CN216649266U - 一种移动储能电源的市电充电软启动电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及一种移动储能电源的市电充电软启动电路及装置。本申请通过设置软启动的电路，在给移动储能电源充电之前先启动充电软启动电路，使得充电电容上具有一定的电压，然后再启动主线路上的电路给移动储能电源充电，这样电路不会产生较大的尖峰电流，不会损害电路中的晶体管或者其他逻辑器件，延长了电路的使用寿命。

Description

一种移动储能电源的市电充电软启动电路及装置

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及一种移动储能电源的市电充电软启动电路及装置。

背景技术

移动储能电源在目前很多领域都有应用，例如电动汽车、移动电源等领域，移动储能电源需要经常接入市电充电，如果是存硬件的电路，当移动储能电源瞬间接入市电的时候，市电立即给母线的电容充电，电容没有电时候相当于短路，冲击电流会非常大，这样很容易损坏充电电路中的晶体管或者开关管等器件，使得系统的使用寿命缩短。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是现有的移动储能电源充电电路容易由于大电流的冲击而损坏。

一种移动储能电源的市电充电软启动电路,其包括：第一开关RLY1、第二开关RLY2、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电阻R1；

市电U的第一端通过所述第一开关RLY1与所述第一晶体管T1的第一极连接，第一晶体管T1的第二极与输出端正极L1+连接；市电U的第二端通过所述第二开关RLY2与所述第四晶体管T4的第二极连接；所述第二晶体管T2的第一极与所述第四晶体管T4的第一极连接，第二晶体管T2的第二极与所述第一晶体管T1的第一极连接；所述第三晶体管T3的第一极与所述第四晶体管T4的第二极连接，第三晶体管T3的第二极也与所述输出端正极L1+连接；所述第四晶体管T4的第一极还与所述第六晶体管T6的第一极连接，第六晶体管T6的第二极与所述输出端负极L1-连接；所述第五晶体管T5的第一极与所述第六晶体管T6的第二极连接，第五晶体管T5的第二极与所述输出端正极L1+连接；所述第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6的控制极用于接收控制信号以控制自身的导通和关断；

所述第三电容C3的一端与所述输出端正极L1+，另一端与所述输出端负极L1-连接；

所述市电U的第一端还与所述第二二极管D2的负极连接，第二二极管D2的正极与所述第六晶体管T6的第一极连接，所述市电U的第二端与所述第三二极管D3的正极连接，第三二极管D3的负极通过所述第一电阻R1与所述输出端正极L1+连接；所述第一二极管D1的正极与所述第二二极管D2的负极连接，第一二极管D1的负极也与所述输出端正极L1+；所述第四二极管D4的正极也与所述第六晶体管T6的第一极连接，第四二极管D4的负极与市电U的第二端连接。

在一种实施例中，还包括第一电容C1和第一电感L1；

所述第一电容C1的第一端通过所述第一开关RLY1与所述市电U的第一端连接，第一电容C1的第二端通过所述第二开关RLY2与所述市电U的第二端连接；所述第一电感L1的一端与所述第一开关RLY1的一端连接，另一端与所述第一晶体管T1的第一极连接。

在一种实施例中，还包括第二电容C2；

所述第二电容C2的一端与所述第三晶体管T3的第二极连接，另一端与所述第四晶体管T4的第一极连接。

在一种实施例中，还包括第二电感L2；

所述第二电感L2的一端与所述第五晶体管T5的第二极连接，另一端与所述输出端正极L1+连接。

在一种实施例中，还包括第二电阻R2；

所述第二电阻R2的一端与所述第四二极管D4的正极连接，另一端与所述第二电容C2的另一端连接。

在一种实施例中，还包括控制器；

所述控制器的控制端分别与所述第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6的控制极连接，控制器用于输出PWM控制信号以控制第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6的导通和关断。

一种移动储能电源的市电充电软启动装置,其包括如上所述的电路。

依据上述实施例的移动储能电源的市电充电软启动电路，工作时，首先第一开关RLY1和第二开关RLY2不闭合，市电首先经过D1-D4以及R1给第三电容C3进行软启充电，由于电阻R1的限流作用，使得充电电流尖峰不会很大，因此不会损坏二极管D1-D4；当第三电容C3上的电压充到大于预设值时，则闭合第一开关RLY1和第二开关RLY2，使得电流经过第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4给电池充电，这样就不会瞬间产生较大的冲击电流，没有损坏T1、T2、T3、T4、T5和T6的风险，延长了电路的使用寿命。

附图说明

图1为本申请实施例的软启动电路的电路图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。

在本实用新型实施例中，通过设置软启动的电路，在给移动储能电源充电之前先启动充电软启动电路，使得充电电容上具有一定的电压，然后再启动主线路上的电路给移动储能电源充电，这样电路不会产生较大的尖峰电流，不会损害电路中的晶体管或者其他逻辑器件，延长了电路的使用寿命。

本实施例的第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6的第一极为源极、第二极为漏极、控制极为栅极。

实施例一：

请参考图1，本实施例提供一种移动储能电源的市电充电软启动电路,其包括：第一开关RLY1、第二开关RLY2、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电阻R1；市电U的第一端通过第一开关RLY1与第一晶体管T1的第一极连接，第一晶体管T1的第二极与输出端正极L1+连接；市电U的第二端通过第二开关RLY2与第四晶体管T4的第二极连接；第二晶体管T2的第一极与第四晶体管T4的第一极连接，第二晶体管T2的第二极与第一晶体管T1的第一极连接；第三晶体管T3的第一极与第四晶体管T4的第二极连接，第三晶体管T3的第二极也与输出端正极L1+连接；第四晶体管T4的第一极还与第六晶体管T6的第一极连接，第六晶体管T6的第二极与输出端负极L1-连接；第五晶体管T5的第一极与第六晶体管T6的第二极连接，第五晶体管T5的第二极与输出端正极L1+连接；第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6的控制极用于接收控制信号以控制自身的导通和关断；第三电容C3的一端与输出端正极L1+，另一端与输出端负极L1-连接。市电U的第一端还与第二二极管D2的负极连接，第二二极管D2的正极与第六晶体管T6的第一极连接，所述市电U的第二端与第三二极管D3的正极连接，第三二极管D3的负极通过第一电阻R1与输出端正极L1+连接；第一二极管D1的正极与第二二极管D2的负极连接，第一二极管D1的负极也与输出端正极L1+；第四二极管D4的正极也与第六晶体管T6的第一极连接，第四二极管D4的负极与市电U的第二端连接。输出端正极L1+和输出端负极L1-之间用于连接移动储能电源，给其充电。

本实施例提供的电路作时，首先第一开关RLY1和第二开关RLY2不闭合，市电首先经过D1-D4以及第一电阻R1给第三电容C3进行软启充电，由于第一电阻R1的限流作用，使得充电电流尖峰不会很大，因此不会损坏二极管D1-D4；当第三电容C3上的电压充到大于预设值时，例如第三电容C3上的电压大于300V时，则闭合第一开关RLY1和第二开关RLY2，使得电流经过第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4给电池充电，这样就不会瞬间产生较大的冲击电流，没有损坏T1、T2、T3、T4、T5和T6的风险，延长了电路的使用寿命。

在一种实施例中，软启动电路还包括第一电容C1和第一电感L1，如图1，第一电容C1的第一端通过第一开关RLY1与市电U的第一端连接，第一电容C1的第二端通过所述第二开关RLY2与市电U的第二端连接；第一电感L1的一端与第一开关RLY1的一端连接，另一端与第一晶体管T1的第一极连接。第一电容C1和第一电感L1组成了整流滤波电路，用于对市电的输入进行整流和滤波处理。

在一种实施例中，软启动电路还包括第二电容C2和第二电感L2；第二电容C2的一端与第三晶体管T3的第二极连接，另一端与第四晶体管T4的第一极连接。第二电感L2的一端与第五晶体管T5的第二极连接，另一端与输出端正极L1+连接。

在一种实施例中，软启动电路还包括第二电阻R2，第二电阻R2的一端与第四二极管D4的正极连接，另一端与第二电容C2的另一端连接。如果只设置一个电阻R1或者R2时，软启动完成后。RLY1和RLY2闭合，电路的T1-T6正常整流运行时，由于在上下桥臂的死区时间，晶体管走体二极管续流的时候，电流回路会通过D1-D4的回路，只加一个限流电阻R1或者R2时，另一半支路需求期间会有电流通过，发热量比较大，同时对PFC的整流电流产生影响。因此本实施例加了R1和R2后，就能切断电流回路会通过D1-D4的回路。使得整个电路拓扑正常运行，软启动电路也能正常工作。

在一种实施例中，软启动电路还包括控制器，控制器的控制端分别与所述第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6的控制极连接，控制器用于输出PWM控制信号以控制第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6的导通和关断。

本实施例的软启动电路的主功率部分为三个部分组成，第一部分是PFC整流电路，其由C1、L1、T1、T2、T3和T4组成，实现功率因素校正控制，第二部分是：同步整流降压电路，主要用于DC-DC(直流-直流)降压以给电池充电电路，由T5、T6、L2、C2组成，同步整流降压电路的输出接到储能电池上，实现降PFC输出的直流电压降压控制给储能电池充电。第三部分为：充电软启动电路，由D1-D4、R1、R2、RLY1、RLY2组成电路，实现软启动控制。

实施例二：

本实施例提供一种移动储能电源的市电充电软启动装置,其包括上述实施例一提供的软启动电路。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (7)

1.一种移动储能电源的市电充电软启动电路,其特征在于，包括：第一开关RLY1、第二开关RLY2、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电阻R1；

市电U的第一端通过所述第一开关RLY1与所述第一晶体管T1的第一极连接，第一晶体管T1的第二极与输出端正极L1+连接；市电U的第二端通过所述第二开关RLY2与所述第四晶体管T4的第二极连接；所述第二晶体管T2的第一极与所述第四晶体管T4的第一极连接，第二晶体管T2的第二极与所述第一晶体管T1的第一极连接；所述第三晶体管T3的第一极与所述第四晶体管T4的第二极连接，第三晶体管T3的第二极也与所述输出端正极L1+连接；所述第四晶体管T4的第一极还与所述第六晶体管T6的第一极连接，第六晶体管T6的第二极与输出端负极L1-连接；所述第五晶体管T5的第一极与所述第六晶体管T6的第二极连接，第五晶体管T5的第二极与所述输出端正极L1+连接；所述第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6的控制极用于接收控制信号以控制自身的导通和关断；

所述第三电容C3的一端与所述输出端正极L1+，另一端与所述输出端负极L1-连接；

所述市电U的第一端还与所述第二二极管D2的负极连接，第二二极管D2的正极与所述第六晶体管T6的第一极连接，所述市电U的第二端与所述第三二极管D3的正极连接，第三二极管D3的负极通过所述第一电阻R1与所述输出端正极L1+连接；所述第一二极管D1的正极与所述第二二极管D2的负极连接，第一二极管D1的负极也与所述输出端正极L1+；所述第四二极管D4的正极也与所述第六晶体管T6的第一极连接，第四二极管D4的负极与市电U的第二端连接。

2.如权利要求1所述的移动储能电源的市电充电软启动电路,其特征在于，还包括第一电容C1和第一电感L1；

所述第一电容C1的第一端通过所述第一开关RLY1与所述市电U的第一端连接，第一电容C1的第二端通过所述第二开关RLY2与所述市电U的第二端连接；所述第一电感L1的一端与所述第一开关RLY1的一端连接，另一端与所述第一晶体管T1的第一极连接。

3.如权利要求1所述的移动储能电源的市电充电软启动电路,其特征在于，还包括第二电容C2；

所述第二电容C2的一端与所述第三晶体管T3的第二极连接，另一端与所述第四晶体管T4的第一极连接。

4.如权利要求3所述的移动储能电源的市电充电软启动电路,其特征在于，还包括第二电感L2；

所述第二电感L2的一端与所述第五晶体管T5的第二极连接，另一端与所述输出端正极L1+连接。

5.如权利要求3所述的移动储能电源的市电充电软启动电路,其特征在于，还包括第二电阻R2；

所述第二电阻R2的一端与所述第四二极管D4的正极连接，另一端与所述第二电容C2的另一端连接。

6.如权利要求1所述的移动储能电源的市电充电软启动电路,其特征在于，还包括控制器；

所述控制器的控制端分别与所述第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6的控制极连接，控制器用于输出PWM控制信号以控制第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6的导通和关断。

7.一种移动储能电源的市电充电软启动装置,其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的电路。

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