CN204089315U - 一种蓄电池的高性能充电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蓄电池的高性能充电电路，该充电电路包括有依次电力输入连接的市电输入端、整流及功率因数校正电路、全桥DC/DC转换电路、整流滤波输出电路、报警提示电路和蓄电池；所述的整流及功率因数校正电路包括整流桥（D2）、BOOST型拓扑结构的功率因数校正电路和滤波电路，所述滤波电路包括相互并联连接的第一极性电容（C1）和第二阳极电容（C2）。本实用新型的优点是该充电电路实现大功率、高效率输出，对充电具有很好供源作用；可以满足多样化蓄电池充电，另外可以有效地解决过流、短路问题；采用合理化的充电策略保证充电不损耗蓄电池，延长蓄电池的使用寿命。

Description

一种蓄电池的高性能充电电路

技术领域

本实用新型属于蓄电池领域，特别涉及一种对蓄电池在无耗损的状态下高效稳定的充电电路，即蓄电池的高性能充电电路。

背景技术

随着电动汽车的大力发展，电能的高效、清洁、可再生性使得它成为目前替代传统能源的最佳选择。各个国家也都大力支持电动汽车的研发和生产，诸多的汽车公司也纷纷着重研制电动汽车技术。我国各地电网也都纷纷建立了电动汽车充电桩，并对购买已上市的电动汽车的用户给予一定程度的补助。尽管如此，电动汽车完全替代传统能源汽车还是要克服诸多困难。其中一个就是充电设施的规范，目前还没有一个完善健全的充电设施体系，针对不同的电动汽车，各个汽车生产公司有着多样化的充电标准，但是都无法做到快速、安全、有效的充电。

不同蓄电池，特点不同，充电策略也不相同。同时充电器质量的优劣关系到电池性能的发挥及寿命、充电器本身的智能化关系到用户的使用方便及电力***电力计费等管理问题。针对多样化的蓄电池，如何合理高效的充电成为了人们日益关注的问题。蓄电池充电器的优化设计始终都是难题，蓄电池充电效率低，充电不合理等现象会家居蓄电池的劣化，如何合理、高效、稳定的充电来延长蓄电池寿命日趋重要。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种蓄电池的高性能充电电路，该充电电路实现大功率、高效率输出，对充电具有很好供源作用；可以满足多样化蓄电池充电。 

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是该充电电路包括有依次电力输入连接的市电输入端、整流及功率因数校正电路、全桥DC/DC转换电路、整流滤波输出电路、报警提示电路和蓄电池；

所述的整流及功率因数校正电路包括整流桥（D2）、BOOST型拓扑结构的功率因数校正电路和滤波电路，所述滤波电路包括相互并联连接的第一极性电容（C1）和第二阳极电容（C2）。

进一步设置是还包括有用于给整流电路及功率因数校正电路、DC/DC变换电路、整流滤波输出电路、报警提示电路及提供工作电压的辅助电源电路，该辅助电源电路包括有市电输入端、AC/AC变压电路、整流滤波电路和线性稳压器。

进一步设置是所述全桥DC/DC转换电路采用的是全桥整流电路和电流调节电路，该电流调节电路连接于全桥整流电路之间，该电流调节电路包括并联的第一电容（C12）、第二电容（C13）以及与相互串联的第三电容（C14）和第四电容（C15）。

进一步设置是所述的整流滤波输出电路中设置有由三个并联的第一旁路电容（C18）、第二旁路电容（C19）、第三旁路电容（C20）和一个第一电感（L4）构成的LC滤波器。

进一步设置是所述的报警提示电路为声光报警装置。

本实用新型的优点是该充电电路实现大功率、高效率输出，对充电具有很好供源作用；可以满足多样化蓄电池充电，另外可以有效地解决过流、短路问题；采用合理化的充电策略保证充电不损耗蓄电池，延长蓄电池的使用寿命。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做进一步介绍。

附图说明

图1图1 是本实用新型具体实施方式原理框图；

图2 是本实用新型具体实施方式辅助电源电路的电路图；

图3 是本实用新型具体实施方式整流及功率因数校正电路的电路图；

图4是本实用新型具体实施方式的全桥DC/DC转换电路的电路图；

图5 是本实用新型具体实施方式的整流滤波输出电路的电路图。

具体实施方式

    下面通过实施例对本实用新型进行具体的描述，只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限定。

参见图1，为本实用新型提供的一种蓄电池高性能充电电路的总体结构示意图，包括220V是输入、滤波全桥整流、功率因数校正、DC/DC变换、整流滤波、报警指示及蓄电池等。

如图1，所述蓄电池高性能充电电路，220V市电输入端1后，整流及功率因数校正电路2、全桥DC/DC转换电路3、整流滤波输出电路4、报警提示电路5后输出稳压给蓄电池7充电，其中输入电压单相50HZ±10%，电压有效值波动范围220V±15%，即有效值为187V-253V；输出直流额定电压15V；输入端加功率因数校正，功率因数90 %；充电初期效率大于85%；输入电流失真度小于3%；充电过程分为激充、快充、浮充；具有温度检测功能，可根据电池和环境温度改变充电策略；针对过流、短路有自动报警功能；具有友好的人机界面，可对充电策略进行调整；散热方式为风冷。

    如图1，所述蓄电池高性能充电电路的报警提示电路5，可以检测电池温度、充电器温度，当电池过温时会使电路停止工作，同时会报警提示，当充电器过温时，风冷***会开启，如果温度继续升高，则充电器会停止工作。

在过流、短路时进行保护：当电流过大，超过设定门限电流，电路会报警提示；在充电器启动之前会进行短路检测，当电阻小于0.5Ω时认为电路故障，并报警提示，这种高效保护电路提高蓄电池运行的可靠性和高效性。该报警提示电路5采用市售的具有上述功能和规格的声光报警装置。

如图2，所述蓄电池高性能充电电路的辅助电源电路，220V市电输入后，AC/AC变压电路、整流滤波电路、线性稳压器后可输出+12V、-12V、+5V等电压，可为各电路提供辅助电压供电。另外，线性稳压器优选为直流稳压芯片LM257。

如图3，所述整流及功率因数校正电路包括整流桥D2、BOOST型拓扑结构的功率因数校正电路、滤波电路，所述滤波电路包括极性电容C1、C2，其中C2和L1构成LC滤波器。

如图4，所述全桥DC/DC转换电路采用的是全桥串联电路，电路工作时，通过驱动电路，两组开关管S1、S4和S2、S3交替同时导通和关断，产生交流信号发送出去。采用的全桥式逆变电路相比于其他桥式电路的逆变效率较高，而且不会产生很高的冲击电压电流；在逆变回路中加入的谐振式软开关使电路输出获得了更高的转换效率。其中，并联的电容C12、C13滤除了电路中的直流电压纹波，输出端滤波电容C14、C15保证了谐振输入端线圈L2的电压稳定性。

如图5，所述的整流滤波输出电路在整流时阻容串联并入整流，提高了整流的效果，由C18、C19、C20三个并联的旁路电容和一个电感L4的构成LC滤波器进行高效滤波，实现了稳定输出。

所述蓄电池高性能充电电路，220V市电输入与J2连接，J1输出连接到图3中的DC输入，L2输出到L3经过整流滤波后输出。J3由图2输出+12V直流电压供电，S1和S4、S2和S3由驱动电路交替驱动。

所述的一种蓄电池高性能充电电路和现有蓄电池充电技术相比，本实用新型还具有如下优势：

全桥串联电路实现了大功率、高效率输出，对充电具有很好供源作用；电流可调使得电路可以满足多样化蓄电池充电；具有温度检测功能，可根据电池和环境温度改变充电策略；针对过流、短路有自动报警功能；具有友好的人机界面，可对充电策略进行调整；风冷式散热方式；四阶段充电策略保证充电初期能激活修复蓄电池，使蓄电池更经久耐用。

本实用新型可应用于通信电源、UPS***、电力直流屏、混合动力汽车等诸多领域的直流电源的充电中根据具体情况修整使用。

值得注意的是，本实用新型描述的是一种蓄电池高性能充电电路，不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本实用新型公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本实用新型，因此，凡是采用本实用新型的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种蓄电池的高性能充电电路，其特征在于：

该充电电路包括有依次电力输入连接的市电输入端、整流及功率因数校正电路、全桥DC/DC转换电路、整流滤波输出电路、报警提示电路和蓄电池；

所述的整流及功率因数校正电路包括整流桥（D2）、BOOST型拓扑结构的功率因数校正电路和滤波电路，所述滤波电路包括相互并联连接的第一极性电容（C1）和第二阳极电容（C2）。

2.根据权利要求1所述的一种蓄电池的高性能充电电路，其特征在于：还包括有用于给整流电路及功率因数校正电路、DC/DC变换电路、整流滤波输出电路和报警提示电路提供工作电压的辅助电源电路，该辅助电源电路包括有市电输入端、AC/AC变压电路、整流滤波电路和线性稳压器。

3.根据权利要求1所述的一种蓄电池的高性能充电电路，其特征在于：所述全桥DC/DC转换电路采用的是全桥整流电路和电流调节电路，该电流调节电路连接于全桥整流电路之间，该电流调节电路包括并联的第一电容（C12）、第二电容（C13）以及与相互串联的第三电容（C14）和第四电容（C15）。

4.根据权利要求1所述的一种蓄电池的高性能充电电路，其特征在于：所述的整流滤波输出电路中设置有由三个并联的第一旁路电容（C18）、第二旁路电容（C19）、第三旁路电容（C20）和一个第一电感（L4）构成的LC滤波器。

5.根据权利要求1所述的一种蓄电池的高性能充电电路，其特征在于：所述的报警提示电路为声光报警装置。