CN218335387U - 充电及供电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种充电及供电电路包括：第一DC电源连接第一二极管的正极，第一二极管的负极连接充电IC连接，光伏电源连接第一MOS管的漏极，第一MOS管的源极与充电IC连接，第一DC电源与光伏电源的电压差至少为1.4V；第二DC电源连接第二二极管的正极，第二二极管的负极与供电电压端连接，电池电源与充电IC均连接在第二MOS管的漏极，第二MOS管的源极与供电电压端连接，第二DC电源与电池电压的电压差至少为1.4V。利用第一MOS管和第二MOS管实现了优先使用第一DC电源充电和第二DC电源供电的功能选择，并且第一MOS管和第二MOS管的压降较小，减少了系统损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电及供电电路，尤其是涉及一种充电及供电电路。
背景技术
光能作为清洁能源取之不尽，但因为光能的不确定性因素，很多情况下把光伏电源作为备用电源进行处理，所以实际应用中就需要优先提供DC电源进行充电和供电，当DC电源因为某些原因被断开时，可以选择光伏电源对电池电源进行充电，且由电池电源进行供电，因此，充电时，需要在DC电源和光伏电源之间进行充电选择；供电时，需要在DC电源和电池电源之间进行供电选择。
现有技术中，多采用二极管与光伏电源串联、二极管与DC电源串联，通过二极管的导通和截止以在充电时实现DC电源优先充电的方法，同样的，采用二极管与电池电源串联，二极管与DC电源串联，通过二极管的导通和截止以在充电时实现DC电源优先放电的方法。
然而，二极管存在较大压降，会导致系统损耗较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种充电及供电电路，利用第一MOS管和第二MOS管的体二极管以及第一二极管和第二二极管的正向导通反向截止的特性，实现了优先使用第一DC电源充电和第二DC电源供电的功能选择，并且，由于MOS管的低导通阻抗特性，使得第一MOS管和第二MOS管的压降较小，减少了系统损耗。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种充电及供电电路，包括：
充电IC；
充电电路，用于通过所述充电IC进行充电所述充电电路包括第一DC电源、光伏电源、第一二极管和第一MOS管，所述第一DC电源连接所述第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接所述充电IC连接，所述光伏电源连接所述第一MOS管的漏极，所述第一MOS管的源极与所述充电IC连接，所述第一DC电源与所述光伏电源的电压差至少为1.4V；
供电电路，用于接受所述充电电路的充电电量，并且在供电电压端输出供电电压，所述供电电路包括第二DC电源、电池电源、第二二极管和第二MOS管，所述第二DC电源连接所述第二二极管的正极，所述第二二极管的负极与所述供电电压端连接，所述电池电源与所述充电IC均连接在所述第二MOS管的漏极，所述第二MOS管的源极与所述供电电压端连接，所述第二DC电源与所述电池电压的电压差至少为1.4V；以及
限流电阻，所述限流电阻的第一端与所述第一DC电源、所述第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的栅极均连接，所述限流电阻的第二端接地。
可选的，在所述的充电及供电电路中，所述第一DC电源与所述第二DC电源的电压相等或不相等。
可选的，在所述的充电及供电电路中，所述光伏电源的电压小于所述第一MOS管的击穿电压。
可选的，在所述的充电及供电电路中，所述光伏电源的电压为5V。
可选的，在所述的充电及供电电路中，所述第一DC电源的电压为7V。
可选的，在所述的充电及供电电路中，所述电池电压为4.2V。
可选的，在所述的充电及供电电路中，所述第一二极管和所述第二二极管均为肖特基二极管。
可选的，在所述的充电及供电电路中，所述充电IC为锂电池充电管理芯片。
可选的，在所述的充电及供电电路中，所述第一MOS管和所述第二MOS管均为PMOS管。
在本实用新型提供的充电及供电电路中，包括：充电IC；充电电路，用于通过充电IC进行充电充电电路包括第一DC电源、光伏电源、第一二极管和第一MOS管，第一DC电源连接第一二极管的正极，第一二极管的负极连接充电IC连接，光伏电源连接第一MOS管的漏极，第一MOS管的源极与充电IC连接，第一DC电源与光伏电源的电压差至少为1.4V；供电电路，用于接受充电电路的充电电量，并且在供电电压端输出供电电压，供电电路包括第二DC电源、电池电源、第二二极管和第二MOS管，第二DC电源连接第二二极管的正极，第二二极管的负极与供电电压端连接，电池电源与充电IC均连接在第二MOS管的漏极，第二MOS管的源极与供电电压端连接，第二DC电源与电池电压的电压差至少为1.4V；限流电阻，限流电阻的第一端与第一DC电源、第一MOS管的栅极和第二MOS管的栅极均连接，限流电阻的第二端接地。第一二极管导通时，第一DC电源通过充电IC向电池电源进行充电，第一二极管截止时，光伏电源通过第一MOS管和充电IC向电池电源进行充电；第二二极管导通时，DC电源提供供电电压，第二二极管截止时，电池电源提供供电电压。利用第一MOS管和第二MOS管的体二极管以及第一二极管和第二二极管的正向导通反向截止的特性，实现了优先使用第一DC电源充电和第二DC电源供电的功能选择，并且，由于MOS管的低导通阻抗特性，使得第一MOS管和第二MOS管的压降较小，减少了系统损耗。
附图说明
图1是本实用新型实施例的充电及供电电路的电路图；
其中：110-充电IC、D1-第一二极管、D2-第二二极管、Q1-第一MOS管、Q2-第二MOS管、R1-限流电阻。
具体实施方式
下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
在下文中，术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。
请参照图1，本实用新型提供了一种充电及供电电路，包括：
充电IC110；
充电电路，用于通过充电IC110进行充电，充电电路包括第一DC电源VDC1、光伏电源V1、第一二极管D1和第一MOS管Q1，第一DC电源连接第一二极管D1的正极，第一二极管D1的负极连接充电IC110，光伏电源V1连接第一MOS管Q1的漏极，第一MOS管Q1的源极连接充电IC110，第一DC电源VDC1与光伏电源V1的电压差至少为1.4V；
供电电路，用于接受充电电路的充电电量，并且在供电电压端输出供电电压VOUT，供电电路包括第二DC电源VDC2、电池电源V2、第二二极管D2和第二MOS管Q2，第二DC电源VDC2连接第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极连接供电电压端，电池电源V2与充电IC110均连接在第二MOS管Q2的漏极，第二MOS管Q2的源极与供电电压端连接，第二DC电源VDC2与电池电压V2的电压差至少为1.4V；以及，
限流电阻R1，限流电阻R1的第一端与第一DC电源VDC1、第一MOS管Q1的栅极和第二MOS管Q2的栅极均连接，限流电阻R1的第二端接地，限流电阻R1将第一MOS管Q1的栅极和第二MOS管Q2的栅极拉低。
本实用新型中，第一二极管D1和第一MOS管Q1组成充电选择，第二二极管D2和第二MOS管Q2组成系统供电选择。第一二极管D1导通时，第一DC电源VDC1通过充电IC110向电池电源V2进行充电，第一二极管D1截止时，光伏电源V1通过第一MOS管Q1和充电IC110向电池电源V2进行充电。第二二极管D2导通时，第二DC电源VDC2提供供电电压。第二二极管D2截止时，电池电源V2提供供电电压。由于第一DC电源VDC1和光伏电源V1的电压差至少为1.4V，使得在正常情况下，会优先使用第一DC电源VDC1通过充电IC110向电池电源V2进行充电，当第一DC电源VDC1与充电IC110之间的线路断开时，使用光伏电源V1充电，从而保证充电电路的稳定性。同样的，由于第二DC电源VDC2和电池电源V2的电压差至少为1.4V，使得在正常情况下，会优先使用第二DC电源VDC2进行供电，当第二DC电源VDC2与供电电压端之间的线路断开时，使用电池电源V2和/或充电IC110供电，从而保证供电电路的稳定性。
本实用新型选用的第一MOS管Q1和第二MOS管Q2均为PMOS管。第一二极管D1和第二二极管D2均为肖特基二极管，充电IC110为锂电池充电管理芯片，电池电源V2作为备用电源，可以选择锂电池。优先的，光伏电源V1的电压小于第一MOS管Q1的击穿电压，第一MOS管Q1的击穿电压一般为十几V，需视具体使用的MOS管为准。因此，本实用新型实施例选用的例子为，第一DC电源VDC1的电压为7V，第一DC电源VDC2的电压也为7V，光伏电源V1的电压为5V，电池电压V2为4.2V。在正常充电时，第一DC电源VDC1通过第一二极管D1输出，此时，第一MOS管Q1的栅极电压比源级电压高出一个二极管压，Vgs>0，所以第一MOS管Q1不导通，故第一DC电源VDC1通过充电IC110对电池电源V2进行充电。当第一DC电源VDC1与充电IC110之间断开时，第一MOS管Q1导通，故光伏电源V1通过充电IC110对电池电源V2进行充电，以实现优先使用第一DC电源VDC1充电，光伏电源V1备用的充电选择。对于供电电路，正常情况下，由第二DC电源VDC2通过第二二极管D2向供电电压端供电，第二二极管D2导通时，由第二DC电源VDC2向供电电压端进行供电；若第二DC电源VDC2与供电电压端的连接因故断开，电池电压V2通过第二MOS管Q2的源级输出，此时第二MOS管Q2的栅极电压为0，Vgs≈-4.3V，第二MOS管Q2导通，电池电源V2通过导通后的第二MOS管Q2向供电电压端供电。当第二DC电源VDC2与供电电压端断开时，第二MOS管Q2导通，由电池电源V2进行供电，实现了第二DC电源VDC2优先供电，电池电源V2备用供电的供电选择。在本实用新型的其他实施例中，也可以是，当第二DC电源VDC2与供电电压端断开时，第二MOS管Q2导通时，也可以由电池电源V2和充电IC110(充电电路)一起进行供电。由于PMOS管的特性，导通电阻仅有几十毫欧，导通后在通过1A电流的情况下电路损耗也就几十毫伏，相对于单纯用二极管出现的0.5V～0.7V的压降，达到了低损耗的目的，同时也实现了优先使用第一DC电源VDC1进行充电和优先使用第二DC电源VDC2进行供电的功能选择。
综上，在本实用新型实施例提供的充电及供电电路中，充电及供电电路包括：充电IC；充电电路，用于通过充电IC进行充电充电电路包括第一DC电源、光伏电源、第一二极管和第一MOS管，第一DC电源连接第一二极管的正极，第一二极管的负极连接充电IC连接，光伏电源连接第一MOS管的漏极，第一MOS管的源极与充电IC连接，第一DC电源与光伏电源的电压差至少为1.4V；供电电路，用于接受充电电路的充电电量，并且在供电电压端输出供电电压，供电电路包括第二DC电源、电池电源、第二二极管和第二MOS管，第二DC电源连接第二二极管的正极，第二二极管的负极与供电电压端连接，电池电源与充电IC均连接在第二MOS管的漏极，第二MOS管的源极与供电电压端连接，第二DC电源与电池电压的电压差至少为1.4V；限流电阻，限流电阻的第一端与第一DC电源、第一MOS管的栅极和第二MOS管的栅极均连接，限流电阻的第二端接地。第一二极管导通时，第一DC电源通过充电IC向电池电源进行充电，第一二极管截止时，光伏电源通过第一MOS管和充电IC向电池电源进行充电；第二二极管导通时，DC电源提供供电电压，第二二极管截止时，电池电源提供供电电压。利用第一MOS管和第二MOS管的体二极管以及第一二极管和第二二极管的正向导通反向截止的特性，实现了优先使用第一DC电源充电和第二DC电源供电的功能选择，并且，由于MOS管的低导通阻抗特性，使得第一MOS管和第二MOS管的压降较小，减少了系统损耗。
上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种充电及供电电路，其特征在于，包括：
充电IC；
充电电路，用于通过所述充电IC进行充电所述充电电路包括第一DC电源、光伏电源、第一二极管和第一MOS管，所述第一DC电源连接所述第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接所述充电IC连接，所述光伏电源连接所述第一MOS管的漏极，所述第一MOS管的源极与所述充电IC连接，所述第一DC电源与所述光伏电源的电压差至少为1.4V；
供电电路，用于接受所述充电电路的充电电量，并且在供电电压端输出供电电压，所述供电电路包括第二DC电源、电池电源、第二二极管和第二MOS管，所述第二DC电源连接所述第二二极管的正极，所述第二二极管的负极与所述供电电压端连接，所述电池电源与所述充电IC均连接在所述第二MOS管的漏极，所述第二MOS管的源极与所述供电电压端连接，所述第二DC电源与所述电池电源的电压差至少为1.4V；以及
限流电阻，所述限流电阻的第一端与所述第一DC电源、所述第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的栅极均连接，所述限流电阻的第二端接地。
2.如权利要求1所述的充电及供电电路，其特征在于，所述第一DC电源与所述第二DC电源的电压相等或不相等。
3.如权利要求1所述的充电及供电电路，其特征在于，所述光伏电源的电压小于所述第一MOS管的击穿电压。
4.如权利要求1所述的充电及供电电路，其特征在于，所述光伏电源的电压为5V。
5.如权利要求1所述的充电及供电电路，其特征在于，所述第一DC电源的电压为7V。
6.如权利要求1所述的充电及供电电路，其特征在于，所述电池电源为4.2V。
7.如权利要求1所述的充电及供电电路，其特征在于，所述第一二极管和所述第二二极管均为肖特基二极管。
8.如权利要求1所述的充电及供电电路，其特征在于，所述充电IC为锂电池充电管理芯片。
9.如权利要求1所述的充电及供电电路，其特征在于，所述第一MOS管和所述第二MOS管均为PMOS管。
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