[發明專利]一種三段式鉛酸電池充電控制電路

在審

• 申請號: 202011250636.3
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112436570A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 李若琪;張賓
• 申請（專利權）人: 武漢上水微電子科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 陳凱

本發明提出了一種三段式鉛酸電池充電控制電路，包括輸入電路、變壓器、開關管T1、輸出電路、初級電流采樣電路、次級電壓采樣電路、恒壓控制電路、浮充控制電路、次級電流計算電路。本發明通過次級電流計算電路實現了根據變壓器初級側的電流采樣信號CS計算變壓器次級繞組的輸出電流，并輸出反映變壓器次級繞組輸出電流的電壓信號VIO，從而可通過計算得到的電壓信號VIO控制鉛酸電池由恒壓充電到浮充的轉變，上述恒壓充電到浮充的控制方式為通過變壓器的初級電流計算得到次級輸出電流，無需采樣變壓器次級繞組的輸出電流，整個電路的集成度高、使用物料少。

技術領域

本發明涉及鉛酸電池充電技術領域，尤其涉及一種三段式鉛酸電池充電控制電路。

背景技術

如圖1所示，為傳統的鉛酸電池充電控制電路，主要包括輸入電路、變壓器、輸出電路、開關管、原邊電流取樣電阻、副邊電流取樣電阻、恒壓控制電路、浮充控制電路、原次邊隔離器、紅燈、綠燈、紅燈及綠燈的限流電阻及轉燈控制電路等，可以實現先恒壓充電再浮充的兩段式充電控制，還可以包括恒流控制電路，實現先恒流再恒壓最后浮充的三段式充電控制。

其中，恒壓充電到浮充的轉變是通過副邊電流取樣電阻采樣的輸出電流來控制，在獲得副邊輸出電流后便可在副邊輸出電流處于某值時控制充電模式由恒壓轉換為浮充。由于傳統鉛酸電池充電控制電路采用副邊電流采樣的方式來控制充電到浮充的轉變，副邊電路的結構復雜，整個電路的集成度低、使用物料多。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種三段式鉛酸電池充電控制電路，以解決傳統鉛酸電池充電控制電路采用副邊電流采樣的方式實現浮充控制而集成度低、物料多的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種三段式鉛酸電池充電控制電路，包括輸入電路、變壓器、開關管T1、輸出電路、初級電流采樣電路、次級電壓采樣電路、恒壓控制電路及浮充控制電路，還包括次級電流計算電路；

輸入電路依次經變壓器的初級繞組、開關管T1、初級電流采樣電路接地，初級電流采樣電路用于采集流經開關管T1的電流并輸出電流采樣信號CS，變壓器的次級繞組連接輸出電路，次級電壓采樣電路用于采集變壓器次級繞組的輸出電壓并輸出電壓采樣信號FB，恒壓控制電路的輸入端分別連接初級電流采樣電路及次級電壓采樣電路的輸出端，恒壓控制電路用于根據電流采樣信號CS及電壓采樣信號FB實現鉛酸電池的恒壓充電；

次級電流計算電路的輸入端連接初級電流采樣電路的輸出端，次級電流計算電路用于根據電流采樣信號CS計算變壓器次級繞組的輸出電流，并輸出反映變壓器次級繞組輸出電流的電壓信號VIO；

浮充控制電路的輸入端接入浮充門限電壓并同時適于連接次級電流計算電路的輸出端，浮充控制電路用于將電壓信號VIO與浮充門限電壓進行比較，并在電壓信號VIO降至浮充門限電壓時控制鉛酸電池由恒壓充電轉變為浮充。

可選的，三段式鉛酸電池充電控制電路還包括邏輯電路、振蕩器及驅動電路，恒壓控制電路包括斜坡補償電路、跨導放大器U1及比較器U2；

次級電壓采樣電路的輸出端連接跨導放大器U1的反相端，跨導放大器U1的同相端接入參考電壓REFCV，跨導放大器U1用于將電壓采樣信號FB與參考電壓REFCV進行誤差放大后輸出COMP電壓，跨導放大器U1的輸出端連接比較器U2的反相端，初級電流采樣電路的輸出與斜坡補償電路的輸出疊加后接入比較器U2的同相端；

邏輯電路的輸入端分別連接振蕩器的輸出端、比較器U2的輸出端，邏輯電路的輸出端經驅動電路連接開關管T1的控制極，邏輯電路用于根據比較器U2的輸出來輸出占空比可變的PWM信號Ton。

可選的，次級電流計算電路包括開關K1～K3、緩沖器U3及電阻R3與電容C1構成的RC濾波電路；

初級電流采樣電路的輸出端依次經開關K1、緩沖器U3、開關K2、RC濾波電路連接浮充控制電路的輸入端，開關K2與RC濾波電路的公共端經開關K3接地；