CN202103464U - 具有浪涌电流抑制功能的恒压恒流充电电路 - Google Patents

具有浪涌电流抑制功能的恒压恒流充电电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种具有浪涌电流抑制功能的恒压恒流充电电路，不像以往那样把充电器空载电压整定在所需的最大电压值上，而是锁定在锂离子电池组最低放电电压值附近，当确认电池组接入充电器时，解开这个锁定，把恒压值整定到所需的最大恒压值上，同时由电容CT和电阻RT组成缓冲器；充电器电压将逐渐上升，当升到与电池组之间的电压差产生的电流值大于设定的电流值时，进入恒流控制阶段，充电电压将随着电池电压而改变，这样就避免过大的电压差出现，抑制了瞬间的浪涌电流，起到保护电路的作用。

Description

具有浪涌电流抑制功能的恒压恒流充电电路
技术领域
本实用新型属于电源领域，涉及电路保护技术，尤其是一种具有浪涌电流抑制功能的恒压恒流充电电路。 
背景技术
锂离子电池组采用恒流、恒压充电方式，空载时充电器的输出电压通常整定在最大的额定恒压值上；但一个放电充分的电池组的端电压却处在电池组所容许的最低电压值附近，两者之间存在着相当大的电压差；这时将电池组接入充电器进行充电时，这个电压差在充电回路中产生子一个巨大的浪涌电流，由于这个电流的作用，恒流调节才开始工作，这时充电器的输出电压与电池电压相同。 
这种浪涌电流发生在恒压与恒流控制的转换之间，浪涌电流的大小取决于充电回路的内阻大小和恒压值与电池组端电压之间压差大小，这个值如果超过充电回路中串接的一些器件(如MOS功率开关管等)的极限值，就会引起这些器件的损坏或降低其寿命。 
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种具有浪涌电流抑制功能的恒压恒流充电电路，既可实现恒压向恒流控制的转换，又可抑制浪涌电流，避免过大的浪涌电流造成的器件损坏。 
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现： 
一种具有浪涌电流抑制功能的恒压恒流充电电路，包括交-直流(AC-DC)变换电路和恒压-恒流(CV-CC)电路，所述充电电路的正极输出 端串有一常开开关SW，其一端与充电器的输出端子OV+及电容Ct相连，输出端子OV+将与电池的正端相连；电容Ct的另一端与电阻Rt相连，电阻Rt的另一端与电阻R1、R2以及电压控制的误差放大器U的输入端相连，电阻R1的另一端与开关SW的另一端相连；电阻R2的另一端与电阻R3和MOS场效应管QC的漏极相连，电阻R3的另一端与MOS场效应管QC的源极及充电器的负输出端OV-相连，负输出端OV-将与电池的负极相连；MOS场效应管QC的栅极与电阻R4相连，电阻R4的另一端为判别电池存在的信号输入端。 
进一步的，与电阻R4相连的为单片机。 
本实用新型所述的具有浪涌电流抑制功能的恒压恒流充电电路，不像以往那样把充电器空载电压整定在所需的最大电压值上，而是锁定在锂离子电池组最低放电电压值附近，当确认电池组接入充电器时，解开这个锁定，把恒压值整定到所需的最大恒压值上，同时由电容CT和电阻RT组成的缓冲器；充电器电压将逐渐上升，当升到与电池组之间的电压差产生的电流值大于设定的电流值时，进入恒流控制阶段，充电电压将随着电池电压而改变，这样就避免过大的电压差出现，抑制了瞬间的浪涌电流，起到保护电路的作用。 
附图说明
下面根据实施例与附图对本实用新型作进一步详细说明。 
图1是实施例一的电路结构图； 
图2是实施例二的电路结构图。 
具体实施方式
图1虚线框内的电路图是一个充电器输出恒压值控制的采样原理图，它跟 实线框内的交-直流(AC-DC)变换和恒压-恒流(CV-CC)控制图中的恒压控制相连；组成一个完善的恒压控制，这个恒压控制的电压信号VIN的控制原理图如下描述： 
一个常开开关SW的一端与充电器的输出端子OV+及电容Ct相连，输出端子OV+将与电池的正端相连，电容Ct的另一端与电阻Rt相连，电阻Rt的另一端与电阻R1、R2和电压控制的误差放大器U(采用TL431)的1号脚相连，电阻R1的另一端与开关SW的另一端相连；同时与AC-DC变换器的DC输出端相连，电阻R2的另一端与电阻R3和MOS场效应管QC的漏极相连，电阻R3的另一端与MOS场效应管QC的源极及充电器的负输出端OV-相连，负输出端OV-将与电池的负极相连。MOS场效应管QC的栅极与电阻R4相连，电阻R4的另一端为判别电池存在的信号输入端。 
上述描述电路拓扑网络图实现如下控制：当电池未接入充电器，但充电器已接上电源时，VC信号电压为OV，MOS场效应管QC不导通，恒压控制信号Vin由电阻R1与(R2+R3)分压取得，通过CV控制环反馈给AC-DC使得DC的输出恒压在一个接近于电池最低的电压值上，当电池正确接入充电器时，开关SW将闭合后，电池判别信号VC将使MOS场效应管QC导通。这时恒压控制信号Vin由电阻R1与电阻R2分压取得，将整定在最大恒压输出值；由于开关SW闭合，电容Ct和电阻Rt的缓冲器的接入，输出电压将由最小值逐渐抬高，当高于电池电压产生的电压差引起的充电电流大于整定的恒流值时，恒流控制开始工作，这样就不会产生过大的电压差，也就抑制了浪涌电流。 
图2是个实际的由MCU控制的带有电池组温度控制信号的充电回路；这里仅叙述本原理图相关的内容，当电池未接入时，开关SW的控制端和MOS 场效应管QC的控制端信号都为低。当电池接入充电器时，单片机的Tin端就可判别到电池正常接入，同时单片机的Vin1端也对电池电压信号进行判别，正常时单片机的SW1端输出高电平，Q1端导通，SW开关闭合，待完全闭合后SW2端输出为高电平，MOS场效应管QC将导通，实现了CV-CC的软转换。 

Claims (2)

1.一种具有浪涌电流抑制功能的恒压恒流充电电路，包括交-直流(AC-DC)变换电路和恒压-恒流(CV-CC)电路，其特征在于，所述充电电路的正极输出端串有一常开开关SW，其一端与充电器的输出端子OV+及电容Ct相连，输出端子OV+将与电池的正端相连；电容Ct的另一端与电阻Rt相连，电阻Rt的另一端与电阻R1、R2以及电压控制的误差放大器U的输入端相连，电阻R1的另一端与开关SW的另一端相连；电阻R2的另一端与电阻R3和MOS场效应管QC的漏极相连，电阻R3的另一端与MOS场效应管QC的源极及充电器的负输出端OV-相连，负输出端OV-将与电池的负极相连；MOS场效应管QC的栅极与电阻R4相连，电阻R4的另一端为判别电池存在的信号输入端。
2.根据权利要求1所述的具有浪涌电流抑制功能的恒压恒流充电电路，其特征在于，与电阻R4相连的为单片机。 
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