[發明專利]一種鋰電池專用分充器

在審

• 申請號: 201910371666.0
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110112920A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 李云星
• 申請（專利權）人: 杭州里德通信有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02J7/00
• 代理公司: 浙江杭知橋律師事務所 33256
• 代理人: 王梨華;陳麗霞

1.一種鋰電池專用分充器，包括殼體和安裝在殼體內的電源轉換系統，其特征在于：電源轉換系統包括整流單元(1)、變壓器(2)、開關晶體管(3)、輸出單元(4)、第一PWM控制器(5)、第二PWM控制器(6)、信號攔截單元(7)和負載(8)；

整流單元(1)用于將AC電力轉換為DC電力；

變壓器(2)包括初級線圈(21)，輔助線圈(22)和次級線圈(23)，初級線圈(21)接收直流電源，輔助線圈(22)通過感應流過初級線圈(21)的電流產生輔助感應電流，輔助感應電流流過串聯電阻器和產生輔助信號，次級線圈(23)通過感應初級線圈(21)的電流產生次級感應電流；

開關晶體管(3)為MOS晶體管，具有漏極、柵極和源極或BJT、集電極、基極和發射極，漏極或集電極連接到初級線圈(21)，柵極或基極連接到傳感電阻的一端，傳感電阻的另一端接地，源極或發射極產生感應信號；

輸出單元(4)包括輸出晶體管(41)，輸出二極管(42)和輸出電容器(43)，輸出二極管(42)的正端分別與輸出晶體管(41)的漏極和輸出電容器(43)的一端連接，輸出二極管(42)的負端與輸出晶體管(41)的源極連接，輸出電容器(43)的另一端與次級線圈(23)連接，輸出電容器(43)并聯連接到負載(8)并產生輸出功率；

第一PWM控制器(5)包括第一端、第二端、第三端、第四端、發送端和接收端，第一端浮接，第二端通過驅動串聯電阻與開關晶體管(3)的柵極或基極連接，第三端接收輔助信號，第四端通過感應串聯電阻與開關晶體管(3)的源極或發射極連接并用于接收感應信號；

第二PWM控制器(6)包括第一端、第二端、第三端、第四端、發送端和接收端，第一端與輸出二極管(42)的負端連接，第二端與輸出晶體管(41)的柵極端連接，第三端與輸出二極管(42)的正端連接，第四端與負載(8)連接；

信號攔截單元(7)連接在第一PWM控制器(5)和第二PWM控制器(6)之間，變壓器(2)中還設有信號傳感線圈，信號攔截單元(7)通過信號傳感線圈實現初級線圈(21)和次級線圈(23)的雙向信號通信。

2.根據權利要求1所述的一種鋰電池專用分充器，其特征在于：第一PWM控制器(5)基于感應信號和輔助信號和第一PWM控制器(5)接收端的電信號執行第一控制過程，產生具有PWM特征的驅動信號，第一PWM控制器(5)的第二端將驅動信號傳輸至開關晶體管(3)的柵極或基極驅動開關晶體管(3)，第一PWM控制器(5)產生第一數字輸出信號，第一PWM控制器(5)的發送端通過信號阻斷單元將第一數字輸出信號傳輸至第二PWM控制器(6)的接收端。

3.根據權利要求1所述的一種鋰電池專用分充器，其特征在于：第二PWM控制器(6)根據第二PWM控制器(6)中第一端、第三端、第四端和第二PWM控制器(6)的接收端的電信號執行第二控制過程，產生次級線圈調節信號，第二PWM控制器(6)的第二端控制器將次級線圈調節信號傳送到輸出晶體管(41)的柵極，第二PWM控制器(6)產生第二數字輸出信號，第二PWM控制器(6)的發送端通過信號攔截單元(7)將第二數字輸出信號傳輸至第一PWM控制器(5)的接收端，第二PWM控制器(6)為信號攔截單元(7)提供連接接口。

4.根據權利要求1所述的一種鋰電池專用分充器，其特征在于：第一PWM控制器(5)包括數字控制器(52)，PWM驅動器(51)和ADC(53)，數字控制器(52)為CPU或執行固件程序軟件的MCU，數字控制器(52)電連接到PWM驅動器(51)和ADC(53)，數字控制器(52)從第一PWM控制器(5)的接收端接收數字輸入信號并通過第一PWM控制器(5)的發送端傳輸數字輸入信號，第一PWM控制器(5)的第一端、第三端和第四端與ADC(53)連接并將第一端、第三端和第四端的模擬信號轉換成相應的數字信號，數字信號提供數字控制器(52)產生數字PWM驅動信號，PWM驅動器(51)的輸入端接收數字PWM驅動信號，PWM驅動產生模擬驅動信號并通過PWM驅動器(51)的輸出端傳輸到第一PWM控制器(5)的第二端。

5.根據權利要求4所述的一種鋰電池專用分充器，其特征在于：第一PWM控制器(5)的數字控制器(52)實現第一控制過程實現PFC和/或LLC的特性。