CN211456765U - 一种自适应不同电池的充电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电池充电领域,公开了一种自适应不同电池的充电器，包括电源输入接口、整流电路、升压电路、充电电路、PWM控制电路、单片机电路和通讯电路，电源输入接口电连接整流电路，整流电路电连接升压电路，升压电路分别电连接充电电路和单片机电路，充电电路分别电连接通讯电路和PWM控制电路，单片机电路分别电连接PWM控制电路和通讯电路，单片机电路通过通讯电路识别电池包的规格，根据电池包的规格调节升压电路的输出电压和充电电路输出的充电电压，实现了充电器与电池包的匹配。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池充电领域，具体涉及一种自适应不同电池的充电器。
背景技术
随着锂电池技术的快速发展，越来越多的设备采用锂电池作为动力源。由于锂电池应用的多样性，行业中的锂电池存在不同规格，有12V、24V、36V、48V、60V、72V等等，为了配合锂电池应用，充电器的规格也是种类繁多，导致用户使用管理比较繁琐。
在专利号为CN106849286B的专利文献中，公布了一种自适应锂电池组充电器，该技术方案通过PWM控制技术实现了对不同锂电池自适应充电，但PWM控制技术调节的充电电压最高不会高于整流电路输出的电压值，如果锂电池的电池规格差异很大，即要求的充电电压范围很广，不对整流电路输出的电压进行调节，仅依靠PWM控制技术依旧不能使该锂电池充电器同时适用于电压规格差异很大的锂电池包。
实用新型内容
鉴于背景技术的不足，本实用新型是提供了一种自适应不同电池的充电器，所要解决的技术问题是现有技术中的单体充电器不能实际改变整流电路输出的电压以同时适用于多种电压规格差异很大的电池包。
为解决以上技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：一种自适应不同电池的充电器，包括电源输入接口、整流电路、升压电路、充电电路、PWM控制电路、单片机电路和通讯电路。
整流电路电连接升压电路，升压电路分别电连接充电电路和单片机电路，充电电路分别电连接通讯电路和PWM控制电路，单片机电路分别电连接PWM控制电路和通讯电路。
整流电路被配置于将输入的交流电转换为直流电输出。
升压电路被配置于对将所述整流电路输出的直流电压进行升压，具体为单片机电路先通过通讯电路和待充电池包的电池管理***进行通讯，获取电池包的电压规格，接着单片机电路根据获取的电池包电压规格向升压电路发送升压信号，升压电路根据接收的升压信号将整流电路输出的直流电压升压到电池包的对应充电电压。
单片机电路向PWM控制电路输出两路PWM控制信号，PWM控制电路根据接收的PWM控制信号调节充电电路的输出电压和电流。
进一步，单片机电路还电连接指示灯电路，单片机电路输出控制信号给指示灯电路用以显示充电状态。
进一步，升压电路包括PFC控制单元、***升压单元、电压反馈单元和光耦回路单元，PFC控制单元分别电连接***升压单元和电压反馈单元，电压反馈单元电连接光耦回路单元，电压反馈单元向PFC控制单元输入反馈电压，PFC控制单元根据输入的反馈电压向***升压单元输出升压信号。
其中，电压反馈单元通过电阻分压的方式向PFC控制单元输入反馈电压。分压电阻包括依次串联的电阻R69、R72、R74和R86，电阻R86两端电连接光耦回路单元，单片机电路输出控制信号来控制两光耦回路单元的通断。
进一步的，单片机电路控制光耦回路单元导通时，电阻R86与光耦回路单元中的电阻并联，进而调节电压反馈单元输入PFC控制单元的反馈电压值。
本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：单片机电路通过通讯电路与电池包的电池管理***进行通讯来识别电池包规格，根据电池包的规格，单片机电路输出控制信号给光耦回路单元，调节电压反馈单元输入PFC控制单元的反馈电压，PFC控制单元根据接收的反馈电压向***升压单元输入控制信号，进而对整流电路输出的电压升压，使该充电器同时适用于多种电压规格差异很大的电池包。
附图说明
本实用新型有如下附图：
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型的升压电路的电路原理图；
图3为本实用新型的单片机电路与通讯电路连接的电路原理图；
图4为本实用新型的PWM控制电路的电路原理图。
图1-4中，标号相同的位置在实际电路中存在电气连接关系。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1-2所示，一种自适应不同电池的充电器，包括电源输入接口L和N,整流电路1、升压电路2、充电电路3、PWM控制电路6、单片机电路5和通讯电路4。
其中，电源输入接口L和N电连接整流电路1，整流电路1电连接升压电路2，升压电路2分别电连接充电电路3和单片机电路5，充电电路3分别电连接通讯电路4和PWM控制电路6，单片机电路5分别电连接PWM控制电路6和通讯电路4。
如图2-3所示，升压电路2包括***升压单元21、PFC控制单元22、电压反馈单元24和光耦回路单元23。
进一步，电压反馈单元24采用电阻分压的方式向PFC控制单元22输入反馈电压。本实施例中，***升压单元21的输出电压经依次串联的电阻R69、R72、R74和R86，在电阻R74和R86的连接处连接PFC控制单元22的反馈电压输入引脚。
进一步，单片机电路5通过通讯电路4与电池包的电池管理***进行通讯，用以识别电池包的规格。单片机电路5根据电池包的规格输出控制信号来控制光耦回路单元23的通断。其中，光耦回路单元23中光电耦合器的输入端U6A和U7A的一端均接地，另一端均电连接三极管的集电极，单片机输出高电平信号给三极管时，三极管导通，光电耦合器也导通，电阻R86相当于和电阻R78并联，或者和电阻R79并联，或者和电阻R78、R79的组合并联，此时电压反馈单元24输入PFC控制单元22的反馈电压亦随之改变。在某种实施方式中，还可通过在电阻R86两端并联更多的电阻来实现不同的升压控制。
进一步，PFC控制单元22根据接收的反馈电压向***升压单元21输入PFC IS和PFC_G两路控制信号进行升压控制。
如图3-4所述，单片机电路5向PWM控制电路6输入VPWM和CPWM两路控制信号，PWM控制电路6根据输入的控制信号对充电电路3输出的充电电压和充电电流进行调节。
进一步，单片机电路5还电连接指示灯电路，单片机电路5输出控制信号给指示灯电路用来显示当前充电状态。其中，单片机电路5通过向三极管的基极输入高电平信号用来控制LED灯与电源和接地端之间的通断，进而控制指示灯的亮灭。本实施例中，指示灯电路包括两个LED灯，单片机电路5分别向两个控制三极管输入控制信号来显示不同的充电状态。
综上，本实用新型原理如下：单片机电路5通过通讯电路4与电池包的电池管理***进行通讯，来识别电池包的规格，如图3所示，单片机电路5与通讯电路4之间通过串行口通讯。一方面单片机电路5根据读取的电池包规格信息向光耦回路单元23输入控制信号，调节电压反馈单元24输入PFC控制单元22的输入反馈电压，进而对整流电路1输出的电压进行调节。另一方面，单片机电路5向PWM控制电路6输入两路控制信号，PWM控制信号6根据接收的控制信号，调节充电电路3的输出充电电压和电流，实现充电器与电池包的匹配。
本实用新型在使用PWM控制技术实现自适应不同锂电池组的充电的基础上，通过采用PFC控制的升压电路2对整流电路1输出的电压进行升压，使该充电器同时适用于多种电压规格差异很大的电池包。另外在控制输入PFC控制单元22的反馈电压时，通过单片机电路5输入控制信号给三级管来控制光电耦合器的导通，从而控制反馈电压大小。由于采用光电耦合器进行控制，避免了强电对元器件的干扰，提高了充电稳定性。
上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.一种自适应不同电池的充电器，包括电源输入接口、整流电路、PWM控制电路和充电电路，所述电源输入接口电连接整流电路，其特征在于：还包括升压电路、单片机电路和通讯电路；
所述整流电路电连接所述升压电路，所述升压电路分别电连接所述充电电路和所述单片机电路，所述充电电路分别电连接所述通讯电路和所述PWM控制电路，所述单片机电路分别电连接所述PWM控制电路和所述通讯电路；
所述整流电路被配置于将输入的交流电转换为直流电输出；
所述升压电路被配置于对将所述整流电路输出的直流电压进行升压。
2.根据权利要求1所述的自适应不同电池的充电器，其特征在于：还包括指示灯电路，所述单片机电路电连接指示灯电路。
3.根据权利要求1所述的自适应不同电池的充电器，其特征在于：所述升压电路包括PFC控制单元、***升压单元、电压反馈单元和光耦回路单元，所述PFC控制单元分别电连接所述***升压单元和所述电压反馈单元，所述电压反馈单元电连接光耦回路单元，所述光耦回路单元电连接单片机电路；所述电压反馈单元被配置于向所述PFC控制单元输入反馈电压。
4.根据权利要求3所述的自适应不同电池的充电器，其特征在于：所述电压反馈单元包括依次串联的电阻R69、R72、R74和R86，所述电阻R86两端电连接所述光耦回路单元。
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2020
- 2020-03-30 CN CN202020438357.9U patent/CN211456765U/zh active Active
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