；所述峰值电压还连接所述运放补偿模块，所述运放补偿模块连接PWM信号发生模块。
2.如权利要求1所述的充电控制系统，其特征在于：所述次边包括输出整流滤波电路和恒压控制电路，所述次边的次级绕组连接输出整流滤波电路，所述整流滤波电路的输出信号在恒压控制电路作用下输出直流信号。
3.如权利要求2所述的充电控制系统，其特征在于：所述运放补偿模块包括误差放大器和补偿电容，所述峰值电压连接误差放大器的反相输入端，所述误差放大器的同相输入端连接电压基准源，所述补偿电容连接误差放大器的输出端，所述误差放大器的输出端还连接PWM信号发生模块。
4.如权利要求3所述的充电控制系统，其特征在于：所述电流比较模块包括分压网络、滤波电容和比较器，所述分压网络采用串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻连接峰值电压，所述第二电阻接地，所述第一电阻与第二电阻的连接结点连接滤波电容再接地，所述第一电阻与第二电阻的连接结点还连接比较器的反相输入端，所述比较器的同相输入端连接用于充电比例值判定条件的电压信号，所述比较器输出充电状态指示信号。
5.如权利要求4所述的充电控制系统，其特征在于：所述电压信号可以由电压基准源分压获得，也可以是外加电压信号。
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|---|---|---|---|
| CN201820878384.0U CN208209603U (zh) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | 一种充电控制系统 |
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Publications (1)
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| CN208209603U true CN208209603U (zh) | 2018-12-07 |
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| CN (1) | CN208209603U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108565941A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-09-21 | 深圳市菱奇半导体有限公司 | 一种充电控制系统及控制方法 |
| WO2022127885A1 (zh) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | 南京泉峰科技有限公司 | 充电系统和充电器 |
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2018
- 2018-06-07 CN CN201820878384.0U patent/CN208209603U/zh active Active
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