CN110611358A - 供电电路和充电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的供电电路和充电设备,涉及电子电路技术领域。其中,供电电路包括变压器件、开关器件和控制器件。变压器件包括初级线圈和多个次级线圈,该多个次级线圈分别形成多个输出端口,各次级线圈分别基于初级线圈产生的变化磁场产生感应电压,用于分别通过各输出端口对应用的充电设备中的各驱动电路进行供电,使得各驱动电路对发电设备输出至充电设备中的各充电电路的电能进行调控,并基于调控后的电能对无人机设备进行充电。通过上述供电电路,可以改善现有的充电设备存在充电功能单一的问题。
Description
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域,具体而言,涉及一种供电电路和充电设备。
背景技术
随着无人机技术的不断发展,无人机的应用范围逐步得到拓宽。其中,在一些应用环境下(如在电网覆盖不完善或电压不稳定的区域),存在因充电时间过长而导致无人机的工作效率较低的问题。
因此,为了解决上述问题,现有技术中,一般会通过发电设备(如汽油发电机或柴油发电机)对无人机进行充电。其中,在充电的过程中需要使用充电设备对发电设备输出的电能进行调控。但是,经发明人研究发现,现有的充电设备中,存在着充电功能较为单一的问题。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提供一种供电电路和充电设备,以改善现有技术中充电设备的充电功能单一的问题。
为实现上述目的,本申请实施例采用如下技术方案:
一种供电电路,应用于包括充电模块的充电设备,该充电模块包括多个驱动电路和多个充电电路,所述供电电路包括:
变压器件,该变压器件包括初级线圈和多个次级线圈,该多个次级线圈分别形成多个输出端口;
开关器件,该开关器件包括控制端、高电位端和低电位端,且通过该高电位端和该低电位端与发电设备和所述初级线圈构成电流通路;
控制器件,该控制器件的输出端与所述控制端连接,用于通过所述高电位端和所述低电位端控制所述发电设备是否对所述初级线圈供电;
其中,各所述次级线圈分别基于所述初级线圈产生的变化磁场产生感应电压,用于分别通过各所述输出端口对各所述驱动电路进行供电,使得各所述驱动电路对所述发电设备输出至各所述充电电路的电能进行调控,并基于调控后的电能对无人机设备进行充电。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述供电电路中,所述多个次级线圈包括:
多个第一次级线圈,各所述第一次级线圈分别形成多个第一输出端口,用于对各所述驱动电路进行供电;
第二次级线圈,该第二次级线圈形成第二输出端口,用于对所述控制器件的电源端进行供电。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述供电电路中,所述多个第一次级线圈形成的电流通路与所述初级线圈形成的电流通路的接地为隔离设置;
所述第二次级线圈形成的电流通路与所述初级线圈形成的电流通路的接地为非隔离设置。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述供电电路中,所述供电电路还包括多个第一输出单元,用于分别与所述多个第一次级线圈形成多个第一输出端口,且每个第一输出单元包括:
第一二极管,该第一二极管的阳极与所述第一次级线圈的第一端连接;
第一电感,该第一电感的第一端与所述第一二极管的阴极连接;
第一电阻,该第一电阻的第一端与所述第一电感的第二端连接、第二端与所述第一次级线圈的第二端连接之后接地;
第二电阻,该第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接、第二端作为所述第一输出端口;
第三电阻,该第三电阻与所述第一电阻并联连接;
多个第一电容,该多个第一电容分别与所述第一电阻并联连接。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述供电电路中,所述供电电路还包括第二输出单元,用于与所述第二次级线圈形成第二输出端口,且该第二输出单元包括:
第二二极管,该第二二极管的阳极与所述第二次级线圈的第一端连接;
第四电阻,该第四电阻的第一端与所述第二二极管的阴极连接后作为所述第二输出端口、第二端与所述第二次级线圈的第二端连接之后接地;
第五电阻,该第五电阻与所述第四电阻并联连接;
第二电容,该第二电容与所述第四电阻并联连接。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述供电电路中,还包括:
电压保护单元,该电压保护单元与所述初级线圈并联连接,用于在该初级线圈和所述发电设备施加到所述高电位端的电压大于预设值时,对所述开关器件进行电压保护。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述供电电路中,所述初级线圈的第一端与所述发电设备连接、第二端与所述高电位端连接,所述电压保护单元包括:
第三二极管,该第三二极管的阳极与所述初级线圈的第二端连接;
多个第六电阻,该多个第六电阻串联连接之后,形成的第一端与所述第三二极管的阴极连接、第二端与所述初级线圈的第一端连接;
多个第三电容,该多个第三电容串联连接之后,形成的第一端与所述第三二极管的阴极连接、第二端与所述初级线圈的第一端连接。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述供电电路中,还包括:
启动电压提供单元,该启动电压提供单元的一端与所述发电设备连接,另一端与所述控制器件的电源端连接,用于向该控制器件提供启动电压。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述供电电路中,所述启动电压提供单元包括:
第四电容,该第四电容的第一端与所述控制器件的电源端连接、第二端接地;
多个第七电阻,该多个第七电阻串联连接之后,形成的第一端与所述
第四电容的第一端连接、第二端与所述发电设备连接;
第五电容,该第五电容的第一端与所述多个第七电阻串联连接形成的第二端连接、第二端接地;
其中,所述第四电容基于所述发电设备输出的电能充电完成之后,向所述控制器件的电源端提供启动电压。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述供电电路中,所述开关器件为N型MOS管,该N型MOS管的栅极作为所述控制端、漏极作为所述高电位端、源极作为所述低电位端。
在上述基础上,本申请实施例还提供了一种充电设备,包括:
上述的供电电路;
多个驱动电路,该多个驱动电路分别与所述供电电路的多个输出端口连接,以基于各所述输出端口的供电进行驱动工作;
多个充电电路,该多个充电电路与发电设备和所述多个驱动电路分别连接,以分别基于各所述驱动电路的驱动工作对该发电设备输出的电能进行调控,并基于调控后的电能对无人机设备进行充电。
本申请提供的供电电路和充电设备,通过变压器件、开关器件和控制器件的配合设置,使得可以通过多个输出端口分别向充电设备中的多个驱动电路供电,从而使得多个驱动电路能够分别对多个充电电路进行驱动,进而对发电设备输出至各充电电路的电能进行调控。如此,一方面,可以实现多个驱动电路的隔离供电,避免各驱动电路之间造成干扰,从而避免各驱动电路由于受到干扰而导致驱动控制的精度降低的问题。另一方面,还可以通过供电电路同时对各驱动电路进行供电,使得充电电路的数量可以得到有效地扩展,从而通过扩展后的多个充电电路对无人机设备进行多种模式的充电(如可以有效地增加充电电流的调节范围),进而改善现有技术中充电设备的充电功能单一的问题,具有较高的实用价值。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
图1为本申请实施例提供充电设备的应用场景框图。
图2为本申请实施例提供的供电电路的方框示意图。
图3为本申请实施例提供的包括多个次级线圈的变压器件的电路原理图。
图4为本申请实施例提供的控制器件的引脚示意图。
图5为本申请实施例提供的输出单元与次级线圈的连接框图。
图6为本申请实施例提供的第一输出单元与第一次级线圈的电路原理图。
图7为本申请实施例提供的第二输出单元与第二次级线圈的电路原理图。
图8为本申请实施例提供的电压保护单元与初级线圈的电路原理图。
图9为本申请实施例提供的启动电压提供单元与控制器件的电路原理图。
图标:10-充电设备;100-供电电路;110-变压器件;111-初级线圈;113-次级线圈;L1-第一次级线圈;L2-第二次级线圈;120-开关器件;130-控制器件;141-第一输出单元;D1-第一二极管;l1-第一电感;R1-第一电阻;R2-第二电阻;R3-第三电阻;C1-第一电容;143-第二输出单元;D2-第二二极管;R4-第四电阻;R5-第五电阻;C2-第二电容;150-电压保护单元;D3-第三二极管;R6-第六电阻;C3-第三电容;160-启动电压提供单元;C4-第四电容;C5-第五电容;R7-第七电阻;200-驱动电路;300-充电电路。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例只是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
如图1所示,本申请实施例提供了一种充电设备10,用于通过发电设备提供的电能对无人机设备进行供电。
其中,所述充电设备10可以包括供电电路100、多个驱动电路200和多个充电电路300。所述供电电路100用于对各所述驱动电路200分别进行供电,使得各所述驱动电路200能够对所述充电电路300进行控制,以对所述发电设备输出至各所述驱动电路200的电能进行调控,并基于调控后的电能对所述无人机设备进行充电。
需要说明的是,所述多个驱动电路200和所述多个充电电路300的具体数量不受限制,例如,2个、3个、4个、6个等,只要每一个所述充电电路300能够基于不同驱动电路200的驱动对所述发电设备输出的电能进行调控即可。
其中,在一种可以替代的示例中,所述多个驱动电路200可以为4个,如第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路和第四驱动电路。所述多个充电电路300也可以为4个,如第一充电电路、第二充电电路、第三充电电路和第四充电电路。
详细地,所述供电电路100可以分别对4个所述驱动电路200进行供电,使得所述第一驱动电路能够驱动所述第一充电电路,对所述发电设备输出至该第一充电电路的电能进行调控。所述第二驱动电路能够驱动所述第二充电电路,对所述发电设备输出至该第二充电电路的电能进行调控。所述第三驱动电路能够驱动所述第三充电电路,对所述发电设备输出至该第三充电电路的电能进行调控。所述第四驱动电路能够驱动所述第四充电电路,对所述发电设备输出至该第四充电电路的电能进行调控。
需要说明的是,每一个所述充电电路300中,可以包括两个桥臂,分别为上桥臂和下桥臂,且该两个桥臂可以由同一个驱动电路200驱动(如通过前述的第一驱动电路对所述第一充电电路的两个桥臂进行驱动)。如此,在所述充电设备10启动的过程中,可以基于所述供电电路100分别对各所述驱动电路200的泵升电容先进行充电,使得各所述驱动电路200可以先对每一个所述充电电路300中的上桥臂进行驱动,从而避免由于先对该充电电路300中的下桥臂进行驱动而容易出现大电流短路的问题,有效保障充电设备10的安全使用。
其中,为了提高所述充电设备10输出的充电电流的调节范围,4个所述驱动电路200可以分为2组,例如,所述第一充电电路和所述第二充电电路构成第一组充电电路,所述第三充电电路和所述第四充电电路构成第二组充电电路。
如此,使得所述第一组充电电路输出的充电电流可以为所述第一充电电路和所述第二充电电路输出的充电电流之和,并使得所述第二组充电电路输出的充电电流可以为所述第三充电电路和所述第四充电电路输出的充电电流之和。
例如,若每个所述驱动电路200输出的最大充电电流为15A,那么,所述第一组充电电路输出的最大充电电流可以为30A。同样地,所述第二组充电电路输出的最大充电电流也可以为30A。
为了进一步提高所述充电设备10输出的充电电流的调节范围,所述充电设备10包括还可以包括输出电路。
其中,所述输出电路的输入端可以与所述第一组充电电路和所述第二组充电电路连接,以分别获取所述第一组充电电路输出的充电电流和所述第二组充电电路输出的充电电流。所述输出电路的输出端用于与所述无人机设备连接,以将所述第一组充电电路输出的充电电流输出至所述无人机设备,或将所述第二组充电电路输出的充电电流输出至所述无人机设备,或将所述第一组充电电路输出的充电电流和所述第二组充电电路输出的充电电流进行汇流处理之后,再输出至所述无人机设备。
如此,基于前述的示例,所述输出电路可以分别输出30A或60A的充电电流,以对所述无人机设备进行充电。
可以理解的是,上述的示例(如15A、30A、60A)仅为了一种可以替代的示例,在其它的示例中,可以基于不同的需求,选择不同的参数配置。
结合图2,本申请实施例还提供一种可应用于上述充电设备10的供电电路100。其中,所述供电电路100可以包括变压器件110、开关器件120和控制器件130。
详细地,所述变压器件110可以包括初级线圈111和多个次级线圈113,所述多个次级线圈113分别形成多个输出端口,可以分别用于对所述充电设备10中的多个驱动电路200进行供电。
所述开关器件120可以包括控制端、高电位端和低电位端,以通过该高电位端和该低电位端与上述的发电设备和所述初级线圈111构成电流通路。并且,所述控制端可以与所述控制器件130的输出端连接,以基于该控制器件130的输出控制所述高电位端与所述低电位端之间是否导通。
如此,各所述次级线圈113可以分别基于所述初级线圈111产生的变化磁场产生感应电压,用于分别通过各所述输出端口对各所述驱动电路200进行供电,使得各所述驱动电路200能够对所述发电设备输出至各所述充电电路300的电能进行调控,并基于调控后的电能对无人机设备进行充电。
基于上述的供电电路100,一方面,可以实现多个驱动电路200的隔离供电,避免各驱动电路200之间造成干扰,从而避免各驱动电路200由于受到干扰而导致驱动控制的精度降低的问题。另一方面,还可以通过供电电路100同时对各驱动电路200进行供电,使得充电电路300的数量可以得到有效地扩展,从而通过扩展后的多个充电电路300对无人机设备进行多种模式的充电(如可以有效地增加充电电流的调节范围),进而改善现有技术中充电设备10的充电功能单一的问题。
对于所述变压器件110需要说明的是,所述次级线圈113的具体数量不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。
例如,在一种可以替代的示例中,若基于所述多个次级线圈113形成的多个输出端口仅用于对所述多个驱动电路200进行供电,那么,所述次级线圈113的数量可以基于该驱动电路200的数量进行设置。
基于前述的示例,若所述驱动电路200为4个,所述次级线圈113也可以为4个,以形成4个所述输出端口,用于对4个所述驱动电路200分别进行供电。
又例如,在另一种可以替代的示例中,若基于所述多个次级线圈113形成的多个输出端口在用于对所述多个驱动电路200进行供电的基础上,还用于对其它器件进行供电,那么,所述次级线圈113的数量可以基于该驱动电路200的数量和该其它器件的数量进行设置。
详细地,在一种具体的应用示例中,结合图3,若所述多个次级线圈113形成的多个输出端口,需要对所述多个驱动电路200和所述控制器件130进行供电,那么,所述多个次级线圈113可以包括多个第一次级线圈L1和第二次级线圈L2。
其中,各所述第一次级线圈L1可以分别形成多个第一输出端口,用于对各所述驱动电路200进行供电。所述第二次级线圈L2可以形成第二输出端口,用于对所述控制器件130的电源端进行供电。
如此,基于前述的示例,若所述驱动电路200为4个,所述第一次级线圈L1也可以为4个,以形成4个所述第一输出端口,用于对4个所述驱动电路200分别进行供电。并且,考虑到所述控制器件130一般只有一个,因此,所述第二次级线圈L2可以为一个,以形成一个所述第二输出端口。
其中,基于前述的示例可以知道,所述充电设备10在一些示例中,还可以包括输出模块,以控制输出的充电电流(如30A或60A)。因此,所述第二输出端口也可以用于对该输出模块进行供电,使得该输出模块可以该供电实现相应的控制功能。
并且,考虑到在一些情况下,为了避免所述变压器件110的初级线圈111对所述发电设备进行反向放电的问题,在本实施例中,所述初级线圈111和所述开关器件120连接之后,还可以通过一个二极管与所述发电设备连接,以形成单向导通通道,即该二极管的阳极与所述发电设备连接。
可选地,所述初级线圈111、所述第一次级线圈L1和所述第二次级线圈L2的接地设置不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。
例如,在一种可以替代的示例中,综合考虑制造成本和抗干扰能力等因素,所述多个第一次级线圈L1形成的电流通路与所述初级线圈111形成的电流通路的接地,可以为隔离设置。所述第二次级线圈L2形成的电流通路与所述初级线圈111形成的电流通路的接地,可以为非隔离设置。
也就是说,所述初级线圈111与每个所述第一次级线圈L1之间,都进行接地隔离设置,使得该初级线圈111与每个所述第一次级线圈L1之间,不会因接地而形成电流通路。如此,可以避免所述多个第一次级线圈L1的输出与所述初级线圈111的输出之间出现相互干扰的问题。
所述初级线圈111与所述第二次级线圈L2之间,进行接地非隔离设置,使得该初级线圈111与该第二次级线圈L2之间,可以连接同一个地。如此,可以降低所述供电电路100的设计复杂度和制造成本。
对于所述开关器件120需要说明的是,该开关器件120的具体类型不受限制,只要能够对所述发电设备是否对所述初级线圈111供电进行控制即可。
例如,在一种可以替代的示例中,所述开关器件120可以为P型MOS管。其中,该P型MOS管的栅极可以作为所述开关器件120的控制端,该P型MOS管的源极可以作为所述开关器件120的高电位端,该P型MOS管的漏极可以作为所述开关器件120的低电位端。
又例如,在另一种可以替代的示例中,为了降低所述开关器件120的功耗,该开关器件120可以为N型MOS管。其中,该N型MOS管的栅极可以作为所述开关器件120的控制端,该N型MOS管的漏极作为所述开关器件120的高电位端,该N型MOS管的源极作为所述开关器件120的低电位端。
对于所述控制器件130需要说明的是,该控制器件130的具体类型也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择,只要能够有效地对所述开关器件120进行驱动即可。
例如,在一种可以替代的示例中,所述控制器件130可以为一种固定频率电流模式控制器,用于向所述开关器件120的控制端提供驱动电压。
详细地,结合图4,所述固定频率电流模式控制器可以包括8个引脚,用于连接不同的电气元件或器件。其中,引脚1可以作为所述控制器件130的电压补偿端,引脚2可以作为所述控制器件130的电压反馈端,引脚3可以作为所述控制器件130的电流取样端,引脚4可以作为所述控制器件130的频率和最大占空比调节端,引脚5可以作为所述控制器件130的接地端,引脚6可以作为所述控制器件130的输出端,引脚7可以作为所述控制器件130的电源端,引脚8可以作为所述控制器件130的电压参考端。
其中,考虑到为避免在所述控制器件130的输出端向所述开关器件120的控制端提供的电压过大而导致该开关器件120损坏的问题。在本实施例中,在所述控制器件130的输出端与所述开关器件120的控制端之间,还包括两个分压电阻。
详细地,所述两个分压电阻中,第一个分压电阻的第一端与所述控制器件130的输出端连接、第二端与所述开关器件120的控制端连接。第二个分压电阻的第一端与所述开关器件120的控制端连接、第二端接地。
进一步地,考虑到所述多个次级线圈113通过形成的输出端口进行供电时,各所述次级线圈113产生的感应电压可能不能直接施加到其它器件上。因此,在本实施例中,所述供电电路100还可以包括输出单元,用于与所述次级线圈113一起形成所述输出端口。
其中,基于前述的示例可以知道,在一些示例中,所述输出端口可以包括第一输出端口和第二输出端口。因此,结合图5,所述输出单元也可以包括第一输出单元141和第二输出单元143。
详细地,所述第一输出单元141可以为多个,用于分别与所述多个第一次级线圈L1形成多个第一输出端口。所述第二输出单元143可以为一个,用于与所述第二次级线圈L2形成第二输出端口。
其中,基于不同的需求(如电压需求和电流需求等),所述第一输出单元141和所述第二输出单元143的具体构成可以不同。
第一方面,对于所述第一输出单元141。多个所述第一单元的构成既可以相同,也可以不同。在本实施例中,考虑到所述多个驱动电路200一般相同,因此,多个所述第一单元也可以相同。
结合图6,在一种可以替代的示例中,每个所述第一输出单元141可以包括第一二极管D1、第一电感l1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和多个第一电容C1。
详细地,所述第一二极管D1的阳极与所述第一次级线圈L1的第一端连接。所述第一电感l1的第一端与所述第一二极管D1的阴极连接。所述第一电阻R1的第一端与所述第一电感l1的第二端连接、第二端与所述第一次级线圈L1的第二端连接之后接地。所述第二电阻R2的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接、第二端作为所述第一输出端口。所述第三电阻R3与所述第一电阻R1并联连接。所述多个第一电容C1分别与所述第一电阻R1并联连接。
其中,所述第一电感l1、所述第一电阻R1、所述第二电阻R2和所述第三电阻R3的电气参数不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。例如,在一种可以替代的示例中,所述第一电感l1的电气参数可以为560nH、230mA。所述第一电阻R1的电阻值和所述第二电阻R2的电阻值可以都为2kΩ,所述第三电阻R3的电阻值可以为10kΩ。
并且,所述多个第一电容C1既可以是相同的,也可以是不同的,根据实际应用需求进行选择即可。例如,在一种可以替代的示例中,所述第一电容C1可以为3个,其中两个电容相同(如22uF、25V),另一个电容不同(如100nF、50V)。
第二方面,对于所述第二输出单元143。考虑到基于所述第一输出单元141形成的第一输出端口和所述第二输出单元143形成的第二输出端口提供的电压一般不同,因此,所述第二输出单元143的具体构成与所述第一输出单元141的具体构成也可以不同。
结合图7,在一种可以替代的示例中,所述第二输出单元143可以包括第二二极管D2、第四电阻R4、第五电阻R5和第二电容C2。
详细地,所述第二二极管D2的阳极与所述第二次级线圈L2的第一端连接。所述第四电阻R4的第一端与所述第二二极管D2的阴极连接后作为所述第二输出端口、第二端与所述第二次级线圈L2的第二端连接之后接地。所述第五电阻R5与所述第四电阻R4并联连接。所述第二电容C2与所述第四电阻R4并联连接。
其中,所述第四电阻R4、所述第五电阻R5和所述第二电容C2的电气参数不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。例如,在一种可以替代的示例中,所述第四电阻R4的电阻值和所述第五电阻R5的电阻值可以都为2kΩ,所述第二电容C2的电气参数可以为220uF、35V。
需要说明的是,在一些示例中,基于图7所示的第二输出单元143形成的第二输出端口,输出的电压可能不能直接有效地对所述控制器件130进行供电。因此,在所述第二输出端口与所述控制器件130的电源端之间,还可以设置一电压转换芯片,用于对所述第二输出端口输出的电压进行转换之后,再输出至所述控制器件130的电源端。
例如,在一种具体的应用示例中,所述第二输出端口输出的电压可以为22V,可以基于所述电压转换芯片将22V转换为15V,以向所述控制器件130的电源端提供15V的电压。
并且,基于前述的示例可以知道,所述第二输出端口还可以用于对所述供电电路100应用的充电设备10的输出电路进行供电,该第二输出端口输出的值为22V的电压,可以直接提供给该输出电路。
进一步地,考虑到在一些示例中,由于所述变压器件110中漏感和所述初级线圈111的电感的存在,会使得施加到所述开关器件120的高电位端的电压过高,为了避免由于电压过高而导致该开关器件120损坏的问题,在本实施例中,结合图8,所述供电电路100还可以包括电压保护单元150。
详细地,所述电压保护单元150可以与所述初级线圈111并联连接,用于在该初级线圈111和所述发电设备施加到所述高电位端的电压大于预设值时,对所述开关器件120进行电压保护。
可选地,所述电压保护单元150的具体构成不受限制,可以根据实际应用需求进行选择,如包括的电气元件的类型和数量都可以基于不同的电压保护需求进行确定。
例如,在一种可以替代的示例中,所述电压保护单元150可以包括第三二极管D3、多个第六电阻R6和多个第三电容C3。
其中,所述电压保护单元150包括的各电气元件的具体连接关系不受限制,如基于所述开关器件120与所述发电设备和所述变压器件110的初级线圈111的连接关系不同,所述电压保护单元150包括的各电气元件的具体连接关系可以不同。
例如,在一种可以替代的示例中,若所述初级线圈111的第一端与所述发电设备连接、第二端与所述开关器件120的高电位端连接,所述开关器件120的低电位端通过电阻接地,那么,所述第三二极管D3的阳极与所述初级线圈111的第二端连接。所述多个第六电阻R6串联连接之后,形成的第一端与所述第三二极管D3的阴极连接、第二端与所述初级线圈111的第一端连接。所述多个第三电容C3串联连接之后,形成的第一端与所述第三二极管D3的阴极连接、第二端与所述初级线圈111的第一端连接。
如此,在所述开关器件120的高电位端的电压过高(如大于所述预设值)时,所述多个第三电容C3可以吸收能量并进行存储,之后,在该高电位端的电压恢复之后,所述多个第三电容C3存储的能量可以通过所述多个第六电阻R6形成的闭合回路消耗,以在下一次该高电位端的电压过高时,继续吸收能量并进行存储。
其中,所述第六电阻R6的具体数量不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。例如,在一种可以替代的示例中,所述第六电阻R6可以为3个,阻值可以都为10kΩ。
并且,所述第三电容C3的具体数量也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。例如,在一种可以替代的示例中,所述第三电容C3可以为2个,可以都为22nF、100V。
进一步地,考虑到在一些示例中,如前述的示例中所述控制器件130的电源端由所述变压器件110的次级线圈113形成的输出端口供电,为了避免在所述控制器件130还未启动时,该输出端口无法进行供电的问题,在本实施例中,结合图9,所述供电电路100还可以包括启动电压提供单元160。
详细地,所述启动电压提供单元160的一端与所述发电设备连接、另一端与所述控制器件130的电源端连接,用于向该控制器件130提供启动电压。
也就是说,在所述控制器件130启动之前,所述启动电压提供单元160可以基于所述发电设备的供电,向所述控制器件130的电源端提供启动电压,使得该控制器件130可以基于该启动电压完成启动工作。在所述控制器件130启动之后,所述变压器件110进行工作,使得所述控制器件130可以基于所述变压器件110的第二次级线圈L2产生的感应电压进行工作。
其中,为了避免所述启动电压提供单元160通过所述电源端向所述第二输出端供电,在所述电源端与所述第二输出端之间还可以反向串接一个二极管,使得所述第二输出端与所述电源端之间形成单向导通通道。
可选地,所述电压保护单元150的具体构成不受限制,可以根据实际应用需求进行选择,如包括的电气元件的类型和数量都可以基于不同的启动电压进行确定。
例如,在一种可以替代的示例中,所述启动电压提供单元160可以包括第四电容C4、第五电容C5和多个第七电阻R7。
详细地,所述第四电容C4的第一端与所述控制器件130的电源端连接、第二端接地。所述多个第七电阻R7串联连接之后,形成的第一端与所述第四电容C4的第一端连接、第二端与所述发电设备连接。所述第五电容C5的第一端与所述多个第七电阻R7串联连接形成的第二端连接、第二端接地。
如此,所述第四电容C4基于所述发电设备输出的电能充电完成之后,可以向所述控制器件130的电源端提供启动电压,以使所述控制器件130能够启动。
其中,所述第七电阻R7的具体数量也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。例如,在一种可以替代的示例中,所述第七电阻R7可以为两个,且电阻值可以都为2.2kΩ。
并且,所述第四电容C4和所述第五电容C5的电气参数也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。例如,在一种可以替代的示例中,所述第四电容C4的电气参数可以为100uF、35V,所述第五电容C5的电气参数可以为47uF、100V。
综上所述,本申请提供的供电电路100和充电设备10,通过变压器件110、开关器件120和控制器件130的配合设置,使得可以通过多个输出端口分别向充电设备10中的多个驱动电路200供电,从而使得多个驱动电路200能够分别对多个充电电路300进行驱动,进而对发电设备输出至各充电电路300的电能进行调控。如此,一方面,可以实现多个驱动电路200的隔离供电,避免各驱动电路200之间造成干扰,从而避免各驱动电路200由于受到干扰而导致驱动控制的精度降低的问题。另一方面,还可以通过供电电路100同时对各驱动电路200进行供电,使得充电电路300的数量可以得到有效地扩展,从而通过扩展后的多个充电电路300对无人机设备进行多种模式的充电(如可以有效地增加充电电流的调节范围),进而改善现有技术中充电设备10的充电功能单一的问题,具有较高的实用价值。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种供电电路,其特征在于,应用于包括充电模块的充电设备,该充电模块包括多个驱动电路和多个充电电路,所述供电电路包括:
变压器件,该变压器件包括初级线圈和多个次级线圈,该多个次级线圈分别形成多个输出端口;
开关器件,该开关器件包括控制端、高电位端和低电位端,且通过该高电位端和该低电位端与发电设备和所述初级线圈构成电流通路;
控制器件,该控制器件的输出端与所述控制端连接,用于通过所述高电位端和所述低电位端控制所述发电设备是否对所述初级线圈供电;
其中,各所述次级线圈分别基于所述初级线圈产生的变化磁场产生感应电压,用于分别通过各所述输出端口对各所述驱动电路进行供电,使得各所述驱动电路对所述发电设备输出至各所述充电电路的电能进行调控,并基于调控后的电能对无人机设备进行充电。
2.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述多个次级线圈包括:
多个第一次级线圈,各所述第一次级线圈分别形成多个第一输出端口,用于对各所述驱动电路进行供电;
第二次级线圈,该第二次级线圈形成第二输出端口,用于对所述控制器件的电源端进行供电。
3.根据权利要求2所述的供电电路,其特征在于,所述多个第一次级线圈形成的电流通路与所述初级线圈形成的电流通路的接地为隔离设置;
所述第二次级线圈形成的电流通路与所述初级线圈形成的电流通路的接地为非隔离设置。
4.根据权利要求2所述的供电电路,其特征在于,所述供电电路还包括多个第一输出单元,用于分别与所述多个第一次级线圈形成多个第一输出端口,且每个第一输出单元包括:
第一二极管,该第一二极管的阳极与所述第一次级线圈的第一端连接;
第一电感,该第一电感的第一端与所述第一二极管的阴极连接;
第一电阻,该第一电阻的第一端与所述第一电感的第二端连接、第二端与所述第一次级线圈的第二端连接之后接地;
第二电阻,该第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接、第二端作为所述第一输出端口;
第三电阻,该第三电阻与所述第一电阻并联连接;
多个第一电容,该多个第一电容分别与所述第一电阻并联连接。
5.根据权利要求2所述的供电电路,其特征在于,所述供电电路还包括第二输出单元,用于与所述第二次级线圈形成第二输出端口,且该第二输出单元包括:
第二二极管,该第二二极管的阳极与所述第二次级线圈的第一端连接;
第四电阻,该第四电阻的第一端与所述第二二极管的阴极连接后作为所述第二输出端口、第二端与所述第二次级线圈的第二端连接之后接地;
第五电阻,该第五电阻与所述第四电阻并联连接;
第二电容,该第二电容与所述第四电阻并联连接。
6.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,还包括:
电压保护单元,该电压保护单元与所述初级线圈并联连接,用于在该初级线圈和所述发电设备施加到所述高电位端的电压大于预设值时,对所述开关器件进行电压保护。
7.根据权利要求6所述的供电电路,其特征在于,所述初级线圈的第一端与所述发电设备连接、第二端与所述高电位端连接,所述电压保护单元包括:
第三二极管,该第三二极管的阳极与所述初级线圈的第二端连接;
多个第六电阻,该多个第六电阻串联连接之后,形成的第一端与所述第三二极管的阴极连接、第二端与所述初级线圈的第一端连接;
多个第三电容,该多个第三电容串联连接之后,形成的第一端与所述第三二极管的阴极连接、第二端与所述初级线圈的第一端连接。
8.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,还包括:
启动电压提供单元,该启动电压提供单元的一端与所述发电设备连接、另一端与所述控制器件的电源端连接,用于向该控制器件提供启动电压。
9.根据权利要求8所述的供电电路,其特征在于,所述启动电压提供单元包括:
第四电容,该第四电容的第一端与所述控制器件的电源端连接、第二端接地;
多个第七电阻,该多个第七电阻串联连接之后,形成的第一端与所述第四电容的第一端连接、第二端与所述发电设备连接;
第五电容,该第五电容的第一端与所述多个第七电阻串联连接形成的第二端连接、第二端接地;
其中,所述第四电容基于所述发电设备输出的电能充电完成之后,向所述控制器件的电源端提供启动电压。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的供电电路,其特征在于,所述开关器件为N型MOS管,该N型MOS管的栅极作为所述控制端、漏极作为所述高电位端、源极作为所述低电位端。
11.一种充电设备,其特征在于,包括:
权利要求1-10任意一项所述的供电电路;
多个驱动电路,该多个驱动电路分别与所述供电电路的多个输出端口连接,以基于各所述输出端口的供电进行驱动工作;
多个充电电路,该多个充电电路与发电设备和所述多个驱动电路分别连接,以分别基于各所述驱动电路的驱动工作对该发电设备输出的电能进行调控,并基于调控后的电能对无人机设备进行充电。
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