[發(fā)明專利]一種鋰電池快充電路及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010160096.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111277017A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林建琰;林二勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門(mén)興卓科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J7/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J7/00;H02M3/335;H02J7/04;H02J7/10
• 代理公司: 北京康盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11331
• 代理人: 梁錦平

本發(fā)明提供了一種鋰電池快充電路及其應(yīng)用，快充電路包括：AC?DC開(kāi)關(guān)電源模塊，連接電池組連接端V+和V?；恒壓恒流反饋控制回路，包括控制芯片IC1、光電耦合器PH1、變壓器T1和三端穩(wěn)壓器U1；T1連接在AC?DC開(kāi)關(guān)電源模塊和V+、V?之間；IC1的Pin3腳通過(guò)電容C4連接至T1的初級(jí)線圈，形成恒流回路；Pin2腳通過(guò)PH1的光電三級(jí)管連接T1的初級(jí)線圈，U1通過(guò)PH1的發(fā)光二級(jí)管連接T1的次級(jí)線圈與V+之間，形成恒壓回路；指示燈指示控制模塊，通過(guò)控制芯片U2、限流電阻R21、偵測(cè)二極管D6和D7、兩個(gè)指示燈達(dá)到指示控制的功能。本發(fā)明大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)難度，降低了成本，并大大地提高了性價(jià)比。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種鋰電池快充電路。

【背景技術(shù)】

鋰電池充電器目前行業(yè)分成快充和慢充，無(wú)論是通訊行業(yè)比如手機(jī)，還是手持式的電動(dòng)工具等等，對(duì)快速充電的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。雖然通訊行業(yè)有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的QC3.0、QC4.0等，但是目前還沒(méi)有應(yīng)用于電動(dòng)工具的快充電路的統(tǒng)一協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，只有相對(duì)應(yīng)的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。所以怎樣做出一款通用高性價(jià)比的電動(dòng)工具充電器，對(duì)消費(fèi)者來(lái)講是一個(gè)福音。

目前，電動(dòng)工具行業(yè)開(kāi)關(guān)電源充電器大致以下分成兩種：

第一種是PSR(原邊控制)開(kāi)關(guān)電源充電器，省略光耦和三端穩(wěn)壓器 431，能夠?qū)崿F(xiàn)恒壓恒流輸出。但是控制不夠精準(zhǔn)，恒壓恒流的偏差有±10％。此類(lèi)PSR開(kāi)關(guān)電源充電器應(yīng)用的領(lǐng)域多為L(zhǎng)ED燈驅(qū)動(dòng)、手機(jī)5V/1A和2A 之類(lèi)的充電。做為L(zhǎng)ED燈驅(qū)動(dòng)的充電器時(shí)，只需要實(shí)現(xiàn)恒流充電即可；做為手機(jī)充電器，通常在手機(jī)電池的BMS電池管理系統(tǒng)會(huì)做DC-DC(直流轉(zhuǎn)直流)的轉(zhuǎn)換，來(lái)校準(zhǔn)充電。雖然方案成本低，但輸出功率基本上只能做到 20W以內(nèi)，且控制精度低，沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)工具實(shí)現(xiàn)快充，因而逐漸被電動(dòng)工具充電器行業(yè)淘汰。

第二種是SSR(副邊控制)恒壓輸出、LM358的恒流控制、充電指示回路組合成恒壓恒流充電器，也就是說(shuō)，如果要實(shí)現(xiàn)恒壓的電源，SSR就能實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)方式是光電耦合器和三端穩(wěn)壓器，但是要增加恒流，就要通過(guò) LM358的恒流環(huán)路來(lái)實(shí)現(xiàn)恒流功能。此方案是電動(dòng)工具行業(yè)大量采用的充電器方案。但此方案中，LM358的設(shè)計(jì)繁瑣，需要很多外圍的電阻電容配合,并且無(wú)法避免LM358的失調(diào)電壓和失調(diào)電流這項(xiàng)參數(shù)，導(dǎo)致充電指示燈出現(xiàn)誤判來(lái)回跳。且需使用至少1W以上的功率取樣電阻，LM358設(shè)計(jì)的恒流恒流電源，需要額外的取樣電阻來(lái)設(shè)定橫流點(diǎn)，這個(gè)取樣電阻的功率要足夠大，要不然一旦安規(guī)做輸出電源短路保護(hù)，會(huì)出現(xiàn)電阻功率超規(guī)，燒毀失效因此成本高，對(duì)設(shè)計(jì)能力要求也高，因此大大限制了這種恒壓恒流充電器的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種鋰電池快充電路及其應(yīng)用，克服目前副邊控制的恒壓恒流充電器設(shè)計(jì)繁瑣，成本高的技術(shù)問(wèn)題，能大大提高副邊控制的恒壓恒流充電器的性價(jià)比。

第一方面，為達(dá)到前述新型之目的，本發(fā)明實(shí)施例采取的技術(shù)方案是：一種鋰電池快充電路，包括：

AC-DC開(kāi)關(guān)電源模塊，具有兩個(gè)市電輸入端子L、N，并連接兩個(gè)電池組連接端V+和V-；

恒壓恒流反饋控制回路，包括控制芯片IC1、光電耦合器PH1、變壓器 T1和三端穩(wěn)壓器U1；所述變壓器T1連接在所述AC-DC開(kāi)關(guān)電源模塊和兩個(gè)電池組連接端V+和V-之間；所述控制芯片IC1為副邊控制且能實(shí)現(xiàn)恒壓恒流功能的芯片，IC1的Pin3腳通過(guò)一個(gè)能工作在恒流狀態(tài)的容值電容C4 連接至T1的初級(jí)線圈，形成恒流回路；IC1的Pin2腳通過(guò)PH1的光電三級(jí)管連接T1的初級(jí)線圈，所述三端穩(wěn)壓器U1通過(guò)PH1的發(fā)光二級(jí)管連接T1 的次級(jí)線圈與V+之間，且PH1的光電三級(jí)管和發(fā)光二級(jí)管耦合，形成恒壓回路；以及