一種鋰電池組的充電電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋰電池組的充電電路，包括：整流電路、過壓過流保護(hù)電路、軟啟動電路和恒流恒壓充電電路；整流電路的輸入端用于與外部的交流供電設(shè)備相連，第一輸出端通過過壓過流保護(hù)電路與軟啟動電路的輸入端相連，第二輸出端與過壓過流保護(hù)電路共地；軟啟動電路的輸出端與恒流恒壓充電電路的輸入端相連，恒流恒壓充電電路的輸出端用于與外部的鋰電池組相連。該充電電路對啟動電流進(jìn)行限流，防止充電電路上電時電容的充電電流過大；并可以實現(xiàn)恒流恒壓充電，提高鋰電池組充電效率。
【專利說明】
一種鋰電池組的充電電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及鋰電池充電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰電池組的充電電路。
【背景技術(shù)】
[0002]饋線終端設(shè)備(FTU)具有遙控、遙信，故障檢測功能，并與配電自動化主站通信，提供配電系統(tǒng)運(yùn)行情況和各種參數(shù)即監(jiān)測控制所需信息，包括開關(guān)狀態(tài)、電能參數(shù)、相間故障、接地故障以及故障時的參數(shù)，并執(zhí)行配電主站下發(fā)的命令，對配電設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，實現(xiàn)故障定位、故障隔離和非故障區(qū)域快速恢復(fù)供電功能。
[0003 ] FUT主要用于I OkV線路的監(jiān)控。在線路停電時FTU由鋰電池組供電以維持工作。這就涉及到要實現(xiàn)鋰電池組的充電功能?，F(xiàn)有技術(shù)給鋰電池充電用專用集成電路再設(shè)計一些外圍電路來實現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜器件多，質(zhì)控點多，參數(shù)不可調(diào)，靈活性。難達(dá)到FTU高可靠性的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是公開一種鋰電池組的充電電路該電路具有恒流恒壓轉(zhuǎn)換電路并且工作點可調(diào)；能更好的保護(hù)電池及提高充電效率。用較少的器件實現(xiàn)了充電管理的功能，電路結(jié)構(gòu)簡單新穎高效。
[0005]本實用新型實施例提供的一種鋰電池組的充電電路，包括:整流電路、過壓過流保護(hù)電路、軟啟動電路和恒流恒壓充電電路；
[0006]整流電路的輸入端用于與外部的交流供電設(shè)備相連，第一輸出端通過過壓過流保護(hù)電路與軟啟動電路的輸入端相連，第二輸出端與過壓過流保護(hù)電路共地；
[0007]軟啟動電路的輸出端與恒流恒壓充電電路的輸入端相連，恒流恒壓充電電路的輸出端用于與外部的鋰電池組相連。
[0008]在上述技術(shù)方案中，整流電路為整流橋。
[0009]在上述技術(shù)方案中，過壓過流保護(hù)電路包括雙向穩(wěn)壓管和熔斷器；
[0010]熔斷器的一端與整流電路的第一輸入端相連，另一端與軟啟動電路的輸入端相連;且熔斷器的另一端通過雙向穩(wěn)壓管接地。
[0011 ] 在上述技術(shù)方案中，軟啟動電路包括:單刀雙擲繼電器、繼電器得電電路和電容充電限流電阻；
[0012]單刀雙擲繼電器的常開觸點的一端與過壓過流保護(hù)電路相連，另一端與恒流恒壓充電電路相連;電容充電限流電阻與單刀雙擲繼電器的常開觸點并聯(lián)；
[0013 ] 繼電器得電電路與單刀雙擲繼電器的常開觸點的另一端相連，控制單刀雙擲繼電器的通斷。
[0014]在上述技術(shù)方案中，繼電器得電電路包括:與單刀雙擲繼電器相對應(yīng)的繼電器線圈、線圈限流電阻、第一電解電容、第一瓷片電容和續(xù)流二極管；
[0015]繼電器線圈的一端通過線圈限流電阻與單刀雙擲繼電器的常開觸點的另一端相連，繼電器線圈的另一端接地；
[0016]第一電解電容、第一瓷片電容、續(xù)流二極管均與繼電器線圈并聯(lián);第一電解電容的正極與續(xù)流二極管的負(fù)極相連，并與繼電器線圈的一端相連。
[0017]在上述技術(shù)方案中，恒流恒壓充電電路包括:穩(wěn)壓電路、限流保護(hù)二極管、恒流設(shè)定電阻、恒壓設(shè)定電阻、反饋電阻、第一穩(wěn)壓管、第一分壓電阻、第二分壓電阻和三極管；
[0018]穩(wěn)壓電路的輸入端與軟啟動電路的輸出端相連，輸出端與恒流設(shè)定電阻的一端相連，反饋端與恒壓設(shè)定電阻的一端相連；
[0019]恒流設(shè)定電阻和另一端、恒壓設(shè)定電阻的另一端、限流保護(hù)二極管的正極和第一穩(wěn)壓管的負(fù)極相連，且連接節(jié)點作為恒流恒壓充電電路的輸出端;限流保護(hù)二極管的負(fù)極與軟啟動電路的輸出端相連；
[0020]第一穩(wěn)壓管的正極依次與第一分壓電阻、第二分壓電阻串聯(lián)后接地；
[0021]三極管的基極與第一分壓電阻和第二分壓電阻之間的連接節(jié)點相連，集電極通過反饋電阻與穩(wěn)壓電路的反饋端相連，發(fā)射極接地。
[0022]在上述技術(shù)方案中，恒流恒壓充電電路還包括:輸出保護(hù)二極管；
[0023]恒流恒壓充電電路通過輸出保護(hù)二極管與外部的鋰電池組相連。
[0024]在上述技術(shù)方案中，還包括:輸入指示電路和/或輸出指示電路；
[0025 ]輸入指示電路的一端與軟啟動電路的輸出端相連，另一端接地;和/或
[0026]輸出指示電路的一端與恒流恒壓充電電路的輸出端相連，另一端接地。
[0027]在上述技術(shù)方案中，輸入指示電路包括:輸入限流電阻和輸入指示二極管;軟啟動電路的輸出端串聯(lián)連接輸入限流電阻和輸入指示二極管，且輸入指示二極管的負(fù)極接地；和/或
[0028]輸出指示電路包括:第二穩(wěn)壓管、輸出限流電阻和輸出指示二極管;第二穩(wěn)壓二極管的負(fù)極與恒流恒壓充電電路的輸出端相連，負(fù)極串聯(lián)連接輸出限流電阻和輸出指示二極管，且輸出指示二極管接地。
[0029]在上述技術(shù)方案中，還包括濾波電路，濾波電路包括第二電解電容和第二瓷片電容；
[0030]第二電解電容的正極與軟啟動電路的輸出端相連，負(fù)極接地;且第二瓷片電容與第二電解電容并聯(lián)。
[0031]本實用新型實施例提供的一種鋰電池組的充電電路，通過設(shè)置軟啟動電路對啟動電流進(jìn)行限流，防止充電電路上電時電容的充電電流過大，對鋰電池組造成沖擊。通過恒流恒壓充電電路實現(xiàn)恒流恒壓充電，提高鋰電池組充電效率。
【附圖說明】
[0032]圖1是本實用新型實施例中鋰電池組的充電電路的第一結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖2是本實用新型實施例中鋰電池組的充電電路的第二結(jié)構(gòu)圖；
[0034]圖3是本實用新型實施例中鋰電池組的充電電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的一個【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本實用新型的保護(hù)范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0036]本實用新型實施例提供的一種鋰電池組的充電電路，參見圖1所示，包括:整流電路10、過壓過流保護(hù)電路20、軟啟動電路30和恒流恒壓充電電路40。
[0037]整流電路10的輸入端用于與外部的交流供電設(shè)備(如變壓器的輸出端)相連，第一輸出端通過過壓過流保護(hù)電路20與軟啟動電路30的輸入端相連，第二輸出端與過壓過流保護(hù)電路20共地。過壓過流保護(hù)電路20用于防止超過鋰電池組所允許的供電電壓的沖擊。
[0038]軟啟動電路30的輸出端與恒流恒壓充電電路40的輸入端相連，恒流恒壓充電電路40的輸出端用于與外部的鋰電池組相連。該恒流恒壓充電電路40在輸出電壓小于預(yù)設(shè)閾值時，輸出恒定電流，為鋰電池組恒流充電；在所述輸出電壓不小于預(yù)設(shè)閾值時，輸出恒壓電流，為該鋰電池組恒壓充電。即在鋰電池組電量不高時恒流充電，在鋰電池組的負(fù)荷狀態(tài)足夠時改為恒壓充電，從而可以提高充電效率。
[0039]本實用新型實施例提供的一種鋰電池組的充電電路，通過設(shè)置軟啟動電路對啟動電流進(jìn)行限流，防止充電電路上電時電容的充電電流過大，對鋰電池組造成沖擊。通過恒流恒壓充電電路實現(xiàn)恒流恒壓充電，提高鋰電池組充電效率。
[0040]優(yōu)選的，參見圖2所示，該鋰電池組的充電電路還包括:輸入指示電路50和/或輸出指示電路60。其中，輸入指示電路50的一端與軟啟動電路30的輸出端相連，另一端接地;輸出指示電路60的一端與恒流恒壓充電電路40的輸出端相連，另一端接地。
[0041]下面通過一個實施例詳細(xì)介紹該鋰電池組的充電電路的電路結(jié)構(gòu)。
[0042]具體參見圖3所示，在本實施例中，JKl為交流供電設(shè)備，具體可以為變壓器。整流電路1為整流橋BI，整流橋BI的正輸出端即為整流電路1的第一輸出端。
[0043]過壓過流保護(hù)電路20包括雙向穩(wěn)壓管TVSl和熔斷器Fl。其中，熔斷器Fl的一端與整流電路1的第一輸入端相連，另一端與軟啟動電路30的輸入端相連(即圖3中Rl的左端)；且熔斷器Fl的另一端通過雙向穩(wěn)壓管TVSl接地。通過雙向穩(wěn)壓管和熔斷器可以有效保護(hù)該充電電路，防止電流過大時燒壞充電電路中的器件。
[0044]軟啟動電路30包括:單刀雙擲繼電器KIA、繼電器得電電路和電容充電限流電阻R1。其中，單刀雙擲繼電器KlA的常開觸點的一端與過壓過流保護(hù)電路20相連，另一端與恒流恒壓充電電路40相連；電容充電限流電阻Rl與單刀雙擲繼電器KlA的常開觸點并聯(lián)。繼電器得電電路與單刀雙擲繼電器KlA的常開觸點的另一端(即圖3中Rl的右端)相連，控制單刀雙擲繼電器KlA的通斷。
[0045]具體的，如圖3所示，繼電器得電電路包括:與單刀雙擲繼電器KlA相對應(yīng)的繼電器線圈K1B、線圈限流電阻R5、第一電解電容E1、第一瓷片電容Cl和續(xù)流二極管Dl。繼電器線圈KlB的一端通過線圈限流電阻R5與單刀雙擲繼電器KlA的常開觸點的另一端相連，繼電器線圈KlB的另一端接地。第一電解電容E1、第一瓷片電容Cl、續(xù)流二極管Dl均與繼電器線圈KlB并聯(lián);第一電解電容El的正極與續(xù)流二極管Dl的負(fù)極相連，并與繼電器線圈KlB的一端相連。
[0046]本實用新型實施例中，軟啟動過程具體如下:供電電源輸入整流橋BI后，得到脈動的直流電壓，因為充電電流較大，濾波電容E2、C2容量也大，初始充電電流很大，軟啟動電路串接一個電容充電限流電阻Rl以實現(xiàn)軟啟動。在充電平穩(wěn)后電容充電限流電阻Rl輸出穩(wěn)定的直流電，此時繼電器線圈KlB得電，從而控制單刀雙擲繼電器KlA閉合，即常開觸點閉合，從而繼電器KlA短路電阻Rl;此時軟啟動結(jié)束，充點電阻開始正常供電。
[0047]恒流恒壓充電電路40包括:穩(wěn)壓電路U1、限流保護(hù)二極管D2、恒流設(shè)定電阻R2、恒壓設(shè)定電阻R3、反饋電阻R4、第一穩(wěn)壓管W1、第一分壓電阻R7、第二分壓電阻R8和三極管Q1。在實施例一中，穩(wěn)壓電路Ul具體可以采用LM3178T。穩(wěn)壓電路UI的輸入端IN與軟啟動電路30的輸出端相連，輸出端OUT與恒流設(shè)定電阻R2的一端相連，反饋端FB與恒壓設(shè)定電阻R3的一端相連。
[0048]恒流設(shè)定電阻R2和另一端、恒壓設(shè)定電阻R3的另一端、限流保護(hù)二極管D2的正極和第一穩(wěn)壓管Wl的負(fù)極相連，且連接節(jié)點作為恒流恒壓充電電路40的輸出端；限流保護(hù)二極管D2的負(fù)極與軟啟動電路30的輸出端相連。第一穩(wěn)壓管Wl的正極依次與第一分壓電阻R7、第二分壓電阻R8串聯(lián)后接地。三極管Ql的基極與第一分壓電阻R7和第二分壓電阻R8之間的連接節(jié)點相連，集電極通過反饋電阻R4與穩(wěn)壓電路UI的反饋端相連，發(fā)射極接地。
[0049]恒流恒壓充電電路的工作過程如下:初始時穩(wěn)壓電路Ul輸出電壓的分壓未使Ql導(dǎo)通，Ul的反饋段FB所接的反饋電阻R4不接地，LM317BT通過電阻R2，設(shè)定恒流值，工作于恒流狀態(tài)，電池組就進(jìn)入恒流充電狀態(tài)。當(dāng)鋰電池組恒流充電后電壓上升，當(dāng)電壓上升到使第一穩(wěn)壓管Wl導(dǎo)通時，此時R7，R8的分壓使Ql導(dǎo)通，則LM317BT的反饋電阻R4接地，則LM317BT工作于恒壓狀態(tài)，輸出電壓由R3、R4的比值決定，電池組就進(jìn)入恒壓充電狀態(tài)。
[0050]參見圖3所示，恒流恒壓充電電路40還包括:輸出保護(hù)二極管D3;恒流恒壓充電電路40通過輸出保護(hù)二極管D3與外部的鋰電池組相連。
[0051]同時，輸入指示電路50包括:輸入限流電阻R6和輸入指示二極管ZSl;軟啟動電路30的輸出端串聯(lián)連接輸入限流電阻R6和輸入指示二極管ZSl，且輸入指示二極管ZSl的負(fù)極接地。當(dāng)軟啟動結(jié)束后充電電路正常充電，此時軟啟動電路30的輸出端輸出足夠高的電壓使得輸入指示二極管ZSl發(fā)光，表示此時充電電路正處于工作狀態(tài)。
[0052]輸出指示電路60包括:第二穩(wěn)壓管W2、輸出限流電阻R9和輸出指示二極管ZS2;第二穩(wěn)壓二極管的負(fù)極與恒流恒壓充電電路40的輸出端相連，負(fù)極串聯(lián)連接輸出限流電阻R9和輸出指示二極管ZS2，且輸出指示二極管ZS2接地。在鋰電池組充滿電(或充電電壓足夠高時)，第二穩(wěn)壓管W2導(dǎo)通，從而輸出指示二極管ZS2發(fā)光，表示充電以完成。
[0053]優(yōu)選的，該充電電路還包括濾波電路，濾波電路包括第二電解電容E2和第二瓷片電容C2;第二電解電容E2的正極與軟啟動電路30的輸出端相連，負(fù)極接地;且第二瓷片電容C2與第二電解電容E2并聯(lián)。
[0054]本實用新型實施例提供的一種鋰電池組的充電電路，通過設(shè)置軟啟動電路對啟動電流進(jìn)行限流，防止充電電路上電時電容的充電電流過大，對鋰電池組造成沖擊。通過恒流恒壓充電電路實現(xiàn)恒流恒壓充電，提高鋰電池組充電效率。
[0055]以上公開的僅為本實用新型的一個具體實施例，但是，本實用新型并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種鋰電池組的充電電路，其特征在于，包括:整流電路、過壓過流保護(hù)電路、軟啟動電路和恒流恒壓充電電路； 所述整流電路的輸入端用于與外部的交流供電設(shè)備相連，第一輸出端通過所述過壓過流保護(hù)電路與所述軟啟動電路的輸入端相連，第二輸出端與所述過壓過流保護(hù)電路共地； 所述軟啟動電路的輸出端與恒流恒壓充電電路的輸入端相連，所述恒流恒壓充電電路的輸出端用于與外部的鋰電池組相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組的充電電路，其特征在于，所述整流電路為整流橋。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組的充電電路，其特征在于，所述過壓過流保護(hù)電路包括雙向穩(wěn)壓管和熔斷器； 所述熔斷器的一端與所述整流電路的第一輸入端相連，另一端與所述軟啟動電路的輸入端相連;且所述熔斷器的另一端通過所述雙向穩(wěn)壓管接地。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組的充電電路，其特征在于，所述軟啟動電路包括:單刀雙擲繼電器、繼電器得電電路和電容充電限流電阻； 所述單刀雙擲繼電器的常開觸點的一端與所述過壓過流保護(hù)電路相連，另一端與所述恒流恒壓充電電路相連;所述電容充電限流電阻與所述單刀雙擲繼電器的常開觸點并聯(lián)； 所述繼電器得電電路與所述單刀雙擲繼電器的常開觸點的另一端相連，控制所述單刀雙擲繼電器的通斷。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰電池組的充電電路，其特征在于，所述繼電器得電電路包括:與所述單刀雙擲繼電器相對應(yīng)的繼電器線圈、線圈限流電阻、第一電解電容、第一瓷片電容和續(xù)流二極管； 所述繼電器線圈的一端通過所述線圈限流電阻與所述單刀雙擲繼電器的常開觸點的另一端相連，所述繼電器線圈的另一端接地； 所述第一電解電容、第一瓷片電容、續(xù)流二極管均與所述繼電器線圈并聯(lián);所述第一電解電容的正極與所述續(xù)流二極管的負(fù)極相連，并與所述繼電器線圈的一端相連。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組的充電電路，其特征在于，所述恒流恒壓充電電路包括:穩(wěn)壓電路、限流保護(hù)二極管、恒流設(shè)定電阻、恒壓設(shè)定電阻、反饋電阻、第一穩(wěn)壓管、第一分壓電阻、第二分壓電阻和三極管； 所述穩(wěn)壓電路的輸入端與所述軟啟動電路的輸出端相連，輸出端與所述恒流設(shè)定電阻的一端相連，反饋端與所述恒壓設(shè)定電阻的一端相連； 所述恒流設(shè)定電阻和另一端、所述恒壓設(shè)定電阻的另一端、所述限流保護(hù)二極管的正極和所述第一穩(wěn)壓管的負(fù)極相連，且連接節(jié)點作為所述恒流恒壓充電電路的輸出端;所述限流保護(hù)二極管的負(fù)極與所述軟啟動電路的輸出端相連； 所述第一穩(wěn)壓管的正極依次與所述第一分壓電阻、第二分壓電阻串聯(lián)后接地； 三極管的基極與所述第一分壓電阻和第二分壓電阻之間的連接節(jié)點相連，集電極通過所述反饋電阻與所述穩(wěn)壓電路的反饋端相連，發(fā)射極接地。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰電池組的充電電路，其特征在于，所述恒流恒壓充電電路還包括:輸出保護(hù)二極管； 所述恒流恒壓充電電路通過所述輸出保護(hù)二極管與外部的鋰電池組相連。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的鋰電池組的充電電路，其特征在于，還包括:輸入指示電路和/或輸出指示電路； 所述輸入指示電路的一端與所述軟啟動電路的輸出端相連，另一端接地;和/或 所述輸出指示電路的一端與所述恒流恒壓充電電路的輸出端相連，另一端接地。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰電池組的充電電路，其特征在于， 所述輸入指示電路包括:輸入限流電阻和輸入指示二極管;所述軟啟動電路的輸出端串聯(lián)連接所述輸入限流電阻和所述輸入指示二極管，且所述輸入指示二極管的負(fù)極接地；和/或 所述輸出指示電路包括:第二穩(wěn)壓管、輸出限流電阻和輸出指示二極管;所述第二穩(wěn)壓二極管的負(fù)極與所述恒流恒壓充電電路的輸出端相連，負(fù)極串聯(lián)連接所述輸出限流電阻和所述輸出指示二極管，且所述輸出指示二極管接地。10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的鋰電池組的充電電路，其特征在于，還包括濾波電路，所述濾波電路包括第二電解電容和第二瓷片電容； 所述第二電解電容的正極與所述軟啟動電路的輸出端相連，負(fù)極接地;且所述第二瓷片電容與所述第二電解電容并聯(lián)。
【文檔編號】H02J7/10GK205610295SQ201620121107
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】陳劍萍, 徐旭峰, 萬建飛, 周昊, 廖志強(qiáng), 王東舉
【申請人】杭州零爾電力科技有限公司