CN104079046B - 一种电池充电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池充电电路，在对电池充电的过程中，通过比较稳压电路D1提供的电压值与电池的电压，以使运算放大器U1输出不同的电平给开关管Q1，并通过开关管Q1的导通或者截止来控制继电器开关的闭合或者断开。由此，实现对电池的自动充电以及在过充时停止充电，以减少电池的损害，延长电池的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电子领域，尤其涉及一种电池充电电路。
背景技术
现有技术中，有些充电电路在对电池(比如，锂离子电池)进行充电过程中不能实现自动充电，并且在充电过程中，不能很好的控制其过充，而造成电池损害，减少其使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电池充电电路，可实现对电池的自动充电以及在过充时停止充电，以减少电池的损害，延长电池的寿命。
为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供的电池充电电路，其特征在于，包括：电压转换电路P1、运算放大器U1、充电电阻R3、开关管Q1、继电器K1以及稳压电路D1，其中：
所述电压转换电路P1的输入端与外部电源相连，用于将所述外部电源的高电压转换为所述电池需要的低电压；
所述运算放大器U1的同相输入端与所述电压转换电路P1的第一输出端相连，反向输入端与所述电池的正极相连，所述运算放大器U1的输出端与所述开关管Q1的输入端相连；
所述充电电阻R3的第一端与所述电压转换电路P1的第一输出端相连，第二端与所述继电器K1的开关簧片相连；
所述开关管Q1的第一输出端与所述继电器K1的线圈的第一端相连，所述开关管Q1的第二输出端接地；
所述继电器K1的线圈的第二端与所述电压转换电路P1的第一输出端相连，所述继电器K1的常闭触点与所述运算放大器U1的反向输入端相连；
所述稳压电路D1的第一端与所述运算放大器U1的同相输入端相连，所述稳压电路D1的第二端接地，所述稳压电路D1向所述运算放大器U1的同相输入端提供的电压值为所述电池充满电时呈现的电压值；
所述电压转换电路P1的第二输出端以及所述电池的负极接地。
在一些可行的实施方式中，在所述运算放大器U1的同相输入端与所述电压转换电路P1的第一输出端之间连接有限流电阻R1。
在一些可行的实施方式中，在所述运算放大器U1的输出端与所述开关管Q1的输入端之间连接有限流电阻R2。
在一些可行的实施方式中，在所述开关管Q1的第一输出端与所述电压转换电路P1的第一输出端之间连接有限流电阻R4和LED发光二极管。
在一些可行的实施方式中，在所述电池的负极与所述电压转换电路P1的第一输出端之间连接有滤波电容C1。
在一些可行的实施方式中，所述述电压转换电路P1包括变压器T1和全桥整流器T2，所述变压器T1的输入端与外部电源相连，所述变压器T1的输出端与所述全桥整流器T2的输入端相连，所述全桥整流器T2的第一输出端分别与所述运算放大器U1的同相输入端、所述充电电阻R3的第一端以及所述继电器K1的线圈的第二端相连。
在一些可行的实施方式中，所述稳压电路D1包括串联在所述运算放大器U1的同相输入端与地之间的二极管D2和稳压管D3，所述稳压管D3的击穿电压加上所述二极管D2的导通压降等于电池充满电的最大电压值。
在一些可行的实施方式中，所述电池为18650锂离子电池。
在一些可行的实施方式中，所述开关管Q1为三极管，所述三极管的基极为所述开关管Q1的输入端，所述三极管的集电极为所述开关管Q1的第一输出端，所述三极管的发射极为所述开关管Q1的第二输出端。。
本发明实施例具有如下优点或有益效果：
本发明实施例的电池充电电路，在对电池充电的过程中，通过比较稳压电路D1提供的电压值与电池的电压，以使运算放大器U1输出不同的电平给开关管Q1，并通过开关管Q1的导通或者截止来控制继电器开关的闭合或者断开(具体的，当电池的电压小于稳压电路D1提供的电压值时，运算放大器U1可输出高电平给开关管Q1，开关管Q1导通，进而继电器K1的开关簧片拨向常闭触点，电阻R3导通并对电池充电，而当电池电压大于稳压电路D1提供的电压值时，运算放大器U1输出低电平给开关管Q1，开关管Q1截止，进而继电器K1的开关簧片拨向常开触点，电阻R3不能导通为电池充电，进而起到过充时停止充电的效果)，由此，实现对电池的自动充电以及在过充时停止充电，以减少电池的损害，延长电池的寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的电池充电电路的一实施例的模块结构组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1，本发明的电池充电电路可包括电压转换电路P1、运算放大器U1、充电电阻R3、开关管Q1、继电器K1以及稳压电路D1，其中：所述电压转换电路P1的输入端与外部电源相连，用于将所述外部电源的高电压转换为所述电池BT需要的低电压(具体实现中，根据需要充电的电池对电压需求的不同，外部电源的不同，电压转换电路P1转换的比值也不同。比如，如图1所示，假设，需要充电的电池为18650锂离子电池，外部电源电压为220伏交流电，则电压转换电路P1需将220伏的交流电转换为18伏直流电)；所述运算放大器U1的同相输入端与所述电压转换电路P1的第一输出端相连，反向输入端与所述电池的正极相连，所述运算放大器U1的输出端与所述开关管Q1的输入端相连；所述充电电阻R3的第一端与所述电压转换电路P1的第一输出端相连，第二端与所述继电器K1的开关簧片相连；所述开关管Q1的第一输出端与所述继电器K1的线圈的第一端相连，所述开关管Q1的第二输出端接地；所述继电器K1的线圈的第二端与所述电压转换电路P1的第一输出端相连，所述继电器K1的常闭触点与所述运算放大器U1的反向输入端相连；所述稳压电路D1的第一端与所述运算放大器U1的同相输入端相连，所述稳压电路D1的第二端接地，所述稳压电路D1向所述运算放大器U1的同相输入端提供的电压值为所述电池充满电时呈现的电压值；所述电压转换电路P1的第二输出端以及所述电池的负极接地。
仍参考图1，在一些可行的实施方式中，在所述运算放大器U1的同相输入端与所述电压转换电路P1的第一输出端之间连接有限流电阻R1。
仍参考图1，在一些可行的实施方式中，在所述运算放大器U1的输出端与所述开关管Q1的输入端之间连接有限流电阻R2。
仍参考图1，在一些可行的实施方式中，在所述开关管Q1的第一输出端与所述电压转换电路P1的第一输出端之间连接有限流电阻R4和LED发光二极管，所述LED发光二极管用于在通过充电电阻R3对电池进行充电时，通过闪烁提醒用户正在对电池进行充电。
仍参考图1，在一些可行的实施方式中，在所述电池的负极与所述电压转换电路P1的第一输出端之间连接有滤波电容C1。
仍参考图1，在一些可行的实施方式中，所述述电压转换电路P1可包括变压器T1和全桥整流器T2，所述变压器T1的输入端(即为P1的输入端)与外部电源相连，所述变压器T1的输出端与所述全桥整流器T2的输入端相连，所述全桥整流器T2的第一输出端(即为P1的第一输出端)分别与所述运算放大器U1的同相输入端、所述充电电阻R3的第一端以及所述继电器K1的线圈的第二端相连。
仍参考图1，在一些可行的实施方式中，所述稳压电路D1可包括串联在所述运算放大器U1的同相输入端与地之间的二极管D2和稳压管D3，所述稳压管D3的击穿电压加上所述二极管D2的导通压降等于电池充满电的最大电压值。
仍参考图1，在一些可行的实施方式中，所述开关管Q1为三极管，所述三极管的基极为所述开关管Q1的输入端，所述三极管的集电极为所述开关管Q1的第一输出端，所述三极管的发射极为所述开关管Q1的第二输出端。
下面以需要充电的电池为锂离子电池(即图1中的电池BT为锂离子电池)为例对发明实施例的原理进行说明。具体实现中，假设图1中的锂离子电池为4节电池串联，每节电池充满电时为4.2伏，则4节电池充满电时电压约为16.8伏，因此，稳压电路D1可向运算放大器U1的同相输入端提供约为16.8伏的电压值，比如，在稳压电路D1包括二极管D2和稳压管D3的情形下，可选择击穿电压为16伏的稳压管，这样稳压管D3的击穿电压16加上二极管D2的导通压降等于16.7，由此，在***正常工作时，当电池BT电压低于16.7V时，运算放大器U1输出高电平，开关管Q1导通，继电器K1带电，开关簧片吸合到常闭触点，这时通过电阻R3提供的电流给电池充电，此时LED1发光来提醒用户正在为电池BT充电，当电池电压大于16.7伏时，运算放大器U1输出低电平，开关管Q1截止，继电器K1不工作，开关簧片吸合到常开触点，此时充电电阻R3不导通，不能为电池充电，这样即可防止对电池过充，以此来增加电池使用寿命。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电池充电电路，其特征在于，包括：电压转换电路P1、运算放大器U1、充电电阻R3、开关管Q1、继电器K1以及稳压电路D1，其中：
所述电压转换电路P1的输入端与外部电源相连，用于将所述外部电源的高电压转换为所述电池需要的低电压；
所述运算放大器U1的同相输入端与所述电压转换电路P1的第一输出端相连，反向输入端与所述电池的正极相连，所述运算放大器U1的输出端与所述开关管Q1的输入端相连；
所述充电电阻R3的第一端与所述电压转换电路P1的第一输出端相连，第二端与所述继电器K1的开关簧片相连；
所述开关管Q1的第一输出端与所述继电器K1的线圈的第一端相连，所述开关管Q1的第二输出端接地；
所述继电器K1的线圈的第二端与所述电压转换电路P1的第一输出端相连，所述继电器K1的常闭触点与所述运算放大器U1的反向输入端相连；
所述稳压电路D1的第一端与所述运算放大器U1的同相输入端相连，所述稳压电路D1的第二端接地，所述稳压电路D1向所述运算放大器U1的同相输入端提供的电压值为所述电池充满电时呈现的电压值；所述稳压电路D1包括串联在所述运算放大器U1的同相输入端与地之间的二极管D2和稳压管D3，所述稳压管D3的击穿电压加上所述二极管D2的导通压降等于电池充满电的最大电压值；
所述电压转换电路P1的第二输出端以及所述电池的负极接地。
2.如权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于，在所述运算放大器U1的同相输入端与所述电压转换电路P1的第一输出端之间连接有限流电阻R1。
3.如权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于，在所述运算放大器U1的输出端与所述开关管Q1的输入端之间连接有限流电阻R2。
4.如权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于，在所述开关管Q1的第一输出端与所述电压转换电路P1的第一输出端之间连接有限流电阻R4和LED发光二极管。
5.如权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于，在所述电池的负极与所述电压转换电路P1的第一输出端之间连接有滤波电容C1。
6.如权利要求1-5中任一项所述的电池充电电路，其特征在于，所述述电压转换电路P1包括变压器T1和全桥整流器T2，所述变压器T1的输入端与外部电源相连，所述变压器T1的输出端与所述全桥整流器T2的输入端相连，所述全桥整流器T2的第一输出端分别与所述运算放大器U1的同相输入端、所述充电电阻R3的第一端以及所述继电器K1的线圈的第二端相连。
7.如权利要求1-5中任一项所述的电池充电电路，其特征在于，所述电池为18650锂离子电池。
8.如权利要求1-5中任一项所述的电池充电电路，其特征在于，所述开关管Q1为三极管，所述三极管的基极为所述开关管Q1的输入端，所述三极管的集电极为所述开关管Q1的第一输出端，所述三极管的发射极为所述开关管Q1的第二输出端。
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