CN216904351U - 一种智能供电充电一体的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了供电领域的一种智能供电充电一体的电路，包括输入滤波电路、电压转换模块、输出滤波电路、电流设定电路、电流检测装置及后备电池，输入滤波电路连接在电源输入与电压转换模块的输入端之间，电压转换模块还与电流设定电路连接，其特征在于，输出滤波电路连接在电压转换模块与供电输出端之间，电流检测装置连接在输出滤波电路与后备电池之间。本实用新型可用于直流不间断供电系统中，当有交流电或直流电输入时，变换电压输出为设备供电，当交流或直流电输入断开时，后备电池自动为设备供电。本实用新型减少了元器件的使用，可减小电源的整体尺寸，省去了在后备电池供电时存在热耗的二极管。在减少元器件提高可靠性的同时降低了电源的成本。

Description

一种智能供电充电一体的电路

技术领域

本实用新型涉及供电领域，具体是一种智能供电充电一体的电路。

背景技术

具有交流与电池双供电的系统中，作为电源，在为用电设备提供供电的同时需要为后备电池提供充电,储存后备能量。一般是通过一个供电变换电路和一个充电变换电路组成一个电源，供电变换电路为用电设备提供供电，充电变换电路为后备电池进行充电。如图1所示，电源输入经过输入滤波电路，一路经过AC/DC变换模块或DC/DC变换模块输出，再经过输出滤波电路后供电输出；另一路经过AC/DC变换模块或DC/DC变换模块输出，再经过输出滤波电路为后备电池进行充电，同时电流设定电路实时监测输出电流，使AC/DC变换模块或DC/DC变换模块恒流或恒压输出。当无电源输出时，后备电池经过二极管供电输出。

现有技术由于必须要配置两路AC/DC变换模块或DC/DC变换模块、一个二极管，因此电路元器件较多，电源整体尺寸较大，需要较多成本。并且，在后备电池供电时，二极管产生热耗降低了电池的利用率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能供电充电一体的电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种智能供电充电一体的电路，包括输入滤波电路、电压转换模块、输出滤波电路、电流设定电路、电流检测装置及后备电池，所述输入滤波电路连接在电源输入与电压转换模块的输入端之间，所述电压转换模块还与所述电流设定电路连接，输出滤波电路连接在电压转换模块与供电输出端之间，电流检测装置连接在输出滤波电路与后备电池之间。

在一些实施例中，所述电压转换模块为AC/DC变换模块或者DC/DC变换模块。

在一些实施例中，所述电流检测装置为电流传感器。

有益效果：本实用新型可以用于直流不间断供电系统中，当有交流电或直流电输入时，变换电压输出为设备供电，当交流电或直流电输入断开时，后备电池自动经过二极管为设备供电。本实用新型减少电路元器件的使用，可以减小电源的整体尺寸，省去了在后备电池供电时存在热耗的二极管。在减少元器件提高可靠性的同时降低了电源的成本。

附图说明

图1为现有技术的电路原理图；

图2为本实用新型的电路原理图。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图2，一种智能供电充电一体的电路，包括输入滤波电路、电压转换模块、输出滤波电路、电流设定电路、电流检测装置及后备电池。

输入滤波电路由电容C1、电感L1、电容C2组成，完成输入电压滤波，输出至电压转换模块。输入滤波电路主要用于将电源输入经过电感、电容滤波，接至电压转换模块，降低电源内外部之间的干扰。电压转换模块一般配置为AC/DC变换模块或DC/DC变换模块，完成AC至DC或DC至DC之间变换为供电输出的电压。

输出滤波电路由电容C3、C4组成，用于完成输出电压滤波，使电压达到稳定。

电流设定电路由MCU控制器N1、电阻R1、R2、R3、R4、电容C9、C10、运算放大器N2及二极管组成，用于监测电压转换模块输出至后备电池的电流，根据预先设定的电流值，完成电流的设定与电流反馈调节。

电流检测装置一般配置为电流传感器，可检测电压转换模块输出至后备电池的电流，传输给电流设定电路。

输入滤波电路连接在电源输入与电压转换模块的输入端之间，输出滤波电路一端与供电输出端相连，另一端正极与电流传感器相连，负极与后备电池负相连；电流传感器另一端与后备电池正相连；电流设定电路与电压转换模块相连。

这种实施电路将供电、充电一体化，减少了电路元器件的使用，可以减小电源的整体尺寸，以及省去了在后备电池供电时存在热耗的二极管。在减少元器件提高可靠性的同时降低了电源的成本。

例如现有技术中使用的单块AC/DC变换模块尺寸为：160mm(长)×100mm(宽)×52mm(高)；相比现有技术中需要使用两块AC/DC变换模块，一块用于供电，一块用于充电，按照本实施方式的电路则只需要使用一块AC/DC变换模块，并且供电输出与后备电池直接连接，不需要连接二极管，尺寸空间大大减小。

本电路实施步骤如下：

步骤一：判断电源输入是否正常，当电源输入电压在正常范围内时，电压转换模块启动工作，输出电压为供电输出用电设备进行供电和后备电池进行充电，此时转为步骤二，如果否，转为步骤五；

步骤二：判断供电输出端的需求电流是否小于预设的需求电流阈值，如果是，转为步骤三，如果否，转为步骤四；

步骤三：后备电池电量较低时，电压转换模块输出到后备电池的电流逐渐增加，当电流检测装置检测到电流达到预设的恒流电流值时，电流设定电路将检测的电流值与恒流电流值相比较，反馈调节使电压转换模块的输出电压下降，直至达到检测到输出至后备电池电流值与设定的电流值相同，即达到了恒流充电的功能，此时供电输出电压与当前后备电池电压相同。若供电输出端的用电电流逐渐增大，但仍然小于预设的需求电流阈值，则电压转换模块按照预设的恒流电流值为后备电池恒流充电，按照供电输出端的需求电流为供电输出端智能供电。

步骤四：当充电电流与供电电流的总和刚好与电压转换模块的最大输出电流相等时，此时处于临界状态，充电电流刚好恒定在与预设的恒流电流值。随着供电输出端需求电流的进一步增大，已大于预设的需求电流阈值，此时电压转换模块的最大输出电流不变，最大输出电流为提供到后备电池的充电电流与提供到供电输出端的供电电流之和，但变更为供电输出端优先供电，在为供电输出端供电的同时，智能调节充电电流为后备电池充电。

当后备电池处于满电量时，后备电池电压达到最高充电电压，与电压转换模块的最高输出电压相同，此时充电电流为零，电路正常为供电输出端供电。

步骤五：此时电源输入断开，电压转换模块自动关闭，由于后备电池与供电输出端直接相连，因此自动转换为由后备电池为供电输出端供电，并且转换过程中供电输出不间断。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能供电充电一体的电路，包括输入滤波电路、电压转换模块、输出滤波电路、电流设定电路、电流检测装置及后备电池，所述输入滤波电路连接在电源输入与电压转换模块的输入端之间，所述电压转换模块还与所述电流设定电路连接，其特征在于，输出滤波电路连接在电压转换模块与供电输出端之间，电流检测装置连接在输出滤波电路与后备电池之间。

2.根据权利要求1所述的一种智能供电充电一体的电路，其特征在于，所述电压转换模块为AC/DC变换模块或者DC/DC变换模块。

3.根据权利要求1所述的一种智能供电充电一体的电路，其特征在于，所述电流检测装置为电流传感器。

4.根据权利要求1所述的一种智能供电充电一体的电路，其特征在于，电流设定电路由MCU控制器N1、电阻R1、R2、R3、R4、电容C9、C10、运算放大器N2及二极管组成。

5.根据权利要求1所述的一种智能供电充电一体的电路，其特征在于，所述输出滤波电路包括并联在电压转换电路输出端的电容C3、C4。

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