CN210838980U - 多阶段充电电路及辅助模块 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种多阶段充电电路及辅助模块，属于充电电路技术领域，解决了大容量锂电池充电可靠性问题，其技术方案要点是包括输入端口、输出端口、恒流充电模块、恒压充电模块、开关切换模块、微处理器、电压反馈模块以及电流反馈模块，输入端口的正极连接开关切换模块的输入端，开关切换模块的第一个输出端连接恒流充电模块，开关切换模块的第二个输出端连接恒压充电模块，开关切换模块的控制端连接微处理器，辅助模块利用太阳能电池供电技术，达到了对大容量锂电池高效充电的效果。

Description

多阶段充电电路及辅助模块
技术领域
本实用新型涉及充电电路领域，特别地，涉及一种多阶段充电电路及辅助模块。
背景技术
锂电池充电的时候难以充满，比如72V30A的锂电池进行充电，正常充满可达84V，但是一般我们充电过程中只能达到72V，难以充满。为了对锂电池充电过程进行控制，需要对现有的充电电路结构进行改变。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。有鉴于此，本实用新型目的在于提出多阶段充电电路，具有适合大容量锂电池的高效充电，可以切换多种充电模式的优势。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种多阶段充电电路，包括输入端口、输出端口、恒流充电模块、恒压充电模块、开关切换模块、微处理器、电压反馈模块以及电流反馈模块，输入端口的正极连接开关切换模块的输入端，开关切换模块的第一个输出端连接恒流充电模块，开关切换模块的第二个输出端连接恒压充电模块，开关切换模块的控制端连接微处理器；
恒流充电模块的输出端和恒压充电模块的输出端共同连接输出端口的正极，恒流充电模块的控制端连接微处理器，恒压充电模块的控制端连接微处理器；
电压反馈模块和电流反馈模块连接于输出端口的正极和微处理器之间；
输入端口的负极连接输出端口的负极。
作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述微处理器根据电压反馈模块的电压信号和电流反馈模块的电流信号控制开关切换模块以及恒流充电模块的电流值以及恒压充电模块的电压值。
作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述微处理器模块输出PWM波控制恒流充电模块的电流以及恒压充电模块的电压，其中，通过开关切换模块驱动恒流充电模块工作，通过微处理器控制恒流工作模块输出锂电池额定电流的40％，当电压反馈模块检测到电压到达76V时，再通过微处理器控制恒流工作模块输出锂电池额定电流的60％，当电压反馈模块检测到电压到达82V时，然后再用额定电流充到满到84V。
另一方面，一种辅助模块，包括上述的输出端口、微处理器、电压反馈模块以及电流反馈模块，还包括太阳能电池、PWM控制电路和整流电路；
所述太阳能电池通过PWM控制电路和整流电路连接输出端口，所述PWM控制电路包括三极管Q4、三极管Q6、二极管D1、电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7，mos管Q1，电阻R4一端连接微处理，电阻R4另一端连接电阻R5和三极管Q6的基极，三极管Q6的发射极和电阻R5的另一端共同接地，三极管Q6的集电极连接电阻R3一端，电阻R3的另一端连接电阻R2一端和三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极连接二极管D1的阴极、mos管的漏极，三极管Q4的集电极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接mos管的栅极和电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接mos管源极。
优选的，所述整流电路包括二极管D3、电感L1和电容C3，二极管D3的阴极连接电感L1的一端和mos管Q1的源极，电感L1的另一端作为输出并且通过电容C3接地，二极管D1的阳极接地。
本实用新型技术效果主要体现在以下方面：
1、能够更加高效，快速的给锂电池进行充电；
2、能够在充电过程中进行辅助充电，利用太阳能持续供电，不易使得锂电池电压过低或将为零；
3、充电过程多种阶段，更加安全可靠。
附图说明
图1为实施例1中结构方块图；
图2为实施例2中电路结构原理图。
附图标记：1、输入端口；2、输出端口；3、恒流充电模块；4、恒压充电模块；5、开关切换模块；6、微处理器；7、电压反馈模块；8、电流反馈模块；9、太阳能电池；10、PWM控制电路；11、整流电路；12、锂电池。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握，而不能理解为对本实用新型的限制。
实施例1：
参考图1所示，一种多阶段充电电路，包括输入端口1、输出端口2、恒流充电模块3、恒压充电模块4、开关切换模块5、微处理器6、电压反馈模块7以及电流反馈模块8。上述单个元器件功能模块属于市场上现有模块产品，本方案的重点保护在于各个功能模块的连接结构。
输入端口1是用于连接外部电源，例如市电220V。输出端口2是用于连接锂电池12包，这里的锂电池12包集合多个小电池包于一体，具有较大的容量。锂电池12包可以达到72V30A的标准。上述的电压、电流为锂电池12包的额定电压和额定电流。上述对于锂电池12包的额定电流和额定电压是为了举例，本方案的设计重点不在于模块的参数，而是模块之间的连接结构和信号传递关系。
例如：恒流充电模块3、恒压充电模块4可以采用杰耐特产品，DC/DC模块电源产品，或20W DLMC-C系列恒流充电模块3-石家庄迪龙科技有限公司的产品等。
微处理器6可以采用芯片dsp2812最小系统。开关切换模块5可以采用继电器切换控制。电压反馈模块7、电流反馈模块8可以是电压传感器或电流传感器，还可以是电压采样电路、电流采样电路。
输入端口1的正极连接开关切换模块5的输入端，开关切换模块5的第一个输出端连接恒流充电模块3，开关切换模块5的第二个输出端连接恒压充电模块4，开关切换模块5的控制端连接微处理器6。
恒流充电模块3的输出端和恒压充电模块4的输出端共同连接输出端口2的正极，恒流充电模块3的控制端连接微处理器6，恒压充电模块4的控制端连接微处理器6。电压反馈模块7和电流反馈模块8连接于输出端口2的正极和微处理器6之间；输入端口1的负极连接输出端口2的负极。
微处理器6根据电压反馈模块7的电压信号和电流反馈模块8的电流信号控制开关切换模块5以及恒流充电模块3的电流值以及恒压充电模块4的电压值。
微处理器6模块输出PWM波控制恒流充电模块3的电流以及恒压充电模块4的电压。
基于上述结构，可以实现的工作过程：通过开关切换模块5驱动恒流充电模块3工作，通过微处理器6控制恒流工作模块输出锂电池12额定电流的40％，当电压反馈模块7检测到电压到达76V时，再通过微处理器6控制恒流工作模块输出锂电池12额定电流的60％，当电压反馈模块7检测到电压到达82V时，然后再用额定电流充到满到84V。
实施例2：
基于上述实施例，进一步参考图2所示，一种辅助模块，包括上述的输出端口2、微处理器6、电压反馈模块7以及电流反馈模块8，还包括太阳能电池9、PWM控制电路10和整流电路11。输出端口2连接锂电池12。太阳能电池9在图2中以BT1示意，锂电池12以BT2示意。附图中的电阻、电容、二极管管等元器件的符号和名称是本领域技术人员能够理解和识别的，可以有附图2的结构毫无疑义的得出电路的连接结构。
太阳能电池9通过PWM控制电路10和整流电路11连接输出端口2，PWM控制电路10包括三极管Q4、三极管Q6、二极管D1、电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7，mos管Q1，电阻R4一端连接微处理，电阻R4另一端连接电阻R5和三极管Q6的基极，三极管Q6的发射极和电阻R5的另一端共同接地，三极管Q6的集电极连接电阻R3一端，电阻R3的另一端连接电阻R2一端和三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极连接二极管D1的阴极、mos管的漏极，三极管Q4的集电极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接mos管的栅极和电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接mos管源极。
整流电路11包括二极管D3、电感L1和电容C3，二极管D3的阴极连接电感L1的一端和mos管Q1的源极，电感L1的另一端作为输出并且通过电容C3接地，二极管D1的阳极接地。
在连接结构上进一步说明：在本实施例中，电压反馈模块7包括电阻R11、R13、R12和稳压管D1，其连接于太阳能电池9的输出端，太阳能电池9上并联有电容C2，电容C2能够稳定电力输出。同时通过电压反馈模块7进行反馈采样的电压值。信号AD1输入给微处理器6进行反馈电压大小。
由此可见电流反馈模块8结构和电压反馈模块7相同，区别在于连接于电感L1的输出侧。信号AD2输入给微处理器6进行反馈电流大小。
由上可见：工作的时候，由于太阳能电池9通过PWM控制电路10和整流电路11使给锂电池12进行供电，由此可见，锂电池12能够持续有电力进行供应。此部分电力供应是进行辅助供电，能够持续进行对锂电池12进行充电。能够保持锂电池12的供电要求。
当然，以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种多阶段充电电路，包括输入端口、输出端口、恒流充电模块、恒压充电模块、开关切换模块、微处理器、电压反馈模块以及电流反馈模块，其特征是，输入端口的正极连接开关切换模块的输入端，开关切换模块的第一个输出端连接恒流充电模块，开关切换模块的第二个输出端连接恒压充电模块，开关切换模块的控制端连接微处理器；
恒流充电模块的输出端和恒压充电模块的输出端共同连接输出端口的正极，恒流充电模块的控制端连接微处理器，恒压充电模块的控制端连接微处理器；
电压反馈模块和电流反馈模块连接于输出端口的正极和微处理器之间；
输入端口的负极连接输出端口的负极。
2.如权利要求1所述的多阶段充电电路，其特征是，所述微处理器根据电压反馈模块的电压信号和电流反馈模块的电流信号控制开关切换模块以及恒流充电模块的电流值以及恒压充电模块的电压值。
3.如权利要求2所述的多阶段充电电路，其特征是，所述微处理器模块输出PWM波控制恒流充电模块的电流以及恒压充电模块的电压，其中，通过开关切换模块驱动恒流充电模块工作，通过微处理器控制恒流工作模块输出锂电池额定电流的40％，当电压反馈模块检测到电压到达76V时，再通过微处理器控制恒流工作模块输出锂电池额定电流的60％，当电压反馈模块检测到电压到达82V时，然后再用额定电流充到满到84V。
4.一种辅助模块，包括输出端口、微处理器、电压反馈模块以及电流反馈模块，其特征是，还包括太阳能电池、PWM控制电路和整流电路；
所述太阳能电池通过PWM控制电路和整流电路连接输出端口，所述PWM控制电路包括三极管Q4、三极管Q6、二极管D1、电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7，mos管Q1，电阻R4一端连接微处理，电阻R4另一端连接电阻R5和三极管Q6的基极，三极管Q6的发射极和电阻R5的另一端共同接地，三极管Q6的集电极连接电阻R3一端，电阻R3的另一端连接电阻R2一端和三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极连接二极管D1的阴极、mos管的漏极，三极管Q4的集电极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接mos管的栅极和电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接mos管源极。
5.如权利要求4所述的辅助模块，其特征是，所述整流电路包括二极管D3、电感L1和电容C3，二极管D3的阴极连接电感L1的一端和mos管Q1的源极，电感L1的另一端作为输出并且通过电容C3接地，二极管D1的阳极接地。
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