[實(shí)用新型]一種超寬輸出電壓范圍充電器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202222108174.2
• 申請(qǐng)日: 2022-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN218102664U
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝慶生;李世鋒;肖鏗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 惠州市可立克科技有限公司;深圳可立克科技股份有限公司;惠州市可立克電子有限公司;信豐可立克科技有限公司;安遠(yuǎn)縣美景電子有限公司;安徽可立克科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02J7/06;H02M5/10;H02M1/14;H02M7/06
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀鋒

本實(shí)用新型公開了一種超寬輸出電壓范圍充電器，包括變壓器、變壓器VCC輔助繞組和開關(guān)器件控制電路，并構(gòu)成第一段繞組直供電電路、第二段穩(wěn)壓供電電路和第三段關(guān)閉一個(gè)繞組的供電電路，在充電電壓達(dá)到第一轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓之前，所述第一段繞組直供電電路工作，超過第二轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓時(shí)，所述第三段關(guān)閉一個(gè)繞組的供電電路工作，處于所述所述第一轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓和所述第二轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓之間時(shí)，所述第二段穩(wěn)壓供電電路工作。本實(shí)用新型的輔助自供電電路應(yīng)用于具有超寬輸出電壓范圍的變壓器中后，能夠收窄輔助繞組輸出電壓的變動(dòng)范圍，實(shí)際使用效果穩(wěn)定可靠，且無需串聯(lián)穩(wěn)壓器，避免了串聯(lián)穩(wěn)壓損耗，提高了效率，完全滿足能效要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及充電器電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種超寬輸出電壓范圍充電器及其控制方法。

背景技術(shù)

近年來隨著人工智能產(chǎn)品及移動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)品的興起，作為動(dòng)力能源的鋰電池需求也在直線上升，隨之動(dòng)力鋰電池的充電器需求量也在上升。在眾多的充電器應(yīng)用拓?fù)渲?，反激電?10W～200W)和LLC電路(100W～2000W)是絕大多數(shù)充電器的應(yīng)用拓?fù)浞桨?，為了?yōu)化成本和降低能耗，充電器內(nèi)部給控制電路及主控IC的供電一般也是由主變壓器的一個(gè)輔助繞組來供電，通過輔助繞組的方式供電該電壓會(huì)隨著充電器輸出電壓的波動(dòng)而比例變化，一般鋰電池的電壓范圍寬每一節(jié)電壓可以從1V到4.2V，一個(gè)10串的電池包電壓范圍可以從10V到42V，最小值與最大值可高達(dá)4倍左右，而輔助繞組的供電電壓是同比例于輸出電壓，因此也可以達(dá)到甚至超過4倍。

現(xiàn)有的電源控制芯片基本不能直接應(yīng)用于這么寬的工作電壓范圍，為了滿足輸出充電電壓的寬范圍，通常的方式是增加輔助繞組的匝數(shù)提高前置電壓(主要是電池低壓時(shí)輔助供電電壓要滿足充電器能正常工作)，再采用串聯(lián)穩(wěn)壓器的供電管理方式，這種方式電源控制芯片及控制線路的安全供電問題基本可以解決，但又帶來了其他新的問題，如：串聯(lián)穩(wěn)壓器熱損耗和熱應(yīng)力問題，在實(shí)際應(yīng)用中拔插、過載、短路等等情況很容易導(dǎo)致前置電壓過高帶來應(yīng)力問題等，導(dǎo)致不能確保產(chǎn)品安全可靠的最佳工作狀態(tài)。同時(shí)，串聯(lián)穩(wěn)壓器供電轉(zhuǎn)換效率會(huì)變低，導(dǎo)致不能滿足能效要求，特別是在接近完成充電或空載情況下，輔助繞組的前置電壓達(dá)到最高，串聯(lián)損耗最大。

需要說明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于對(duì)本申請(qǐng)的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型就是針對(duì)上述拓?fù)鋺?yīng)用在超寬輸出電壓范圍充電器的輔助供電電路存在的局限性和潛在的隱患進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，通過對(duì)主變壓器輔助繞組供電的控制和管理實(shí)現(xiàn)無縫自動(dòng)切換，提供一個(gè)寬范圍、安全、穩(wěn)定、可靠且高效的輔助供電解決方案。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種超寬輸出電壓范圍的充電器中，包括變壓器、變壓器VCC輔助繞組和開關(guān)器件控制電路；

所述變壓器、所述變壓器VCC輔助繞組和所述開關(guān)器件控制電路相互配合，構(gòu)成第一段繞組直供電電路、第二段穩(wěn)壓供電電路和第三段關(guān)閉一個(gè)繞組的供電電路，在所述充電器的充電電壓達(dá)到第一轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓之前，所述第一段繞組直供電電路工作；在所述充電器的充電電壓超過第二轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓時(shí)，所述第三段關(guān)閉一個(gè)繞組的供電電路工作；在所述充電器的充電電壓處于所述所述第一轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓和所述第二轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓之間時(shí)，所述第二段穩(wěn)壓供電電路工作，所述所述第一轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓小于所述第二轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓。

本實(shí)用新型還可采用如下可選/優(yōu)選方案：

所述變壓器VCC輔助繞組包括第一輔助繞組N1和第二輔助繞組N2：