CN213782895U - 充电电路及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电电路及车辆。充电电路包括：电源输入电路；降压开关电路，降压开关电路与电源输入电路相连，以将电源输入电路传输的直流电转换为脉冲信号；恒流充电电路，恒流充电电路具有信号输入端、反馈输出端和恒流电输出端，其中，信号输入端与降压开关电路相连，以将降压开关电路出的脉冲信号输入至恒流充电电路进行转换为恒流电，并通过恒流电输出端将恒流电输出至输出电源输出电路，反馈输出端与降压开关电路相连，反馈输出端采集恒流电的电流值并向降压开关电路反馈电流值；恒压环路电路，恒压环路电路设置在电源输出电路和恒流充电电路之间。本实用新型的充电电路，具有充电效率高的优点，另外，可以有效避免电池过充电。

Description

充电电路及车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种充电电路及车辆。

背景技术

电动汽车通常包括动力电池、电压转换器DC/DC、低压蓄电池(例如12V蓄电池)、以及整车控制器等。动力电池作为高压电源，可以对电动汽车的动力驱动部件电机提供高压供电。电压转换器DC/DC可以实现动力电池所在的高压与低压之间的电压转换，其可以作为低压电源实现低压域中的低压供电。

现有技术中，低压蓄电池通常采用铅酸电池，其优点为不需要电池管理系统BMS、成本低、不需要限流充电，即言，可以直接连接DC/DC输出。但是，低压铅酸电池使用寿命短、对环境的污染严重，且能量密度较低。

发明内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种充电电路。该充电电路，具有充电效率高的优点，另外，可以有效避免电池过充电。

本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆。

为了实现上述目的，本实用新型的第一方面公开了一种充电电路，包括：电源输入电路；降压开关电路，所述降压开关电路与所述电源输入电路相连，以将所述电源输入电路传输的直流电转换为脉冲信号；恒流充电电路，所述恒流充电电路具有信号输入端、反馈输出端和恒流电输出端，其中，所述信号输入端与所述降压开关电路相连，以将所述降压开关电路出的脉冲信号输入至所述恒流充电电路进行转换为恒流电，并通过恒流电输出端将所述恒流电输出至输出电源输出电路，所述反馈输出端与所述降压开关电路相连，所述反馈输出端采集所述恒流电的电流值并向所述降压开关电路反馈电流值；恒压环路电路，所述恒压环路电路设置在所述电源输出电路和所述恒流充电电路之间，所述恒压环路电路与所述降压开关电路相连，以向所述降压开关电路反馈电压值。

本实用新型的充电电路，通过增加恒流充电电路，使得充电电流流经电阻形成电压后，能够在经过放大器放大后，输出至降压开关芯片的反馈管脚，达到恒流的目的，从而使该充电电路具有充电效率高的优点，同时还能够有效避免电池过充电现象的发生，此外，该充电电路结构简单、性能稳定。

进一步地，所述降压开关电路包括降压开关芯片，其中，所述降压开关芯片包括：直流输入端，所述直流输入端与所述电源输入电路相连；使能端，所述使能端根据使能信号控制所述降压开关电路的启动和关闭，所述降压开关电路启动，将所述直流输入端接收的直流电转换为所述脉冲信号；脉冲输出端，用于输出所述脉冲信号；反馈接收端，所述反馈接收端与所述恒流充电电路的反馈输出端相连，以接收所述恒流充电电路反馈的电流值。

进一步地，所述降压开关电路还包括：开关频率设置电路，用于设置所述降压开关芯片的开关频率。

进一步地，所述降压开关电路还包括用于控制所述降压开关芯片启动的缓启动设置电路。

进一步地，所述降压开关电路还包括：储能电感，所述储能电感的一端与所述脉冲输出端相连，所述储能电感的另一端与所述恒流充电电路相连；续流二极管，所述续流二极管的阴极与所述脉冲输出端相连，所述续流二极管的阳极接地。

进一步地，所述恒流充电电路包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述储能电感的另一端相连，所述第一电阻的另一端与所述电源输出电路相连；放大器，所述放大器的正向输入端通过第二电阻与所述第一电阻的一端相连，所述放大器的反向输入端通过第三电阻与所述第一电阻的另一端相连，所述放大器的输出端通过串联的第四电阻和二极管与所述反馈接收端相连；第五电阻，所述第五电阻的一端与所述放大器的反向输入端相连，所述第五电阻的另一端与所述放大器的输出端相连；与所述第五电阻并联的第一电容。

进一步地，所述恒压环路电路包括：第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连；第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第六电阻的另一端相连，所述第七电阻的另一端接地，其中，所述第六电阻和所述第七电阻之间的节点与所述降压开关电路的反馈接收端相连；第八电阻，所述第八电阻的一端与所述降压开关电路的反馈接收端相连，所述第八电阻的另一端接地。

进一步地，所述电源输入电路包括：输入滤波电路；欠压保护电路，其中，所述欠压保护电路与所述输入滤波电路并联。

进一步地，所述电源输出电路包括输出滤波电路。

本实用新型的第二方面公开了一种车辆，包括：根据上述的第一方面所述的充电电路。该车辆可以通过于充电电路中增加恒流充电电路，使得充电电流流经电阻形成电压后，能够在经过放大器放大后，输出至降压开关芯片的反馈管脚，达到恒流的目的，从而使该充电电路具有充电效率高的优点，同时还能够有效避免电池过充电现象的发生。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述的和/或附加的方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的充电电路的结构框图；

图2是根据本实用新型一个实施例的充电电路的电路图。

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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

以下结合附图描述根据本实用新型的实施例的充电电路及车辆。

图1是根据本实用新型一个实施例的充电电路的结构框图。如图1所示，根据本实用新型一个实施例的充电电路100，包括：电源输入电路110、降压开关电路120、恒流充电电路130、电源输出电路140和恒压环路电路150。

其中，降压开关电路120与电源输入电路110相连，以将电源输入电路110传输的直流电转换为脉冲信号。恒流充电电路130具有信号输入端、反馈输出端和恒流电输出端，其中，信号输入端与降压开关电路120相连，以将降压开关电路出的脉冲信号输入至恒流充电电路130进行转换为恒流电，并通过恒流电输出端将恒流电输出至电源输出电路140，反馈输出端与降压开关电路120相连，反馈输出端采集恒流电的电流值并向降压开关电路120反馈电流值。电源输出电路140与恒流充电电路130的另一端相连；恒压环路电路150用于进行过压保护，恒压环路电路150设置在电源输出电路140和恒流充电电路130之间，恒压环路电路150与降压开关电路120相连，以向降压开关电路120反馈电压值。

结合图2所示，降压开关电路120包括降压开关芯片U2，其中，降压开关芯片U2包括：直流输入端2、使能端3、脉冲输出端8和反馈接收端5，其中，直流输入端2与电源输入电路110相连。使能端3根据使能信号控制降压开关电路120的启动和关闭，降压开关电路120启动，将直流输入端2接收的直流电转换为脉冲信号。脉冲输出端8用于输出脉冲信号。反馈接收端5与恒流充电电路130的反馈输出端相连，以接收恒流充电电路130反馈的电流值。

进一步地，降压开关电路120还包括开关频率设置电路R18，其中，开关频率设置电路R18用于设置降压开关芯片U2的开关频率。开关频率设置电路R18的一端接地，开关频率设置电路R18的另一端与降压开关芯片U2的开关频率设置引脚4相连。

进一步地，降压开关电路120还包括用于控制降压开关芯片U2启动的缓启动设置电路C14，其中，缓启动设置电路C14的一端接地，缓启动设置电路C14的另一端与降压开关芯片U2的缓启动设置引脚6相连。

当然，降压开关芯片U2还包括引脚1、引脚7和引脚9，在具体示例中，降压开关芯片U2例如为LMR14030，其中，1脚接自举电容C12到SW脚，2脚为电源输入，如输入13.8V，3脚为使能脚，具有使能功能，可以和电池管理系统连接，以控制此充电电路工作与停止工作，4脚为开关频率设置引脚，5脚为反馈输入脚，6脚为缓启动设置脚，7脚和9脚为电源地，8脚为PWM开关输出脚，即：输出脉冲信号。

需要说明的是，3脚与电池管理系统连接，以获取低压蓄电池的电压、电流等电学信息，然后可以根据低压蓄电池的电压、电流等信息，确定充电电路是否工作，进而根据结果控制此充电电路工作与停止工作。

结合图2所示，降压开关电路120还包括：储能电感L1和续流二极管D1。其中，所述储能电感L1的一端与所述脉冲输出端8相连，储能电感L1的另一端与恒流充电电路130相连。所述续流二极管D1的阴极与脉冲输出端8相连，续流二极管D1的阳极接地。

进一步地，恒流充电电路130包括：第一电阻R5、放大器U3、第五电阻R16和第一电容C15。其中，第一电阻R5的一端与储能电感L1的另一端相连，所述第一电阻R5的另一端与电源输出电路140相连。放大器U3的正向输入端通过第二电阻R12与所述第一电阻R5的一端相连，所述放大器U3的反向输入端通过第三电阻R15与所述第一电阻R5的另一端相连，所述放大器U3的输出端通过串联的第四电阻R14和二极管D2与所述反馈接收端5相连。第五电阻R16的一端与所述放大器U3的反向输入端相连，所述第五电阻R16的另一端与所述放大器的输出端相连。第一电容C15与第五电阻R16并联。当然，结合图2所示，恒流充电电路130还包括电容C5、电容C6和电阻R11，其中，电容C5的一端与L1的另一端相连，电容C5的另一端接地，电容C6的一端与L1的另一端相连，电容C6的另一端与放大器U3相连，电阻R11的一端接地，电阻R11的另一端与放大器U3的正向输入端相连。即：C5，C6，R11，R12，R15，R16，U3，C15，R14，D2，R5组成恒流充电电路130。

再次结合图2，恒压环路电路150包括：第六电阻R13、第七电阻R20和第八电阻R19。其中，第六电阻R13的一端与所述第一电阻R5的另一端相连；第七电阻R20的一端与所述第六电阻R13的另一端相连，所述第七电阻R20的另一端接地，其中，第六电阻R13和所述第七电阻R20之间的节点与所述降压开关电路120的反馈接收端5相连；第八电阻R19的一端与所述降压开关电路120的反馈接收端5相连，所述第八电阻R19的另一端接地。

电源输入电路110包括：输入滤波电路和欠压保护电路。其中，输入滤波电路包括电容C7和电容C8。欠压保护电路包括电阻R8、电阻R17和电容C13，即：由电阻R8、电阻R17和电容C13构成欠压保护电路，其中，欠压保护电路与所述输入滤波电路并联。

电源输出电路140包括输出滤波电路。输出滤波电路包括电容C9和电容C10，即：由电容C9和电容C10构成输出滤波电路。

作为一个具体的充电示例，车上DC/DC工作时输出13.8V，作为此充电电路的输入，再根据电池管理系统监控电池是否要充电，来控制使能脚3，使能脚3为高电平，此电路工作，充电电流流经R5，形成电压，在经过U3放大后输出至U2的反馈管脚来达到恒流目的，当12V锂电池充满时总压过压值为12.6V，R13和R19、R20电阻来设置恒压点电压，来达到恒压的目的，保证电池不会过充电。具体工作原理为：输入电压13.8V经过U2斩波，形成高频的方波，流经电感L1储能，然后给锂电池12V充电，通过调节R11，R12，R15，R16的电阻值来调节恒流充电电流，可支持最大3A的恒流充电，满载效率高，具有节能的优点。

本实用新型实施例的充电电路，可以通过增加恒流充电电路，使得充电电流流经电阻形成电压后，能够在经过放大器放大后，输出至降压开关芯片的反馈管脚，达到恒流的目的，从而使该充电电路具有充电效率高的优点，同时还能够有效避免电池过充电现象的发生，此外，该充电电路结构简单、性能稳定。

进一步地，本实用新型的实施例公开了一种车辆，包括：根据上述任意一个实施例所述的充电电路。该车辆为电动汽车，该车辆可以通过于充电电路中增加恒流充电电路，使得充电电流流经电阻形成电压后，能够在经过放大器放大后，输出至降压开关芯片的反馈管脚，达到恒流的目的，从而使该充电电路具有充电效率高的优点，同时还能够有效避免电池过充电现象的发生。

另外，根据本实用新型实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，此处不做赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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是必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种充电电路，其特征在于，包括：

电源输入电路；

降压开关电路，所述降压开关电路与所述电源输入电路相连，以将所述电源输入电路传输的直流电转换为脉冲信号；

恒流充电电路，所述恒流充电电路具有信号输入端、反馈输出端和恒流电输出端，其中，所述信号输入端与所述降压开关电路相连，以将所述降压开关电路出的脉冲信号输入至所述恒流充电电路进行转换为恒流电，并通过恒流电输出端将所述恒流电输出至电源输出电路，所述反馈输出端与所述降压开关电路相连，所述反馈输出端采集所述恒流电的电流值并向所述降压开关电路反馈电流值；

恒压环路电路，所述恒压环路电路设置在所述电源输出电路和所述恒流充电电路之间，所述恒压环路电路与所述降压开关电路相连，以向所述降压开关电路反馈电压值。

2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述降压开关电路包括降压开关芯片，其中，所述降压开关芯片包括：

直流输入端，所述直流输入端与所述电源输入电路相连；

使能端，所述使能端根据使能信号控制所述降压开关电路的启动和关闭，所述降压开关电路启动，将所述直流输入端接收的直流电转换为所述脉冲信号；

脉冲输出端，用于输出所述脉冲信号；

反馈接收端，所述反馈接收端与所述恒流充电电路的反馈输出端相连，以接收所述恒流充电电路反馈的电流值。

3.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述降压开关电路还包括：

开关频率设置电路，用于设置所述降压开关芯片的开关频率。

4.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述降压开关电路还包括用于控制所述降压开关芯片启动的缓启动设置电路。

5.根据权利要求2-4任一项所述的充电电路，其特征在于，所述降压开关电路还包括：

储能电感，所述储能电感的一端与所述脉冲输出端相连，所述储能电感的另一端与所述恒流充电电路相连；

续流二极管，所述续流二极管的阴极与所述脉冲输出端相连，所述续流二极管的阳极接地。

6.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述恒流充电电路包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述储能电感的另一端相连，所述第一电阻的另一端与所述电源输出电路相连；

放大器，所述放大器的正向输入端通过第二电阻与所述第一电阻的一端相连，所述放大器的反向输入端通过第三电阻与所述第一电阻的另一端相连，所述放大器的输出端通过串联的第四电阻和二极管与所述反馈接收端相连；

第五电阻，所述第五电阻的一端与所述放大器的反向输入端相连，所述第五电阻的另一端与所述放大器的输出端相连；

与所述第五电阻并联的第一电容。

7.根据权利要求6所述的充电电路，其特征在于，所述恒压环路电路包括：

第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连；

第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第六电阻的另一端相连，所述第七电阻的另一端接地，其中，所述第六电阻和所述第七电阻之间的节点与所述降压开关电路的反馈接收端相连；

第八电阻，所述第八电阻的一端与所述降压开关电路的反馈接收端相连，所述第八电阻的另一端接地。

8.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述电源输入电路包括：

输入滤波电路；

欠压保护电路，其中，所述欠压保护电路与所述输入滤波电路并联。

9.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述电源输出电路包括输出滤波电路。

10.一种车辆，其特征在于，包括：根据权利要求1-9任一项所述的充电电路。

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