CN211908419U - 一种充电器中合闸和断开电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了充电器电路技术领域的一种充电器中合闸和断开电路，包括中控制器、电源电压调节部分、电源电压采集部分、继电器、电池电压采集部分、电源和电池，电池电压采集部分用于采集电池电压并将信号传输给中控制器，电源电压采集部分用于采集电源电压并将信号传输给中控制器，中控制器用于比较采集到的电池电压和电源电压，电源电压调节部分用于接收中控制器信号并调节电源电压，继电器用于充电合闸和断开，电源用于给电池充电，本实用新型实现软合闸和软断开继电器，延长继电器的寿命，生产厂家也不会增加售后维修成本。

Description

一种充电器中合闸和断开电路

技术领域

本实用新型涉及充电器电路技术领域，具体为一种充电器中合闸和断开电路。

背景技术

随着科学技术的日新月异的发展和人们生活水平的提高，以及人们素质提高，对环保要求越来越严，人们生活中的二次电池使用也越来越广。二次电池的使用，带来另外一个问题就是二次电池的充电器，充电器接入二次电池充电时会打火花。大火花会产生一系列的安全问题，会损坏接口物件，随着使用次数的增多，也会老化增大接触电阻，会产生热量引起燃烧；特别在易燃气体或者粉末的环境中，就会产生燃烧爆炸等一系列的安全性事故。国家为了降低这样事故发生，最近出台一系列充电器新标准。规定充电器在没有接电池时不能有电压输出。这样就可以避免接入电池时打火的问题。但是随着带来另外的问题，就是充电器内怎么解决这个导通输出问题---电流小和电压的采用半导体器件电流大和电压高的则采用继电器来导通输出给二次电池充电。由于充电器的电压和电池之间存在一定压差，这样采用继电器方案的充电器，在继电器合闸和断开时会产生大量的电弧，就会降低继电器设计寿命甚至损坏继电器。而充电器中都没有解决这一问题，发现继电器损坏了就给客户更换继电器。这是存在一定的安全隐患，也给厂家带来大量的售后问题。

基于此，本实用新型设计了一种充电器中合闸和断开电路，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种充电器中合闸和断开电路，以解决上述背景技术中提出的在继电器合闸和断开时会产生大量的电弧，就会降低继电器设计寿命甚至损坏继电器的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种充电器中合闸和断开电路，包括中控制器、电源电压调节部分、电源电压采集部分、继电器、电池电压采集部分、电源和电池，所述电池电压采集部分用于采集电池电压并将信号传输给中控制器，所述电源电压采集部分用于采集电源电压并将信号传输给中控制器，所述中控制器用于比较采集到的电池电压和电源电压，所述电源电压调节部分用于接收中控制器信号并调节电源电压，所述继电器用于充电合闸和断开，所述电源用于给电池充电。

优选的，所述中控制器为瑞萨IC1—R5F10268，所述继电器为宏发HF152F/012。

优选的，所述电池电压采集部分包括电阻R1和R2，所述中控制器的第1管脚通过并联的电阻R1和R2采集电池电压，所述电源电压采集部分包括电阻R3和R4，所述中控制器的第3管脚通过并联的电阻R3和R4采集电源电压。

优选的，所述继电器包括电阻R6、三极管QK1和继电器Q1，所述中控制器的第20管脚通过串联的电阻R6和三极管QK1连接有继电器Q1。

优选的，所述电源电压调节部分包括电阻R10、运算放大器LM2904，所述中控制器的第13管脚与电阻R10连接，电阻R10连接有运算放大器LM2904的同相输入端，所述运算放大器LM2904的输出端通过电阻R7连接有电源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过中控制器M通过电池电压采集G采集到电池B当前的电压，再通过电源电压采集C采集到当前电源的电压。中控制器M根据采集到当前电源电压和当前电池电压进行比较，进而通过继电器Q实现继电器Q合闸或断开。正常充电时，电源S电压是高于电池B电压，当继电器Q需要断开时，中控制器通过电源电压调节T，把电源电压调节到跟当前电池电压一致时，充电电流降低为0时，这时中控制器M发出信号断开继电器Q，这样没有电流产生电弧，实现软合闸和软断开继电器，就会延长继电器的寿命，生产厂家也不会增加售后维修成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型原理示意图；

图2为本实用新型实际应用电路示意图；

图3为本实用新型流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：

一种充电器中合闸和断开电路，包括中控制器、电源电压调节部分、电源电压采集部分、继电器、电池电压采集部分、电源和电池，电池电压采集部分用于采集电池电压并将信号传输给中控制器，电源电压采集部分用于采集电源电压并将信号传输给中控制器，中控制器用于比较采集到的电池电压和电源电压，电源电压调节部分用于接收中控制器信号并调节电源电压，继电器用于充电合闸和断开，电源用于给电池充电。

其中，中控制器为瑞萨IC1—R5F10268，继电器为宏发HF152F/012。电池电压采集部分包括电阻R1和R2，中控制器的第1管脚通过并联的电阻R1和R2采集电池电压，电源电压采集部分包括电阻R3和R4，中控制器的第3管脚通过并联的电阻R3和R4采集电源电压。继电器包括电阻R6、三极管QK1和继电器Q1，中控制器的第20管脚通过串联的电阻R6和三极管QK1连接有继电器Q1。电源电压调节部分包括电阻R10、运算放大器LM2904，中控制器的第13管脚与电阻R10连接，电阻R10连接有运算放大器LM2904的同相输入端，运算放大器LM2904的输出端通过电阻R7连接有电源。

本实施例的一个具体应用为：本实用新型的具体技术工作原理是当中控制器M通过电池电压采集G采集到电池B当前的电压，再通过电源电压采集C采集到当前电源的电压。中控制器M根据采集到当前电源电压和当前电池电压进行比较，如果当前电池电压高于当前电源电压，中控制器M就会通过电源电压调节T提高电源电压，当电源电压与电池电压一致时，中控制器M就停止电源电压调节，发信号闭合继电器Q实现继电器Q合闸。如果当前电源电压高于当前电池电压，中控制器M就会通过电源电压调节T降低电源电压，当电源电压与电池电压一致时，中控制器M就停止电源电压调节，发信号闭合继电器Q实现继电器Q合闸。继电器Q处于合闸状态，需要断开时，采用同样的原理。正常充电时，电源S电压是高于电池B电压，这样才有电流对电池充电，当继电器Q需要断开时，中控制器就会通过电池电压采集G采集当前电池电压，中控制器M根据采集当前电池电压，通过电源电压调节T，把电源电压调节到跟当前电池电压一致时，充电电流降低为0时，这时中控制器M发出信号断开继电器Q，这样也是没有电流产生电弧。实现软合闸和软断开继电器，就会延长继电器的寿命。生产厂家也不会增加售后维修成本。

在36V5A的二次锂电池充电器具体应用中，中控制器是采用瑞萨单片机IC1–R5F10268继电器采用宏发HF152F/012，电源调节IC2是采用德州仪器L6599D，隔离光耦G1是亿光的PC817和运放大器采用德州仪器LM2904组成。具体原理图如图二。单片机IC1—R5F10268的第1管脚通过电阻R1和R2采集电池电压和单片机IC1—R5F10268的第3管脚通过电阻R3和R4采集电源电压，单片机IC1—R5F10268根据采样当前的电池电压和电源电压进行比较，如果当前电池电压跟电源电压一致，则单片机IC1—R5F10268的第20管脚输出高电平经过电阻R6去导通三极管QK1，三极管QK1导通继电器Q1闭合合闸，对外输出开始充电。如果当前电池电压高于电源电压，则单片机IC1—R5F10268的第13管脚输出PWM信号经过电阻R10，在通过运放IC3—LM2904去调节电源电压。把电源电压调节到跟电池电压一致时，单片机IC1—R5F10268的第20管脚输出高电平经过电阻R6去导通三极管QK1，三极管QK1导通继电器Q1闭合合闸，对外输出开始充电。如果当前电池电压低于电源电压，则单片机IC1—R5F10268的第13管脚输出PWM信号经过电阻R10，在通过运放IC3—LM2904去调节电源电压。把电源电压调节到跟电池电压一致时，单片机IC1—R5F10268的第20管脚输出高电平经过电阻R6去导通三极管QK1，三极管QK1导通继电器Q1闭合合闸，对外输出开始充电。如果在充电过程中，当继电器需要断开时，单片机IC1—R5F10268通过电阻R1和R2采样当前电池电压，单片机IC1—R5F10268根据当前电池电压，再通过第13管脚输出PWM信号经过电阻R10和运放IC3—LM2904去调节电源输出电压，把电源电压调节到跟电池电压一致时，单片机IC1—R5F10268的第20管脚输出低电平经过电阻R6去闭合三极管QK1，三极管QK1导通继电器Q1断开，对外电池不能充电。是零电流合闸和零电流断开，这样是大大提高了继电器的寿命。而此方法简单可靠，成本低，提高充电器的寿命，降低售后维修费用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种充电器中合闸和断开电路，其特征在于：包括中控制器、电源电压调节部分、电源电压采集部分、继电器、电池电压采集部分、电源和电池，所述电池电压采集部分用于采集电池电压并将信号传输给中控制器，所述电源电压采集部分用于采集电源电压并将信号传输给中控制器，所述中控制器用于比较采集到的电池电压和电源电压，所述电源电压调节部分用于接收中控制器信号并调节电源电压，所述继电器用于充电合闸和断开，所述电源用于给电池充电。

2.根据权利要求1所述的一种充电器中合闸和断开电路，其特征在于：所述中控制器为瑞萨IC1—R5F10268，所述继电器为宏发HF152F/012。

3.根据权利要求1所述的一种充电器中合闸和断开电路，其特征在于：所述电池电压采集部分包括电阻R1和R2，所述中控制器的第1管脚通过并联的电阻R1和R2采集电池电压，所述电源电压采集部分包括电阻R3和R4，所述中控制器的第3管脚通过并联的电阻R3和R4采集电源电压。

4.根据权利要求1所述的一种充电器中合闸和断开电路，其特征在于：所述继电器包括电阻R6、三极管QK1和继电器Q1，所述中控制器的第20管脚通过串联的电阻R6和三极管QK1连接有继电器Q1。

5.根据权利要求1所述的一种充电器中合闸和断开电路，其特征在于：所述电源电压调节部分包括电阻R10、运算放大器LM2904，所述中控制器的第13管脚与电阻R10连接，电阻R10连接有运算放大器LM2904的同相输入端，所述运算放大器LM2904的输出端通过电阻R7连接有电源。

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