CN200959525Y - 锂电矿灯的限流充电电路 - Google Patents
锂电矿灯的限流充电电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN200959525Y CN200959525Y CN 200620086985 CN200620086985U CN200959525Y CN 200959525 Y CN200959525 Y CN 200959525Y CN 200620086985 CN200620086985 CN 200620086985 CN 200620086985 U CN200620086985 U CN 200620086985U CN 200959525 Y CN200959525 Y CN 200959525Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- charging
- input
- current
- lithium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种锂电矿灯的限流充电电路，其主要技术要点是，包括串联在所述锂电池单元的负极和所述负极输入端口之间的充电控制开关Q4和采样电阻R9，和可将一个输入电压与设定的第一参考电压比较并通过输出结果控制所述充电控制开关Q4通/断的充电控制部，和可将所述采样电阻R9的电压与设定的第二参考电压进行比较并输出比较结果的充电电流检测部，和可根据所述充电电流检测部输出的比较结果将相应的所述锂电池单元的负极端的电压或者一个低于所述第一参考电压的电压输入所述充电控制部的输入电压端的输入电压控制支路。本实用新型可以使矿灯的锂电池在限定的电流下安全充电，增大了锂电池的循环使用寿命，而且结构简单、工作可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电矿灯技术领域，尤其涉及一种用于锂电矿灯的充电电路。
背景技术
在煤矿、铁矿等井下工作人员工作时需要在安全帽上安装一个照明装置-矿灯进行工作，现在锂电矿灯逐渐取代了传统的硫酸电瓶的铅蓄电池矿灯，改进了传统硫酸电瓶的铅蓄电池的矿灯重量体积较大，污染环境，不利于携带等缺点，而且锂电矿灯持续照明时间增长，可循环使用的寿命长，在安全性能方面，锂电矿灯不也易产生电火花，消除了矿灯引起***的隐患。锂电池的充电过程为由恒流充电转入恒压充电的过程，如果恒流充电的电流不稳定，或者充电电压过高，以及电压突然变化，都会损坏电池，减少锂电池的使用寿命。为了解决锂电池在使用中常常存在过充电或充电电压突然变化，损坏锂电池和影响锂电池寿命的现象，所以在采用锂电池作为电源的电路中，必须采用完善的充电电路保护锂电池的安全，这样才能确保锂电池的安全及使用寿命。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构简单、工作可靠的锂电矿灯的限流充电电路，该限流充电电路可以使锂电池在安全范围内充电，增大了锂电池的循环使用寿命。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：锂电矿灯的限流充电电路，包括由正、负极输入端口和连接于所述正、负极输入端口之间的锂电池单元组成的主电路，该限流充电电路包括串联在所述锂电池单元的负极和所述负极输入端口之间的充电控制开关和采样电阻，和可将一个输入电压与设定的第一参考电压比较并通过输出结果控制所述充电控制开关通/断的充电控制部，和可将所述采样电阻的电压与设定的第二参考电压进行比较并输出比较结果的充电电流检测部，和可根据所述充电电流检测部输出的比较结果将相应的所述锂电池单元的负极端的电压或者一个低于所述第一参考电压的电压输入所述充电控制部的输入电压端的输入电压控制支路。
作为一种具体实施方式，所述充电控制部包括一个第一电压比较器，所述第一电压比较器的参考电压端与提供第一参考电压的第一电压源电路连接，所述第一电压比较器的输入电压端与所述输入电压控制支路连接，所述第一电压比较器的输出端与所述充电控制开关的控制端连接。
作为一种具体实施方式，所述充电电流检测部包括一个第二电压比较器，所述第二电压比较器的参考电压端与提供第二参考电压的第二电压源电路连接，所述第二电压比较器的输入电压端与所述采样电阻连接，所述第二电压比较器的输出端与所述输入电压控制支路连接。
作为一种具体实施方式，所述输入电压控制支路连接于所述锂电池单元的负极端与所述第二电压比较器的输出端之间，所述输入电压控制支路中设有一个二极管，所述二极管的阳极分别与所述第一电压比较器的输入电压端和所述锂电池单元的负极端连接，所述二极管的阴极与所述第二电压比较器的输出端连接。
采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：由于该限流充电电路包括串联在所述锂电池单元的负极和所述负极输入端口之间的充电控制开关和采样电阻，和可将一个输入电压与设定的第一参考电压比较并通过输出结果控制所述充电控制开关通/断的充电控制部，和可将所述采样电阻的电压与设定的第二参考电压进行比较并输出比较结果的充电电流检测部，和可根据所述充电电流检测部输出的比较结果将相应的所述锂电池单元的负极端的电压或者一个低于所述第一参考电压的电压输入所述充电控制部的输入电压端的输入电压控制支路，所以，锂电池充电时，所述采样电阻的电压输入到所述第二电压比较器的电压输入端，与所述第二电压比较器的参考电压端的第二参考电压比较，若大于第二参考电压则说明实际的充电电流大于限定的充电电流，第二电压比较器输出低电平。
由于所述输入电压控制支路连接于所述锂电池单元的负极端与所述第二电压比较器的输出端之间，所述输入电压控制支路中设有一个二极管，所述二极管的阳极分别与所述第一电压比较器的输入电压端和所述锂电池单元的负极端连接，所述二极管的阴极与所述第二电压比较器的输出端连接，所以当第二电压比较器输出低电平时，所述输入电压控制支路将一个低于第一参考电压的电压输入到所述第一电压比较器的输入电压端，所述第一电压比较器的输出为低电平，使所述充电控制开关关断，这样充电电流减小。
若采样电阻输入到所述第二电压比较器的电压输入端的电压小于第二参考电压，则说明实际充电电流小于限定的充电电流，则第二电压比较器输出高电平，此时，所述输入电压控制支路将所述锂电池单元的负极端的电压输入到所述第一电压比较器的输入电压端。由于在刚开始充电时，锂电池单元的电压比较低，锂电池单元负极的电压高于设定的第一参考电压，所以所述第一电压比较器的输出为高电平，控制所述充电控制开关打开，充电电流增大。
当充电电流增大到超过限定的充电电流时，重复上述的过程，使锂电池保持在限定电流充电。本实用新型实现了锂电矿灯的可充电锂电池在限定电流充电的目的，可以保证锂电池的充电安全，延长锂电池的循环使用寿命，而且结构简单，制作成本低，性能可靠。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电路框图。
图2是本实用新型实施例的电路原理图。
图3是本实用新型实施例的电流变化波形图。
具体实施方式
锂电矿灯的限流充电电路，如图1所示，锂电矿灯的限流充电电路，包括由正、负极输入端口和连接于所述正、负极输入端口之间的锂电池单元组成的主电路，该限流充电电路包括串联在所述锂电池单元的负极和所述负极输入端口之间的充电控制开关Q4和采样电阻R9，和可将一个输入电压与设定的第一参考电压比较并通过输出结果控制所述充电控制开关Q4通/断的充电控制部，和可将所述采样电阻R9的电压与设定的第二参考电压进行比较并输出比较结果的充电电流检测部，和可根据所述充电电流检测部输出的比较结果将相应的所述锂电池单元的负极端的电压或者一个低于所述第一参考电压的电压输入所述充电控制部的输入电压端的输入电压控制支路。
所述充电控制部包括一个第一电压比较器Q2，所述第一电压比较器Q2的参考电压端与提供第一参考电压的第一电压源电路连接，所述第一电压比较器Q2的输入电压端与所述输入电压控制支路连接，所述第一电压比较器Q2的输出端与所述充电控制开关Q4的控制端连接。
所述充电电流检测部包括一个第二电压比较器Q3，所述第二电压比较器Q3的参考电压端与提供第二参考电压的第二电压源电路连接，所述第二电压比较器Q3的输入电压端与所述采样电阻R9连接，所述第二电压比较器Q3的输出端与所述输入电压控制支路连接。
所述输入电压控制支路连接于所述锂电池单元的负极端与所述第二电压比较器Q3的输出端之间，所述输入电压控制支路中设有一个二极管D3，所述二极管D3的阳极分别与所述第一电压比较器Q2的输入电压端和所述锂电池单元的负极端连接，所述二极管D3的阴极与所述第二电压比较器Q3的输出端连接。
如图2所示，所述正、负极输入端口是用于和充电器连接的插头，在正、负极输入端口和所述锂电池的两端分别设有电容器C1和电容器C3，保护二极管D1的阳极与所述锂电池的负极连接，所述二极管D1的阴极连接到所述充电控制开关Q4，在充电电源正负极接反的情况下，保护二极管D1可以切断充电电路，保护电路及锂电池的安全。所述充电控制开关Q4由MOSFET管构成，所述MOSFET管的漏极与所述保护二极管D1的阴极连接，所述MOSFET管的栅极通过电阻R4连接到第一电压比较器Q2的输出端，所述MOSFET管的源极连接到所述采样电阻R9，采样电阻R9为并联连接的电阻R91、电阻R92、电阻R93。
锂电池充电，其恒流充电过程中的限定的充电电流为700mA作用，随着充电过程的进行，充电锂电池两端的电压上升到标准规定的4.2V转为恒压充电。本实施例中，设定充电器的输出电压为5V，第一参考电压为0.8V，第二参考电压为0.23V。
刚开始充电时，充电电流较大，所述采样电阻R9两端的电压大于0.23V，第二电压比较器Q3输出低电平，由于二极管D3的作用，此时将一个低于第一参考电压的电压输入到所述第一电压比较器Q2的输入电压端，所述第一电压比较器Q2的输出为低电平，使所述充电控制开关Q4关断，这样充电电流减小。
充电电流减小到限定的充电电流700mA的标准以下时，采样电阻R9输入到所述第二电压比较器Q3的电压输入端的电压小于0.23V，此时第二电压比较器Q3输出高电平，还是由于二极管D3的作用，此时，所述锂电池单元的负极端的电压将被输入到所述第一电压比较器Q2的输入电压端，锂电池单元负极端的对地电压为(电源电压-电池的端电压)，大于第一参考电压0.8V，所以所述第一电压比较器Q2的输出为高电平，控制所述充电控制开关Q4打开，增大充电电流。
反复上述工作过程，使充电电流定在700mA左右，其电流变化波形图如图3所示。
如图2所示，所述第一电压源电路包括电压调节器Q1，所述电压调节器Q1的控制端与所述正输入端口连接，所述电压调节器Q1的接地端通过并联连接的电阻R10和电容器C5接地，所述电压调节器Q1的控制端与取样端之间设有并联连接的电容器C2和电阻R2，所述电压调节器Q1的取样端与接地端之间设有电阻R6，所述电压调节器Q1的接地端B通过电阻R7输出第一参考电压0.8V到第一电压比较器Q2。
所述第二电压源电路为正、负极输入端口之间设置有串联连接的电阻R1和二极管D2，所述二极管D2的阳极与所述电阻R1连接，正、负极输入端口之间还包括电容器C4，串联连接的电阻R51、电阻R52与所述二极管D2并联，所述电阻R51、电阻R52连接点输出第二参考电压0.23V到第二电压比较器Q3。这样第一电压源电路和第二电压源电路设计灵活，可以根据不同的需要变化元器件，调节输出的电压。
所述第一电压比较器Q2反相输入端的参考电压为0.8V，第一电压比较器Q2的同相输入端与其近似相等，因此电容器C3两端，也就是锂电池两端的电压保持在4.2V左右，这样在电源电压突然增大时也可以保护锂电池的安全，具有二级保护的作用。
Claims (5)
1、锂电矿灯的限流充电电路，包括由正、负极输入端口和连接于所述正、负极输入端口之间的锂电池单元组成的主电路，其特征在于：该限流充电电路包括串联在所述锂电池单元的负极和所述负极输入端口之间的充电控制开关(Q4)和采样电阻(R9)，和可将一个输入电压与设定的第一参考电压比较并通过输出结果控制所述充电控制开关(Q4)通/断的充电控制部，和可将所述采样电阻(R9)的电压与设定的第二参考电压进行比较并输出比较结果的充电电流检测部，和可根据所述充电电流检测部输出的比较结果将相应的所述锂电池单元的负极端的电压或者一个低于所述第一参考电压的电压输入所述充电控制部的输入电压端的输入电压控制支路。
2、如权利要求1所述的锂电矿灯的限流充电电路，其特征在于：所述充电控制部包括一个第一电压比较器(Q2)，所述第一电压比较器(Q2)的参考电压端与提供第一参考电压的第一电压源电路连接，所述第一电压比较器(Q2)的输入电压端与所述输入电压控制支路连接，所述第一电压比较器(Q2)的输出端与所述充电控制开关(Q4)的控制端连接。
3、如权利要求1所述的锂电矿灯的限流充电电路，其特征在于：所述充电电流检测部包括一个第二电压比较器(Q3)，所述第二电压比较器(Q3)的参考电压端与提供第二参考电压的第二电压源电路连接，所述第二电压比较器(Q3)的输入电压端与所述采样电阻(R9)连接，所述第二电压比较器(Q3)的输出端与所述输入电压控制支路连接。
4、如权利要求2所述的锂电矿灯的限流充电电路，其特征在于：所述输入电压控制支路连接于所述锂电池单元的负极端与所述第二电压比较器(Q3)的输出端之间，所述输入电压控制支路中设有一个二极管(D3)，所述二极管(D3)的阳极分别与所述第一电压比较器(Q2)的输入电压端和所述锂电池单元的负极端连接，所述二极管(D3)的阴极与所述第二电压比较器(Q3)的输出端连接。
5、如权利要求1所述的锂电矿灯的限流充电电路，其特征在于：所述充电控制开关(Q4)由MOSFET管构成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620086985 CN200959525Y (zh) | 2006-07-15 | 2006-07-15 | 锂电矿灯的限流充电电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620086985 CN200959525Y (zh) | 2006-07-15 | 2006-07-15 | 锂电矿灯的限流充电电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN200959525Y true CN200959525Y (zh) | 2007-10-10 |
Family
ID=38786405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200620086985 Expired - Fee Related CN200959525Y (zh) | 2006-07-15 | 2006-07-15 | 锂电矿灯的限流充电电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN200959525Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102157965A (zh) * | 2011-03-18 | 2011-08-17 | 深圳市博驰信电子有限责任公司 | 充电控制装置及电压钳位消除开关内阻的电压检测方法 |
-
2006
- 2006-07-15 CN CN 200620086985 patent/CN200959525Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102157965A (zh) * | 2011-03-18 | 2011-08-17 | 深圳市博驰信电子有限责任公司 | 充电控制装置及电压钳位消除开关内阻的电压检测方法 |
| CN102157965B (zh) * | 2011-03-18 | 2013-04-24 | 深圳市博驰信电子有限责任公司 | 充电控制装置及电压钳位消除开关内阻的电压检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201985788U (zh) | 太阳能发电控制器 | |
| CN201994718U (zh) | 一种智能供电、充电电路 | |
| CN200959525Y (zh) | 锂电矿灯的限流充电电路 | |
| CN203871879U (zh) | 一种锂电池组的充电状态指示电路 | |
| CN205123354U (zh) | 小容量铅酸蓄电池的恒压恒流充电和保护电路 | |
| CN205141785U (zh) | 基于单片机控制的数字化智能充电器 | |
| CN204118786U (zh) | 电瓶充电保护装置 | |
| CN102427264A (zh) | 太阳能电源控制器的设计方法 | |
| CN203218870U (zh) | 一种锂离子汽车启动电池保护板 | |
| CN202840490U (zh) | 一种锂电池保护电路及装置 | |
| CN204538786U (zh) | 一种过压充电保护充电器 | |
| CN204046149U (zh) | 蓄电池过充电保护电路 | |
| CN204349564U (zh) | 太阳能充电一体机 | |
| CN103138241A (zh) | 太阳能充电站蓄电池保护电路 | |
| CN202524152U (zh) | 便携式蓄电池并列装置 | |
| CN206023317U (zh) | 一种蓄电池组充放电装置 | |
| CN202218007U (zh) | 一种动力锂离子电池的保护电路 | |
| CN201174603Y (zh) | 太阳能逆变电源 | |
| CN204905373U (zh) | 一种用于无过充及无短路保护锂离子电池的太阳能充电器 | |
| CN209267841U (zh) | 一种多充多控多功能led灯 | |
| CN204761016U (zh) | 一种新能源汽车动力电池的保护电路 | |
| CN101762827A (zh) | 瞬变电磁仪新型电源装置 | |
| CN203883672U (zh) | 电动车充电器抗干扰电路 | |
| CN203932982U (zh) | 一种电子蜡烛低压保护电路结构 | |
| CN202374004U (zh) | 太阳能电源控制器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |