CN213817273U - 一种适用于家用电器的锂电池充电管理电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于家用电器的锂电池充电管理电路，包括依次相连的初级输入电路、电压转换电路、次级输入电路和电池监测控制电路，电池监测控制电路的输出端连接有锂电池组，初级输入电路、电压转换电路和次级输入电路能对输入电源进行处理转换，构成稳定的直流电源，电池监测控制电路能对锂电池组的状态进行实时监测以及电源供给的开关控制，能对低电量、电压的锂电池组进行均流充电，解决了家用电器的锂电池因欠压保护难以充电的问题，且具有高稳定性的优点。

Description

一种适用于家用电器的锂电池充电管理电路

技术领域

本实用新型涉及一种锂电池充电电路，特别是一种适用于家用电器的锂电池充电管理电路。

背景技术

普通家用电器都安装有多节锂电池以便于获取驱动电源，如手持吸尘器的电池数量都会在两节以上，当电池电量耗尽或放置过久导致电量流失时，每节电池会因电压低于2.5V而进入欠压保护状态，且多节电池不能构成均流而导致吸尘器难以进行充电续航。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种适用于家用电器的锂电池充电管理电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于家用电器的锂电池充电管理电路，包括依次相连的初级输入电路、电压转换电路、次级输入电路和电池监测控制电路，所述电池监测控制电路的输出端连接有锂电池组。

所述初级输入电路包括保险丝FR1、整流器BD1、电感L1、电感L2、电阻R15、电容EC1和电容EC2；所述整流器BD1的正相输入端通过所述保险丝FR1接火线，负相输入端接零线，负极输出端通过所述电感L2接地，正极输出端分三路，第一路依次通过所述电阻R15和电容EC2接地，第二路通过所述电感L1接所述电阻R15与电容EC2的节点，第三路通过所述电容EC1接所述整流器BD1的负极输出端与所述电感L2的节点。

所述电压转换电路包括变压器T1、功率芯片U1、稳压芯片U2、二极管D1、二极管D2、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R7A、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电容C1、电容C2、电容C3和电容EC3；所述稳压芯片U2的1引脚分两路，一路依次通过所述R12和电容C3接地，另一路依次通过所述电阻R3和电阻R2接所述电容EC2与所述电阻R15的节点；所述稳压芯片U2的3引脚接地，2引脚分两路，一路通过所述电容EC3接地，另一路接所述二极管D2的负极，所述二极管D2的正极分两路，一路接所述变压器T1的P5脚，另一路依次通过所述电阻R9和电容C2接地；所述功率芯片U1的1引脚分三路，一路接所述电阻R9与电容C2的节点，第二和第三路分别通过所述电阻R10和电阻R11接地；所述功率芯片U1的2引脚接所述电阻R12与所述电容C3的节点；所述功率芯片U1的3引脚通过所述电阻R8接地；所述功率芯片U1的4引脚分两路，分别通过所述电阻R7和电阻R7A接地；所述功率芯片U1的5引脚分三路，一路接所述功率芯片U1的7引脚，第二路接所述变压器T1的P3脚，第三路接所述二极管D1的正极，所述二极管D1的负极分三路，第一路和第二路分别通过所述电阻R4和电容C1接所述电阻R2与所述电感L1的节点，第三路接所述变压器T1的P1脚；所述功率芯片U1的8引脚和变压器的P4脚接地。

所述次级输入电路包括二极管D3、电容C4、电容EC4、电阻R14和电阻R13；所述二极管D3的正极分两路，一路接所述变压器T1的P7脚，另一路依次通过所述电阻R13和电容C4接所述二极管D3的负极；所述电容EC4与所述电阻R14并联后一端接所述二极管D3的负极与所述电容C4的节点，另一端分两路，一路接地，另一路接所述变压器T1的P6引脚。

所述锂电池组包括依次串联的电池BT1和电池BT2；所述电池监测控制电路包括均衡芯片U4、稳压芯片U5、MOS管Q1、MOS管Q4、三极管Q5、三极管Q6、二极管D4、二极管D5、二极管ZD4、二极管ZD1、二极管ZD2、发光管LED1、电容C7、电容C8、电容C9、电容CS9、电容C10、电阻R15、电阻R16、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31和电阻R32；所述MOS管Q1的S极分三路，一路接所述电阻R14与所述电容C4的节点，第二路依次通过所述二极管ZD2和电阻R25接所述三极管Q6的C极，第三路通过所述电阻R16接所述二极管ZD2与所述电阻R25的节点；所述MOS管Q1的G极接所述电阻R16与所述电阻R25的节点；所述MOS管Q1的D极通过所述二极管D4后分三路，一路接所述稳压芯片U5的2引脚，第二路依次通过所述电阻R22与所述电阻R30接地，第三路依次通过所述电池BT1和电池BT2接地；所述三极管Q6的E极接地，B极分三路，第一和第二路分别通过所述电阻R26和电容C8接地，第三路通过所述电阻R27接所述均衡芯片U4的2引脚；所述三极管Q5的E极接地，C极通过所述电阻R23后分三路，一路接所述MOS管Q4的G极，第二路通过所述电阻R31接所述MOS管Q4的S极，第三路通过所述二极管ZD4接所述MOS管Q4的S极与所述电阻R31的节点；所述三极管Q5的B极分三路，第一路和第二路分别通过所述电容C7和电阻R24接地，第三路依次通过所述电阻R32和电阻R15接所述二极管D5的负极，所述二极管D5的正极接所述变压器T1的P7脚与所述二极管D3的节点；所述二极管ZD1的负极接所述电阻R15与所述电阻R32的节点，正极分两路，一路接地，另一路通过所述电容C10接所述二极管D5与所述电阻R15的节点；所述稳压芯片U5的3引脚接地，1引脚分两路，一路通过所述电容C9接地，另一路接所述二极管ZD4的负极与所述电阻R31的节点；所述均衡芯片U4的1引脚接所述MOS管Q4的D极，3和4引脚悬空，5引脚接所述电阻R22与所述电阻R30的节点，6引脚依次通过所述电阻R28和发光管LED1接地，8引脚通过所述电容CS9接所述均衡芯片U4的1引脚与所述MOS管Q4的节点，7引脚分两路，一路通过所述电阻R29接地，另一路通过所述电阻R21接所述电池BT1与所述电池BT2的节点。

所述保险丝FR1与所述整流器BD1之间安装有与所述整流器BD1并联的稳压管MOV1。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的初级输入电路、电压转换电路和次级输入电路能对输入电源进行处理转换，构成稳定的直流电源，电池监测控制电路能对锂电池组的状态进行实时监测以及电源供给的开关控制，能对低电量、电压的锂电池组进行均流充电，解决了家用电器的锂电池因欠压保护难以充电的问题，且具有高稳定性的优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路原理方框图；

图2是本实用新型的电路原理图第一部分；

图3是本实用新型的电路原理图第二部分。

具体实施方式

参照图1，一种适用于家用电器的锂电池充电管理电路，包括依次相连的初级输入电路、电压转换电路、次级输入电路和电池监测控制电路，所述电池监测控制电路的输出端连接有锂电池组(图2和图3合起来是本实施例的完整电路原理图，为了便于观察，将完整的电路图分割成图2和图3两个部分，图中标号相同的端子表示电连接)。

参照图2，所述初级输入电路包括保险丝FR1、整流器BD1、电感L1、电感L2、电阻R15、电容EC1和电容EC2；所述整流器BD1的正相输入端通过所述保险丝FR1接火线，负相输入端接零线，负极输出端通过所述电感L2接地，正极输出端分三路，第一路依次通过所述电阻R15和电容EC2接地，第二路通过所述电感L1接所述电阻R15与电容EC2的节点，第三路通过所述电容EC1接所述整流器BD1的负极输出端与所述电感L2的节点，所述电容EC1和电容EC2为滤波电容，初级输入电路主要对输入的电源进行初次处理，通过所述整流器BD1进行整流，通过电容EC1和电容EC2进行滤波。

所述电压转换电路包括变压器T1、功率芯片U1、稳压芯片U2、二极管D1、二极管D2、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R7A、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电容C1、电容C2、电容C3和电容EC3；所述稳压芯片U2的1引脚分两路，一路依次通过所述R12和电容C3接地，另一路依次通过所述电阻R3和电阻R2接所述电容EC2与所述电阻R15的节点；所述稳压芯片U2的3引脚接地，2引脚分两路，一路通过所述电容EC3接地，另一路接所述二极管D2的负极，所述二极管D2的正极分两路，一路接所述变压器T1的P5脚，另一路依次通过所述电阻R9和电容C2接地；所述功率芯片U1的1引脚分三路，一路接所述电阻R9与电容C2的节点，第二和第三路分别通过所述电阻R10和电阻R11接地；所述功率芯片U1的2引脚接所述电阻R12与所述电容C3的节点；所述功率芯片U1的3引脚通过所述电阻R8接地；所述功率芯片U1的4引脚分两路，分别通过所述电阻R7和电阻R7A接地；所述功率芯片U1的5引脚分三路，一路接所述功率芯片U1的7引脚，第二路接所述变压器T1的P3脚，第三路接所述二极管D1的正极，所述二极管D1的负极分三路，第一路和第二路分别通过所述电阻R4和电容C1接所述电阻R2与所述电感L1的节点，第三路接所述变压器T1的P1脚；所述功率芯片U1的8引脚和变压器的P4脚接地，所述功率芯片U1的型号为LN1F13，稳压芯片U2的型号为LN3210，所述电压转换电路主要通过变压器T1和功率芯片U1将输入的电源进行转换，将其由高压高频电变换为低压高频交流电，以适应后序需要补充电源的锂电池组。

所述次级输入电路包括二极管D3、电容C4、电容EC4、电阻R14和电阻R13；所述二极管D3的正极分两路，一路接所述变压器T1的P7脚，另一路依次通过所述电阻R13和电容C4接所述二极管D3的负极；所述电容EC4与所述电阻R14并联后一端接所述二极管D3的负极与所述电容C4的节点，另一端分两路，一路接地，另一路接所述变压器T1的P6引脚，所述次级输入电路主要对输入电源进行二次处理，通过二极管D3以及电容EC4进行二次的整流滤波，使其构成稳定的DC直流电。

参照图3，所述锂电池组包括依次串联的电池BT1和电池BT2；所述电池监测控制电路包括均衡芯片U4、稳压芯片U5、MOS管Q1、MOS管Q4、三极管Q5、三极管Q6、二极管D4、二极管D5、二极管ZD4、二极管ZD1、二极管ZD2、发光管LED1、电容C7、电容C8、电容C9、电容CS9、电容C10、电阻R15、电阻R16、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31和电阻R32；所述MOS管Q1的S极分三路，一路接所述电阻R14与所述电容C4的节点，第二路依次通过所述二极管ZD2和电阻R25接所述三极管Q6的C极，第三路通过所述电阻R16接所述二极管ZD2与所述电阻R25的节点；所述MOS管Q1的G极接所述电阻R16与所述电阻R25的节点；所述MOS管Q1的D极通过所述二极管D4后分三路，一路接所述稳压芯片U5的2引脚，第二路依次通过所述电阻R22与所述电阻R30接地，第三路依次通过所述电池BT1和电池BT2接地；所述三极管Q6的E极接地，B极分三路，第一和第二路分别通过所述电阻R26和电容C8接地，第三路通过所述电阻R27接所述均衡芯片U4的2引脚；所述三极管Q5的E极接地，C极通过所述电阻R23后分三路，一路接所述MOS管Q4的G极，第二路通过所述电阻R31接所述MOS管Q4的S极，第三路通过所述二极管ZD4接所述MOS管Q4的S极与所述电阻R31的节点；所述三极管Q5的B极分三路，第一路和第二路分别通过所述电容C7和电阻R24接地，第三路依次通过所述电阻R32和电阻R15接所述二极管D5的负极，所述二极管D5的正极接所述变压器T1的P7脚与所述二极管D3的节点；所述二极管ZD1的负极接所述电阻R15与所述电阻R32的节点，正极分两路，一路接地，另一路通过所述电容C10接所述二极管D5与所述电阻R15的节点；所述稳压芯片U5的3引脚接地，1引脚分两路，一路通过所述电容C9接地，另一路接所述二极管ZD4的负极与所述电阻R31的节点；所述均衡芯片U4的1引脚接所述MOS管Q4的D极，3和4引脚悬空，5引脚接所述电阻R22与所述电阻R30的节点，6引脚依次通过所述电阻R28和发光管LED1接地，8引脚通过所述电容CS9接所述均衡芯片U4的1引脚与所述MOS管Q4的节点，7引脚分两路，一路通过所述电阻R29接地，另一路通过所述电阻R21接所述电池BT1与所述电池BT2的节点，所述均衡芯片U4的型号为ETA3000，稳压芯片U5的型号为LN320150，电池监测控制电路采用MOS管Q1和MOS管Q4作为电子开关，对电压转换电路的变压器T1的抽头进行取电，在待机状态，即无电池充电时，整个控制保护电路静止，所述均衡芯片U4的2引脚为高阻状态，三极管Q6无电压信号，MOS管Q1不导通，均衡芯片U4处于待机状态，当控制保护电路工作，锂电池组充电时，锂电池组、稳压芯片U5以及MOS管Q4导通，作为开关的MOS管Q1也随之引入次级输入电路的直流输入电源，继而对锂电池组进行充电，同时，均衡芯片U4能进行2V超低电压工作，即使锂电池组的每节锂电池处于1.25V时，也轻松地对其进行实时检测和均流充电。

参照图2，所述保险丝FR1与所述整流器BD1之间安装有与所述整流器BD1并联的稳压管MOV1，用于防止雷击以及接入电源瞬间所造成的浪涌，提高控制保护电路的稳定性。

以上的实施方式不能限定本实用新型创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。

Claims (6)

1.一种适用于家用电器的锂电池充电管理电路，其特征在于它包括依次相连的初级输入电路、电压转换电路、次级输入电路和电池监测控制电路，所述电池监测控制电路的输出端连接有锂电池组。

2.根据权利要求1所述的适用于家用电器的锂电池充电管理电路，其特征在于所述初级输入电路包括保险丝FR1、整流器BD1、电感L1、电感L2、电阻R15、电容EC1和电容EC2；所述整流器BD1的正相输入端通过所述保险丝FR1接火线，负相输入端接零线，负极输出端通过所述电感L2接地，正极输出端分三路，第一路依次通过所述电阻R15和电容EC2接地，第二路通过所述电感L1接所述电阻R15与电容EC2的节点，第三路通过所述电容EC1接所述整流器BD1的负极输出端与所述电感L2的节点。

3.根据权利要求2所述的适用于家用电器的锂电池充电管理电路，其特征在于所述电压转换电路包括变压器T1、功率芯片U1、稳压芯片U2、二极管D1、二极管D2、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R7A、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电容C1、电容C2、电容C3和电容EC3；所述稳压芯片U2的1引脚分两路，一路依次通过所述R12和电容C3接地，另一路依次通过所述电阻R3和电阻R2接所述电容EC2与所述电阻R15的节点；所述稳压芯片U2的3引脚接地，2引脚分两路，一路通过所述电容EC3接地，另一路接所述二极管D2的负极，所述二极管D2的正极分两路，一路接所述变压器T1的P5脚，另一路依次通过所述电阻R9和电容C2接地；所述功率芯片U1的1引脚分三路，一路接所述电阻R9与电容C2的节点，第二和第三路分别通过所述电阻R10和电阻R11接地；所述功率芯片U1的2引脚接所述电阻R12与所述电容C3的节点；所述功率芯片U1的3引脚通过所述电阻R8接地；所述功率芯片U1的4引脚分两路，分别通过所述电阻R7和电阻R7A接地；所述功率芯片U1的5引脚分三路，一路接所述功率芯片U1的7引脚，第二路接所述变压器T1的P3脚，第三路接所述二极管D1的正极，所述二极管D1的负极分三路，第一路和第二路分别通过所述电阻R4和电容C1接所述电阻R2与所述电感L1的节点，第三路接所述变压器T1的P1脚；所述功率芯片U1的8引脚和变压器的P4脚接地。

4.根据权利要求3所述的适用于家用电器的锂电池充电管理电路，其特征在于所述次级输入电路包括二极管D3、电容C4、电容EC4、电阻R14和电阻R13；所述二极管D3的正极分两路，一路接所述变压器T1的P7脚，另一路依次通过所述电阻R13和电容C4接所述二极管D3的负极；所述电容EC4与所述电阻R14并联后一端接所述二极管D3的负极与所述电容C4的节点，另一端分两路，一路接地，另一路接所述变压器T1的P6引脚。

5.根据权利要求4所述的适用于家用电器的锂电池充电管理电路，其特征在于所述锂电池组包括依次串联的电池BT1和电池BT2；所述电池监测控制电路包括均衡芯片U4、稳压芯片U5、MOS管Q1、MOS管Q4、三极管Q5、三极管Q6、二极管D4、二极管D5、二极管ZD4、二极管ZD1、二极管ZD2、发光管LED1、电容C7、电容C8、电容C9、电容CS9、电容C10、电阻R15、电阻R16、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31和电阻R32；所述MOS管Q1的S极分三路，一路接所述电阻R14与所述电容C4的节点，第二路依次通过所述二极管ZD2和电阻R25接所述三极管Q6的C极，第三路通过所述电阻R16接所述二极管ZD2与所述电阻R25的节点；所述MOS管Q1的G极接所述电阻R16与所述电阻R25的节点；所述MOS管Q1的D极通过所述二极管D4后分三路，一路接所述稳压芯片U5的2引脚，第二路依次通过所述电阻R22与所述电阻R30接地，第三路依次通过所述电池BT1和电池BT2接地；所述三极管Q6的E极接地，B极分三路，第一和第二路分别通过所述电阻R26和电容C8接地，第三路通过所述电阻R27接所述均衡芯片U4的2引脚；所述三极管Q5的E极接地，C极通过所述电阻R23后分三路，一路接所述MOS管Q4的G极，第二路通过所述电阻R31接所述MOS管Q4的S极，第三路通过所述二极管ZD4接所述MOS管Q4的S极与所述电阻R31的节点；所述三极管Q5的B极分三路，第一路和第二路分别通过所述电容C7和电阻R24接地，第三路依次通过所述电阻R32和电阻R15接所述二极管D5的负极，所述二极管D5的正极接所述变压器T1的P7脚与所述二极管D3的节点；所述二极管ZD1的负极接所述电阻R15与所述电阻R32的节点，正极分两路，一路接地，另一路通过所述电容C10接所述二极管D5与所述电阻R15的节点；所述稳压芯片U5的3引脚接地，1引脚分两路，一路通过所述电容C9接地，另一路接所述二极管ZD4的负极与所述电阻R31的节点；所述均衡芯片U4的1引脚接所述MOS管Q4的D极，3和4引脚悬空，5引脚接所述电阻R22与所述电阻R30的节点，6引脚依次通过所述电阻R28和发光管LED1接地，8引脚通过所述电容CS9接所述均衡芯片U4的1引脚与所述MOS管Q4的节点，7引脚分两路，一路通过所述电阻R29接地，另一路通过所述电阻R21接所述电池BT1与所述电池BT2的节点。

6.根据权利要求2所述的适用于家用电器的锂电池充电管理电路，其特征在于所述保险丝FR1与所述整流器BD1之间安装有与所述整流器BD1并联的稳压管MOV1。

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