CN221081176U - 一种恒流储能电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及储能电源领域，提供了一种恒流储能电路，包括转换电路、第一变压器、MOS管控制电路、第一脉冲控制器、第一整流电路和电流检测电路，所述第一变压器的第一输入端与所述转换电路的正输出端连接，所述第一变压器的第二输入端与所述MOS管控制电路连接，由所述MOS管控制电路控制接地，所述MOS管控制电路的受控端与所述第一脉冲控制器的PWM信号输出端连接，所述第一变压器的输出端经所述第一整流电路连接储能电池，所述电流检测电路的输入端连接所述储能电池，输出端与所述第一脉冲控制器的反馈端连接；本实用新型可实现恒流充电，提高储能电池使用寿命。

Description

一种恒流储能电路

技术领域

本实用新型涉及储能电源领域，具体而言，涉及一种恒流储能电路。

背景技术

现今储能电池的使用越来越广泛，在对储能电池进行充电时，一般需要对输入电压进行变压和整流，转换为符合储能电池充电电压的直流电源，进行充电，但现有的储能电路在充电过程中，充电电流不稳定，电流过大时，会减少储能电池的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是如何提供一种充电电流稳定的储能电路。

为解决上述问题，本实用新型提供一种恒流储能电路，包括：转换电路、第一变压器、MOS管控制电路、第一脉冲控制器、第一整流电路和电流检测电路，所述第一变压器的第一输入端与所述转换电路的正输出端连接，所述第一变压器的第二输入端与所述MOS管控制电路连接，由所述MOS管控制电路控制接地，所述MOS管控制电路的受控端与所述第一脉冲控制器的PWM信号输出端连接，所述第一变压器的输出端经所述第一整流电路连接储能电池，所述电流检测电路的输入端连接所述储能电池，输出端与所述第一脉冲控制器的反馈端连接，用于采集所述储能电池的充电电流，在所述充电电流超过阈值时，对所述第一脉冲控制器发出低电平信号，调节所述第一脉冲控制器发出的PWM信号。

进一步的，所述MOS管控制电路包括第一MOS管和第一电阻，所述第一MOS管的栅极与所述第一脉冲控制器的PWM信号输出端连接，漏极与所述第一变压器的第二输入端连接，源极经所述第一电阻接地。

进一步的，所述第一MOS管的源极还经第二电阻和第三电阻与所述第一脉冲控制器的检测输入端连接，以将所述第一MOS管导通时，通过所述第一MOS管的电流信息传递给所述第一脉冲控制器。

进一步的，所述电流检测电路包括第四电阻、基准电压电路和第一比较器，所述第四电阻为电流采样电阻，所述第四电阻的第一端与所述储能电池的负极连接，第二端接地，所述基准电压电路的输出端与所述第一比较器的正输入端连接，为所述第一比较器提供基准电压，所述第一比较器的负输入端经第五电阻与所述第四电阻的第一端连接。

进一步的，所述基准电压电路包括稳压电路和分压电路，所述稳压电路的输入端与所述第一整流电路的输出端连接，输出端与所述分压电路的输入端连接，所述分压电路的输出端与所述第一比较器的正输入端连接。

进一步的，所述稳压电路包括第一稳压管、第六电阻和第一电容，所述第六电阻的第一端接所述第一整流电路的输出端，第二端接所述第一稳压管的阴极，所述第一稳压管的阳极接地，阴极接所述分压电路的输入端，所述第一电容并联在所述第一稳压管的两端。

进一步的，还包括吸收电路，所述吸收电路设置在所述第一变压器的两个输入端之间。

进一步的，所述转换电路包括第一保险管、第一共模电感和第二整流电路，所述第一共模电感的输入端经所述第一保险管与外部电源接口连接，输出端与所述第二整流电路的输入端连接，所述第二整流电路的输出端与所述第一变压器的输入端连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

第一脉冲控制器通过改变发出的PWM信号状态，可以改变MOS管控制电路的通断频率和间隔，进而改变变压器的输出端的电流输出，即对储能电池的充电输出，在使用时，电流检测电路会采集对储能电池的充电电流，当充电电流大于设定值时，电流检测电路会对第一脉冲控制器发出低电平信号，进而第一脉冲控制器会调节发出的PWM信号大小，改变第一变压器的输出电流，使得充电电流限制在设定值上，实现稳定充电，避免过流损伤电池情况的发生。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构框图；

图2为本实用新型实施例的整体电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例第一脉冲控制器的原理结构示意图；

图4为本实用新型实施例电流检测电路的原理结构示意图；

图5为本实用新型实施例转换电路的原理结构示意图。

附图标记说明：

1-转换电路；2-第一变压器；3-第一脉冲控制器；4-MOS管控制电路；5-第一整流电路；6-电流检测电路；7-储能电池；61-稳压电路；62-分压电路。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、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实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

如图1所示，本实用新型提供一种恒流储能电路，包括：转换电路1、第一变压器2、MOS管控制电路4、第一脉冲控制器3、第一整流电路5和电流检测电路6，所述第一变压器2的第一输入端与所述转换电路1的正输出端连接，所述第一变压器2的第二输入端与所述MOS管控制电路4连接，由所述MOS管控制电路4控制接地，所述MOS管控制电路4的受控端与所述第一脉冲控制器3的PWM信号输出端连接，所述第一变压器2的输出端经所述第一整流电路5连接储能电池7，所述电流检测电路6的输入端连接所述储能电池7，输出端与所述第一脉冲控制器3的反馈端连接，用于采集所述储能电池7的充电电流，在所述充电电流超过阈值时，对所述第一脉冲控制器3发出低电平信号，调节所述第一脉冲控制器3发出的PWM信号。

需要说明的是，所述转换电路1用于将外部交流电源进行转换后，对所述第一变压器2提供直流输入电源，第一脉冲控制器3对MOS管控制电路4发出PWM信号，控制MOS管控制电路4的开关，使第一变压器2输入端进行通断切换，在第一变压器2的输出端产生交流输出，改变PWM信号的状态，可以改变第一变压器2输入端接地即通断的频率、时长，进而控制第一变压器2的输出端的电流大小，即对储能电池7的充电电流大小，电流检测电路6采集对储能电池7的充电电流，当充电电流大于设定值时，电流检测电路6会对第一脉冲控制器3发出低电平信号，进而第一脉冲控制器3会调节发出的PWM信号大小，改变第一变压器2的输出电流，使得充电电流限制在设定值上，实现稳定充电，避免过流损伤电池情况的发生；其中，第一脉冲控制器3如图2所示，型号可以采用UC3842M/TR。

在本实用新型的一个实施例中，所述MOS管控制电路4包括第一MOS管和第一电阻，所述第一MOS管的栅极与所述第一脉冲控制器3的PWM信号输出端连接，漏极与所述第一变压器2的第二输入端连接，源极经所述第一电阻接地。

需要说明的是，如图2所示，MOS管U8为第一MOS管，电阻R25为第一电阻，第一变压器2的第二输入端依次经MOS管U8的漏极、源极和电阻R25接地，MOS管U8的栅极接收第一脉冲控制器3发出的PWM信号，PWM信号控制MOS管U8的通断状态，进而控制第一变压器2的第二输入端的接地状态，实现对第一变压器2输入端通断状态的控制，进而控制第一变压器2输出端电流大小。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一MOS管的源极还经第二电阻和第三电阻与所述第一脉冲控制器3的检测输入端连接，以将所述第一MOS管导通时，通过所述第一MOS管的电流信息传递给所述第一脉冲控制器3。

需要说明的是，如图2所示，电阻R23、R26分别为第二电阻和第三电阻，MOS管U8导通时，流过电阻R25的电流即输入侧回路电流，电阻R25的上端电压信息经电阻R23、R26传递给第一脉冲控制器3，第一脉冲控制器3即可计算出输入侧回路电流，以根据内部设定可方便进行初步电流调控和过流切断保护。

在本实用新型的一个实施例中，所述电流检测电路6包括第四电阻、基准电压电路和第一比较器，所述第四电阻为电流采样电阻，所述第四电阻的第一端与所述储能电池7的负极连接，第二端接地，所述基准电压电路的输出端与所述第一比较器的正输入端连接，为所述第一比较器提供基准电压，所述第一比较器的负输入端经第五电阻与所述第四电阻的第一端连接。

需要说明的是，如图3所示，电阻R38为第四电阻，比较器U10为第一比较器，即电流采样电阻，储能电池7的负极经电阻R38接地，流过电阻R38的电流即储能电池7的充电电流，充电电流经电阻R38接地时，充电电流大小不同，电阻R38的端电压也不同，比较器U10将电阻R38的端电压与基准电压进行比较，当其大于基准电压时，即充电电流超过设定阈值，比较器U10输出低电平信号给第一脉冲控制器3。

在本实用新型的一个实施例中，所述基准电压电路包括稳压电路61和分压电路62，所述稳压电路61的输入端与所述第一整流电路5的输出端连接，输出端与所述分压电路62的输入端连接，所述分压电路62的输出端与所述第一比较器的正输入端连接。

需要说明的是，稳压电路61可获取稳定的电压，并经分压电路62分压后获得基准电压，提供给第一比较器的正输入端。

在本实用新型的一个实施例中，所述稳压电路61包括第一稳压管、第六电阻和第一电容，所述第六电阻的第一端接所述第一整流电路5的输出端，第二端接所述第一稳压管的阴极，所述第一稳压管的阳极接地，阴极接所述分压电路62的输入端，所述第一电容并联在所述第一稳压管的两端。

需要说明的是，如图2所示，稳压管ZD1为第一稳压管，电阻R21第六电阻，电容C12为第一电容，电阻R21和稳压管ZD1串联后，对第一整流电路5的输出进行分压，选取稳压管ZD1的12V端电压输出给分压电路62，稳压管ZD1起稳压作用，电容C12起电源滤波作用；分压电路62如图4所示，电阻R32和R34为上分压电阻，电阻R36为下分压电阻，对12V稳定电压进行分压，选取电阻R36的端电压作为第一比较器的基准电压。

在本实用新型的一个实施例中，还包括吸收电路，所述吸收电路设置在所述第一变压器2的两个输入端之间。

需要说明的是，如图2所示，电阻R19和二极管D3串联，组成了一路RD吸收电路，可以吸收在通断切换时，第一变压器2线圈产生的感应电压。

在本实用新型的一个实施例中，所述转换电路1包括第一保险管、第一共模电感和第二整流电路，所述第一共模电感的输入端经所述第一保险管与外部电源接口连接，输出端与所述第二整流电路的输入端连接，所述第二整流电路的输出端与所述第一变压器2的输入端连接。

需要说明的是，如图5所示，保险管FH1为第一保险管，起到对交流输入侧的过流保护作用，电感L1为第一共模电感，用于滤除输入交流电中的共模干扰信号，第二整流电路包括整流模块D4，可将输入的交流电源转化为直流电，提供给第一变压器2。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种恒流储能电路，其特征在于，包括：转换电路(1)、第一变压器(2)、MOS管控制电路(4)、第一脉冲控制器(3)、第一整流电路(5)和电流检测电路(6)，所述第一变压器(2)的第一输入端与所述转换电路(1)的正输出端连接，所述第一变压器(2)的第二输入端与所述MOS管控制电路(4)连接，由所述MOS管控制电路(4)控制接地，所述MOS管控制电路(4)的受控端与所述第一脉冲控制器(3)的PWM信号输出端连接，所述第一变压器(2)的输出端经所述第一整流电路(5)连接储能电池(7)，所述电流检测电路(6)的输入端连接所述储能电池(7)，输出端与所述第一脉冲控制器(3)的反馈端连接，用于采集所述储能电池(7)的充电电流，在所述充电电流超过阈值时，对所述第一脉冲控制器(3)发出低电平信号，调节所述第一脉冲控制器(3)发出的PWM信号。

2.根据权利要求1所述的恒流储能电路，其特征在于，所述MOS管控制电路(4)包括第一MOS管和第一电阻，所述第一MOS管的栅极与所述第一脉冲控制器(3)的PWM信号输出端连接，漏极与所述第一变压器(2)的第二输入端连接，源极经所述第一电阻接地。

3.根据权利要求2所述的恒流储能电路，其特征在于，所述第一MOS管的源极还经第二电阻和第三电阻与所述第一脉冲控制器(3)的检测输入端连接，以将所述第一MOS管导通时，通过所述第一MOS管的电流信息传递给所述第一脉冲控制器(3)。

4.根据权利要求1所述的恒流储能电路，其特征在于，所述电流检测电路(6)包括第四电阻、基准电压电路和第一比较器，所述第四电阻为电流采样电阻，所述第四电阻的第一端与所述储能电池(7)的负极连接，第二端接地，所述基准电压电路的输出端与所述第一比较器的正输入端连接，为所述第一比较器提供基准电压，所述第一比较器的负输入端经第五电阻与所述第四电阻的第一端连接。

5.根据权利要求4所述的恒流储能电路，其特征在于，所述基准电压电路包括稳压电路(61)和分压电路(62)，所述稳压电路(61)的输入端与所述第一整流电路(5)的输出端连接，输出端与所述分压电路(62)的输入端连接，所述分压电路(62)的输出端与所述第一比较器的正输入端连接。

6.根据权利要求5所述的恒流储能电路，其特征在于，所述稳压电路(61)包括第一稳压管、第六电阻和第一电容，所述第六电阻的第一端接所述第一整流电路(5)的输出端，第二端接所述第一稳压管的阴极，所述第一稳压管的阳极接地，阴极接所述分压电路(62)的输入端，所述第一电容并联在所述第一稳压管的两端。

7.根据权利要求1所述的恒流储能电路，其特征在于，还包括吸收电路，所述吸收电路设置在所述第一变压器(2)的两个输入端之间。

8.根据权利要求7所述的恒流储能电路，其特征在于，所述转换电路(1)包括第一保险管、第一共模电感和第二整流电路，所述第一共模电感的输入端经所述第一保险管与外部电源接口连接，输出端与所述第二整流电路的输入端连接，所述第二整流电路的输出端与所述第一变压器(2)的输入端连接。