CN201584794U - 一种充电电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型适用于充电的技术领域，提供了一种充电电路，其包括能量输入端、输入功率检测模块、电能储存器、升压模块、电池、充电开关管、PWM功率隔离驱动模块和控制模块。在本实用新型中，充电电路的控制模块通过输入功率检测模块检测到输入功率降低时，控制模块控制升压模块对电能储存器储存的电能进行升压，提高了电池的充电电压，从而提高了充电电路的充电效率。

Description

一种充电电路
技术领域
本实用新型属于充电的技术领域，尤其涉及一种充电电路。
背景技术
太阳能、风能等新能源作为一种绿色的能源已经广泛地应用在人们的生活当中，比如人们制造出太阳能充电电路和风能充电电路。
但是，太阳能、风能等新能源有时会受到自然因素的影响而减弱，比如阴天或者在无风的情况下，太阳能和风能都会减弱，这样充电电路的输入功率会降低，充电电路会因为充电电压不够高而无法对电池进行充电，从而降低了充电电路的充电效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种充电电路，旨在解决现有的充电电路会因为自然因素的影响存在充电效率降低的问题。
本实用新型是这样实现的，一种充电电路，包括能量输入端，所述充电电路还包括：
分别与所述能量输入端的正极端与地端连接的输入功率检测模块；
与所述输入功率检测模块并联的电能储存器；
输入端接所述能量输入端的正极端的升压模块；
正极与所述升压模块的输出端连接，负极与地端连接的电池；
输入端接所述电池的负极，输出端接所述输入功率检测模块的充电开关管；
驱动端分别接所述升压模块的控制端和充电开关管的控制端的PWM功率隔离驱动模块；以及
电源端接所述升压模块的输出端，检测端接所述输入功率检测模块，输出端接所述PWM功率隔离驱动模块的控制模块，根据所述输入功率，控制所述升压模块对所述电能储存器储存的电能进行升压。
上述结构中，所述输入功率检测模块包括第一电阻、第二电阻和第一电流检测器，所述第一电阻的第一端接所述能量输入端的正极端，所述第一电阻的第二端分别接所述第二电阻的第一端和控制模块的检测端，所述第二电阻的第二端同时接所述能量输入端的地端和第一电流检测器的第一端，所述第一电流检测器的第二端接所述充电开关管的输出端，所述第一电流检测器的输出端接所述控制模块的检测端。
上述结构中，所述电能储存器包括一电容，所述电容的正极接第一电阻的第一端，所述电容的负极接第一电流检测器的第二端。
上述结构中，所述升压模块包括电感和第一MOSFET管，所述电感的第一端接所述能量输入端的正极端，所述电感的第二端同时接所述第一MOSFET管的漏极和控制模块的电源端，所述第一MOSFET管的栅极接PWM功率隔离驱动模块的驱动端，所述第一MOSFET管的源极接所述充电开关管的输出端。
上述结构中，所述控制模块包括电源端、电压检测端、电流检测端、高频信号输出端和地端，所述控制模块的电源端接电感的第二端，所述控制模块的电压检测端接所述第一电阻的第二端，所述控制模块的电流检测端接所述第一电流检测器的输出端，所述控制模块的高频信号输出端接PWM功率隔离驱动模块的输入端，所述控制模块的地端接充电开关管的输入端。
上述结构中，所述充电开关管采用第二MOSFET管，所述第二MOSFET管的漏极接电池的负极，所述第二MOSFET管的栅极接所述PWM功率隔离驱动模块的驱动端，所述第二MOSFET管的源极接所述第一电流检测器的第二端。
上述结构中，所述PWM功率隔离驱动模块包括高频信号输入端、第一驱动端和第二驱动端，所述PWM功率隔离驱动模块的高频信号输入端接所述控制模块的高频信号输出端，所述PWM功率隔离驱动模块的第一驱动端接所述第一MOSFET管的栅极，所述PWM功率隔离驱动模块的第二驱动端接所述第二MOSFET管的栅极。
上述结构中，所述充电电路还包括二极管、第三MOSFET管、三极管、负载电流检测器和负载端，所述二极管的阳极接电感的第二端，所述二极管的阴极接控制模块的电源端，所述三极管的基极接控制模块的使能信号输出端，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极接第三MOSFET管的栅极，所述第三MOSFET管的漏极接负载端的第二端，所述负载端的第一端接二极管的阴极，所述第三MOSFET管的源极接负载电流检测器的第一端，所述负载电流检测器的第二端接地，所述负载电流检测器的输出端接控制模块的负载电流检测端。
在本实用新型中，充电电路的控制模块通过输入功率检测模块检测到输入功率降低时，控制模块控制升压模块对电能储存器储存的电能进行升压，提高了电池的充电电压，从而提高了充电电路的充电效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的充电电路的结构图；
图2是本实用新型实施例提供的充电电路的示例电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1示出了本实用新型实施例提供的充电电路的结构。
充电电路包括能量输入端1，其中，能量输入端1可以接太阳能电池板或者风能发电机等新能源发电机，充电电路还包括：
分别与能量输入端1的正极端与地端连接的输入功率检测模块3；
与输入功率检测模块3并联的电能储存器4；
输入端接能量输入端1的正极端的升压模块5；
正极与升压模块5的输出端连接，负极与地端连接的电池2；
输入端接电池2的负极，输出端接输入功率检测模块3的充电开关管7；
驱动端分别接升压模块5的控制端和充电开关管7的控制端的PWM功率隔离驱动模块8；
电源端接升压模块5的输出端，检测端接输入功率检测模块3，输出端接PWM功率隔离驱动模块8的控制模块6，控制模块6根据输入功率，控制升压模块5对电能储存器4储存的电能进行升压，从而提高充电电压对电池2进行充电。
图2示出了本实用新型实施例提供的充电电路的示例电路结构。
作为本实用新型一实施例，输入功率检测模块3包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电流检测器I1，第一电阻R1的第一端接能量输入端1的正极端，第一电阻R1的第二端分别接第二电阻R2的第一端和控制模块6的检测端，第二电阻R2的第二端同时接能量输入端1的地端和第一电流检测器I1的第一端，第一电流检测器I1的第二端接充电开关管7的输出端，第一电流检测器I1的输出端接控制模块6的检测端。
电能储存器4包括一电容C1，电容C1的正极接第一电阻R1的第一端，电容C1的负极接第一电流检测器I1的第二端。
升压模块5包括电感L1和第一MOSFET管Q1，电感L1的第一端接能量输入端1的正极端，电感L1的第二端同时接第一MOSFET管Q1的漏极和控制模块6的电源端，第一MOSFET管Q1的栅极接PWM功率隔离驱动模块8的驱动端，第一MOSFET管Q1的源极接充电开关管7的输出端。
控制模块6包括电源端VCC、电压检测端A/D1、电流检测端A/D2、高频信号输出端PWM和地端GND，控制模块6的电源端VCC接电感L1的第二端，控制模块6的电压检测端A/D1接第一电阻R1的第二端，控制模块6的电流检测端A/D2接第一电流检测器I1的输出端，控制模块6的高频信号输出端PWM接PWM功率隔离驱动模块8的输入端，控制模块6的地端GND接充电开关管7的输入端。
充电开关管7采用第二MOSFET管Q2，第二MOSFET管Q2的漏极接电池2的负极，第二MOSFET管Q2的栅极接PWM功率隔离驱动模块8的驱动端，第二MOSFET管Q2的源极接第一电流检测器I1的第二端。
PWM功率隔离驱动模块8包括高频信号输入端PWM、第一驱动端OUT1和第二驱动端OUT2，PWM功率隔离驱动模块8的高频信号输入端PWM接控制模块6的高频信号输出端PWM，PWM功率隔离驱动模块8的第一驱动端OUT1接第一MOSFET管Q1的栅极，PWM功率隔离驱动模块8的第二驱动端OUT2接第二MOSFET管Q2的栅极。
充电电路还包括二极管D1、第三MOSFET管Q3、三极管Q4、负载电流检测器I2和负载端J1，二极管D1的阳极接电感L1的第二端，二极管D1的阴极接控制模块6的电源端VCC，三极管Q4的基极接控制模块6的使能信号输出端I/O，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极接第三MOSFET管Q3的栅极，第三MOSFET管Q3的漏极接负载端J1的第二端，负载端J1的第一端接二极管D1的阴极，第三MOSFET管Q3的源极接负载电流检测器I2的第一端，负载电流检测器I2的第二端接地，负载电流检测器I2的输出端接控制模块6的负载电流检测端A/D3。
本实用新型的工作原理为：
正常充电时，电感L1、二极管D1、电池2、第二MOSFET管Q2构成充电回路，控制模块6控制第二MOSFET管Q2的通断，能量输入端1输入的电能以PWM方式对电池2充电。
当输入功率较低时，能量输入端1输入的电能预先存储在电容C1里，控制模块6控制第二MOSFET管Q2保持在常通状态，控制模块6输出高频信号给第一MOSFET管Q1的栅极，由电感L1和第一MOSFET管Q1组成升压电路5开始起作用，对电容C1储存的电能进行升压，提高了电池2的充电电压，从而提高了充电电路的充电效率。
在本实用新型实施例中，充电电路的控制模块通过输入功率检测模块检测到输入功率降低时，控制模块控制升压模块对电能储存器储存的电能进行升压，提高了电池的充电电压，从而提高了充电电路的充电效率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种充电电路，包括能量输入端，其特征在于，所述充电电路还包括：
分别与所述能量输入端的正极端与地端连接的输入功率检测模块；
与所述输入功率检测模块并联的电能储存器；
输入端接所述能量输入端的正极端的升压模块；
正极与所述升压模块的输出端连接，负极与地端连接的电池；
输入端接所述电池的负极，输出端接所述输入功率检测模块的充电开关管；
驱动端分别接所述升压模块的控制端和充电开关管的控制端的PWM功率隔离驱动模块；以及
电源端接所述升压模块的输出端，检测端接所述输入功率检测模块，输出端接所述PWM功率隔离驱动模块的控制模块，根据所述输入功率，控制所述升压模块对所述电能储存器储存的电能进行升压。
2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述输入功率检测模块包括第一电阻、第二电阻和第一电流检测器，所述第一电阻的第一端接所述能量输入端的正极端，所述第一电阻的第二端分别接所述第二电阻的第一端和控制模块的检测端，所述第二电阻的第二端同时接所述能量输入端的地端和第一电流检测器的第一端，所述第一电流检测器的第二端接所述充电开关管的输出端，所述第一电流检测器的输出端接所述控制模块的检测端。
3.如权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述电能储存器包括一电容，所述电容的正极接第一电阻的第一端，所述电容的负极接第一电流检测器的第二端。
4.如权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述升压模块包括电感和第一MOSFET管，所述电感的第一端接所述能量输入端的正极端，所述电感的第二端同时接所述第一MOSFET管的漏极和控制模块的电源端，所述第一MOSFET管的栅极接PWM功率隔离驱动模块的驱动端，所述第一MOSFET管的源极接所述充电开关管的输出端。
5.如权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述控制模块包括电源端、电压检测端、电流检测端、高频信号输出端和地端，所述控制模块的电源端接电感的第二端，所述控制模块的电压检测端接所述第一电阻的第二端，所述控制模块的电流检测端接所述第一电流检测器的输出端，所述控制模块的高频信号输出端接PWM功率隔离驱动模块的输入端，所述控制模块的地端接充电开关管的输入端。
6.如权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述充电开关管采用第二MOSFET管，所述第二MOSFET管的漏极接电池的负极，所述第二MOSFET管的栅极接所述PWM功率隔离驱动模块的驱动端，所述第二MOSFET管的源极接所述第一电流检测器的第二端。
7.如权利要求6所述的充电电路，其特征在于，所述PWM功率隔离驱动模块包括高频信号输入端、第一驱动端和第二驱动端，所述PWM功率隔离驱动模块的高频信号输入端接所述控制模块的高频信号输出端，所述PWM功率隔离驱动模块的第一驱动端接所述第一MOSFET管的栅极，所述PWM功率隔离驱动模块的第二驱动端接所述第二MOSFET管的栅极。
8.如权利要求7所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括二极管、第三MOSFET管、三极管、负载电流检测器和负载端，所述二极管的阳极接电感的第二端，所述二极管的阴极接控制模块的电源端，所述三极管的基极接控制模块的使能信号输出端，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极接第三MOSFET管的栅极，所述第三MOSFET管的漏极接负载端的第二端，所述负载端的第一端接二极管的阴极，所述第三MOSFET管的源极接负载电流检测器的第一端，所述负载电流检测器的第二端接地，所述负载电流检测器的输出端接控制模块的负载电流检测端。
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