[實(shí)用新型]一種單開(kāi)關(guān)的充放電電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720131095.X
• 申請(qǐng)日: 2017-02-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206422573U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于志學(xué);房緒鵬;馬伯龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司37252
• 代理人: 肖峰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電池充放電管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單開(kāi)關(guān)的充放電電路。

背景技術(shù)

可充放電池廣泛應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品，不間斷電源以及其他領(lǐng)域。在電池充放電過(guò)程中，如果電池充電電壓過(guò)高、放電電壓過(guò)低都會(huì)影響電池的壽命。

傳統(tǒng)的電池充放電電路，需要兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)管控制，一個(gè)開(kāi)關(guān)管防止充電過(guò)充，另一個(gè)開(kāi)關(guān)管防止電池放電電壓過(guò)低，控制電路和功率器件復(fù)雜。在充放電過(guò)程中，不同類型電池的充浮電壓值和最低放電電壓值不一樣，不同的電池類型需要適配不同的電池充放電電路，電池充放電電路的適應(yīng)性差。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述不足，提出了一種僅通過(guò)一個(gè)功率開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)對(duì)電池充電過(guò)程和放電過(guò)程進(jìn)行控制，防止電池充電電壓過(guò)高和放電電壓過(guò)低的單開(kāi)關(guān)的充放電電路。

本實(shí)用新型具體采用如下技術(shù)方案：

一種單開(kāi)關(guān)的充放電電路，包括第一比較器、第二比較器、第一分壓?jiǎn)卧⒌诙謮簡(jiǎn)卧⒕彌_單元和穩(wěn)壓?jiǎn)卧龅诙謮簡(jiǎn)卧B接于第一比較器的同相輸入端，第一分壓?jiǎn)卧B接于第二比較器的反相輸入端，第一比較器的輸出端與第二比較器的輸出端連接同一場(chǎng)效應(yīng)管，第一分壓?jiǎn)卧ǖ谝浑娢黄鳎诙謮簡(jiǎn)卧ǖ诙娢黄鳎诙容^器的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管之間設(shè)有緩沖單元。

優(yōu)選地，所述緩沖單元包括RCD緩沖電路。

優(yōu)選地，所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧ǚ€(wěn)壓管和穩(wěn)壓電阻。

優(yōu)選地，所述緩沖電阻和穩(wěn)壓電阻均為定值電阻。

本實(shí)用新型具有如下有益效果：

(1)電池充放電電路在對(duì)電池充電過(guò)程和放電過(guò)程中均僅用一個(gè)功率開(kāi)關(guān)管進(jìn)行控制,來(lái)實(shí)現(xiàn)防止電池充電電壓過(guò)高和放電電壓過(guò)低，減少了控制電路和功率器件的復(fù)雜性；

(2)在充放電過(guò)程中，不同類型電池的充浮電壓值和最低放電電壓值不一樣，本設(shè)計(jì)的充放電電路可以通過(guò)電位器調(diào)節(jié)，以滿足不同類型電池充浮電壓和最低放電電壓；

(3)通過(guò)電阻和穩(wěn)壓管實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓功能，代替了傳統(tǒng)的輔助電源；

(4)合理的設(shè)計(jì)電路參數(shù)滿足了不同類型的電池充放電要求。

附圖說(shuō)明

圖1為單開(kāi)關(guān)的充放電電路示意圖；

圖2為當(dāng)電池電壓18.5V時(shí)，單開(kāi)關(guān)的電池充放電電路仿真圖；

圖3為當(dāng)電池電壓18V時(shí)，單開(kāi)關(guān)的電池充放電電路仿真圖；

圖4為當(dāng)電池電壓17.4V時(shí)，單開(kāi)關(guān)的電池充放電電路仿真圖。

其中，1為第一比較器，2為第二比較器，3為第一電位器，4為第二電位器，5為場(chǎng)效應(yīng)管，6為電池，7為RCD緩沖電路，8為穩(wěn)壓管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步說(shuō)明：

U1：第一比較器，U2：第二比較器，RT1：第一電位器，RT2：第二電位器，VD1：二極管，DW1：穩(wěn)壓管，VT1：場(chǎng)效應(yīng)管。

如圖1所示，一種單開(kāi)關(guān)的充放電電路，包括第一比較器1、第二比較器2、第一分壓?jiǎn)卧⒌诙謮簡(jiǎn)卧⒕彌_單元和穩(wěn)壓?jiǎn)卧诙謮簡(jiǎn)卧B接于第一比較器1的同相輸入端，第一分壓?jiǎn)卧B接于第二比較器2的反相輸入端，第一比較器1的輸出端與第二比較器2的輸出端連接同一場(chǎng)效應(yīng)管5，第一分壓?jiǎn)卧ǖ谝浑娢黄?，第二分壓?jiǎn)卧ǖ诙娢黄?，第二比較器2的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管5之間設(shè)有緩沖單元。

緩沖單元包括RCD緩沖電路7，RCD緩沖電路中包括緩沖電阻、二極管和緩沖電容，穩(wěn)壓?jiǎn)卧ǚ€(wěn)壓管8和穩(wěn)壓電阻，緩沖電阻和穩(wěn)壓電阻均為定值電阻。

當(dāng)采用該單開(kāi)關(guān)的充放電電路檢測(cè)電池6的充放電時(shí)：

充電時(shí)，電池的兩端的電壓大于電池規(guī)定的最高充電電壓時(shí)，通過(guò)RT1和R3分壓時(shí)U2的反相端大于其同相端，U2輸出低電平。此時(shí)U1輸出高電平，但由于U2輸出低電平，A點(diǎn)(附圖1中點(diǎn)A)的電位被拉低，VT1關(guān)斷，充電結(jié)束。R8、VD1、C1為防止啟動(dòng)電源充電時(shí)，沖擊電壓過(guò)高導(dǎo)致的誤動(dòng)。調(diào)整第RT1可以適應(yīng)不同類型電池要求最高充電電壓。

放電時(shí)，當(dāng)電池兩端的電壓小于電池的最低放電電壓時(shí)，通過(guò)R1、RT2和R4分壓使U1的同相小于其反相端，U1輸出低電平。此時(shí)U2輸出高電平，但由于U1輸出低電平，A點(diǎn)電位被拉低，使VT1關(guān)斷。放電結(jié)束。調(diào)整RT1可以適應(yīng)不同類型的電池最低放電電壓。

當(dāng)電池兩端的電壓正常范圍內(nèi)，即小于電池最高的充電電壓、大于電池的最低放電電壓時(shí)，U1、U2輸出高電平，VT1導(dǎo)通，可實(shí)現(xiàn)外部電源對(duì)正常電池充電，或電池向外部正常放電。