一种充电控制电路及充电器的制造方法
【专利摘要】本发明属于充电【技术领域】，特别涉及一种充电控制电路及充电器。本发明采用了包括开关模块、切换模块以及极性检测模块的充电控制电路。由极性检测模块检测蓄电池的极性连接是否正确，在蓄电池极性连接正确时，利用蓄电池余电所提供的电压驱动开关模块导通，从而使充电电流可以输出至蓄电池；并由极性检测模块在蓄电池极性连接错误时输出检测信号至切换模块，由切换模块将两个输出端的连接关系对调，使得开关模块仍可以利用蓄电池余电进入导通状态，并继续输出充电电流至蓄电池，从而实现了在蓄电池极性反接的情况下还可以为蓄电池充电的功能。
【专利说明】一种充电控制电路及充电器
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于充电【技术领域】，特别涉及一种充电控制电路及充电器。
【背景技术】
[0002]“充电”是给蓄电池等设备补充电量的过程，其原理是让直流电从放电相反的方向通过，以使蓄电池中活性物质恢复作用，蓄电池从外电路接受电能，转化为电池的化学能的工作过程。蓄电池在其能量经放电消耗后，通过充电恢复，又能重新放电，构成充放循环。而充电器就是一种将外部电源输出电流转换为适于蓄电池充电使用的电流的设备。充电器在各个领域用途广泛，特别是在生活领域被广泛用于手机、相机等等常见电器。
[0003]然而，如果在为蓄电池充电时，蓄电池极性接反，会造成电源短路。此时电源会进行大电流放电，可能会烧坏充电器与蓄电池，甚至引起电池爆炸。目前也有一些充电器设置有避免蓄电池反接时所造成的损害的防反接电路，但是这些防反接电路大都只是简单地切断电源，无法在电池极性连接错误的情况下继续为蓄电池进行充电。
[0004]因此，现有的充电器存在蓄电池反接时无法为蓄电池进行充电的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种充电控制电路，旨在解决现有的充电器存在蓄电池反接时无法为蓄电池进行充电的问题。
[0006]本发明是这样实现的，一种充电控制电路，接入充电电流并与蓄电池连接，所述充电控制电路包括:
[0007]开关模块，输入端接入充电电流，具有电流输出端，用于在所述电流输出端处于高电平状态时导通并输出所述充电电流；
[0008]切换模块，电源端连接所述开关模块的输入端，公共输入端连接所述开关模块的电流输出端，具有第一输出端、第二输出端以及用于接收检测信号的受控端，用于导通所述公共输入端与所述第二输出端之间的连接并将所述第一输出端接地，或根据所述检测信号导通所述公共输入端与所述第一输出端之间的连接并将所述第二输出端接地；
[0009]极性检测模块，电源端连接所述开关模块的输入端，第一检测端连接所述第一输出端，第二检测端连接所述第二输出端，输出端连接所述受控端，在所述第一输出端与所述第二输出端分别连接所述蓄电池正极与负极时输出所述检测信号。
[0010]本发明的另一目的在于提供一种充电器，包括壳体与充电管理电路，还包括上述充电控制电路。
[0011]本发明采用了包括开关模块、切换模块以及极性检测模块的充电控制电路。由极性检测模块检测蓄电池的极性连接是否正确，在蓄电池极性连接正确时，利用蓄电池余电所提供的电压驱动开关模块导通，从而使充电电流可以输出至蓄电池；并由极性检测模块在蓄电池极性连接错误时输出检测信号至切换模块，由切换模块将两个输出端的连接关系对调，使得开关模块仍可以利用蓄电池余电进入导通状态，并继续输出充电电流至蓄电池，从而实现了在蓄电池极性反接的情况下还可以为蓄电池充电的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明一实施例所提供的充电控制电路的模块结构图；
[0013]图2是本发明一实施例所提供的充电控制电路的示例电路结构图；
[0014]图3是本发明另一实施例所提供的充电控制电路的示例电路结构图；
[0015]图4是本发明另一实施例所提供的充电控制电路的示例电路结构图；
[0016]图5是本发明另一实施例所提供的充电控制电路的示例电路结构图；
[0017]图6是本发明另一实施例所提供的充电控制电路的示例电路结构图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]本发明实施例采用了包括开关模块、切换模块以及极性检测模块的充电控制电路，实现了在蓄电池极性反接的情况下还可以为蓄电池充电的功能。
[0020]图1示出了本发明一实施例所提供的充电控制电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下:
[0021 ] 本发明实施例所提供的充电控制电路接入充电电流并与蓄电池连接，充电控制电路包括:
[0022]开关模块100，输入端接入充电电流，具有电流输出端，用于在电流输出端处于高电平状态时导通并输出充电电流。
[0023]切换模块200，电源端连接开关模块100的输入端，公共输入端连接开关模块100的电流输出端，具有第一输出端、第二输出端以及用于接收检测信号的受控端，用于导通公共输入端与第二输出端之间的连接并将第一输出端接地，或根据检测信号导通公共输入端与第一输出端之间的连接并将第二输出端接地。
[0024]进一步的，定义第一输出端与第二输出端分别连接蓄电池负极与正极的情况为蓄电池极性正确连接的情况，反之，则为蓄电池极性错误连接的情况。
[0025]极性检测模块300,电源端连接开关模块100的输入端,第一检测端连接第一输出端，第二检测端连接第二输出端，输出端连接切换模块200的受控端，在第一输出端与第二输出端分别连接蓄电池正极与负极时输出检测信号。
[0026]在本发明实施例中，在蓄电池极性连接正确的时候，极性检测模块300不工作，切换模块200也不需要进行任何动作，切换模块200将蓄电池正极输出的电流直接输出至开关模块100的电流输出端，由开关模块100自行检测并利用该电流驱动自身，从而进入导通状态。并且，一旦开关模块100进入导通状态，由于其电流输出端持续保持高电平状态，使得开关模块100进入自锁状态，使导通状态得以维持。因此，在蓄电池的极性连接正确的时候，充电控制电路中只有开关模块100工作，其他模块无需工作，仅消耗十分少的电能。
[0027]图2示出了本发明一实施例所提供的充电控制电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下:
[0028]作为本发明一实施例，开关模块100包括:
[0029]第一继电器K1、电阻R1、电阻R2以及第一开关管101 ；
[0030]第一继电器Kl包括线圈与开关；
[0031]第一继电器Kl的开关的第一端与线圈的第一端共接形成开关模块100的输入端，第一继电器Kl的开关的第二端与电阻Rl的第一端共接形成开关模块100的电流输出端，电阻Rl的第二端与电阻R2的第一端共接于第一开关管101的控制端，第一开关管101的输出端与电阻R2的第二端共接于地，第一继电器Kl的线圈的第二端连接第一开关管101的输入端。
[0032]其中，如图3所示，第一开关管101可以是第一 NPN型三极管Ql，第一 NPN型三极管Ql的集电极、发射极和基极分别为第一开关管101的输入端、输出端和受控端。另外，如图4所示，第一开关管101还可以是第一 NMOS管Q2，第一 NMOS管Q2的漏极、源极和栅极分别为第一开关管101的输入端、输出端和受控端。
[0033]作为本发明一实施例，切换模块200包括第二继电器K2与第二开关管201 ；
[0034]第二继电器K2包括第一开关、第二开关以及线圈；
[0035]第二继电器K2的第一开关的常闭触点与第二开关的常开触点共接于地，第二继电器K2的第一开关的常开触点与第二开关的常闭触点共接形成切换模块200的公共输入端，第二继电器K2的第一开关的公共触点与第二开关的公共触点分别是切换模块200的第一输出端与第二输出端，第二继电器K2的线圈的第一端是切换模块200的电源端,第二继电器K2的线圈的第二端连接第二开关管201的输入端，第二开关管201的输出端接地，第二开关管201的控制端是切换模块200的受控端。
[0036]其中，如图5所示，第二开关管201可以是第二 NPN型三极管Q3，第二 NPN型三极管Q3的集电极、发射极和基极分别为第二开关管201的输入端、输出端和受控端。另外，如图6所示，第二开关管201还可以是第二 NMOS管Q4，第二 NMOS管Q4的漏极、源极和栅极分别为第二开关管201的输入端、输出端和受控端。
[0037]作为本发明一实施例，极性检测模块300包括:
[0038]电阻R3、电阻R4以及光电耦合器Ul ；
[0039]光电稱合器Ul包括发光二极管与光敏三极管；
[0040]电阻R4的第一端是极性检测模块300的第一检测端，电阻R4的第二端连接发光二极管的阳极，发光二极管的阴极是极性检测模块300的第二检测端，光敏三极管的集电极是极性检测模块300的电源端，光敏三极管的发射极与电阻R3的第一端共接形成极性检测模块300的输出端，电阻R3的第二端接地。
[0041]在本发明实施例中，由于采用光电耦合其Ul作为检测元件，使得极性检测模块300不仅可以检测蓄电池的极性连接是否正确，还可以隔离蓄电池输出的电流，避免接入老化、损坏的蓄电池输出过大的电流损坏充电控制电路中的元器件。
[0042]以下结合图1、图2对本发明实施例所提供的充电控制电路的工作原理做进一步说明:
[0043]由于蓄电池在充电前仍具有少量电能，可以提供足够的电流驱动三极管与光电耦合器工作。
[0044]当切换模块200的第一输出端与第二输出端分别连接蓄电池的负极与正极，即蓄电池极性连接正确时，光电稱合器Ul中发光二极管反向截止,光敏三极管处于关断状态，第二开关管201的控制端为低电平，第二开关管201截止。此时继电器K2线圈无电流流过，继电器K2不动作，其第一开关与第二开关均连接常闭触点。由于第二输出端接电池正极，经电阻R1、电阻R2与切换模块200的第一输出端形成回路，第一开关管101的控制端接收到为高电平信号，第一开关管101导通，继电器Kl的线圈有电流流过，继电器Kl的开关吸合，从而，充电电流经继电器Kl输出，再经继电器K2输出至蓄电池正极，可正常给电池充电。
[0045]当切换模块200的第一输出端与第二输出端分别连接蓄电池的正极与负极，即蓄电池极性连接错误时，光电耦合器Ul中发光二极管正向导通并发出光信号，光敏三极管进入导通状态，第二开关管201的控制端接收到来自充电电流的高电平信号而进入导通状态。此时充电电流经继电器K2的线圈形成回路，继电器K2动作，其第一开关与第二开关均连接常开触点。由于第一输出端接电池正极，经电阻RU电阻R2与切换模块200的第二输出端形成回路，第一开关管101的控制端接收到为高电平信号，第一开关管101导通，继电器Kl的线圈有电流流过，继电器Kl的开关吸合，从而，充电电流经继电器Kl输出，再经继电器K2输出至蓄电池正极，可正常给电池充电。
[0046]假如充电控制电路不接蓄电池，处于空载状态。这时继电器Kl和继电器K2均不动作，充电控制电路无充电电流输出。
[0047]本发明实施例采用了包括开关模块100、切换模块200以及极性检测模块300的充电控制电路。由极性检测模块300检测蓄电池的极性连接是否正确，在蓄电池极性连接正确时，利用蓄电池余电所提供的电压驱动开关模块100导通，从而使充电电流可以输出至蓄电池；并由极性检测模块300在蓄电池极性连接错误时输出检测信号至切换模块200，由切换模块200将两个输出端的连接关系对调，使得开关模块100仍可以利用蓄电池余电进入导通状态，并继续输出充电电流至蓄电池，从而实现了在蓄电池极性反接的情况下还可以为蓄电池充电的功能。
[0048]本发明实施例的另一目的在于提供一种充电器，包括壳体与充电管理电路，还包括上述充电控制电路。
[0049]在本发明实施例中，充电管理电路具体可以是整流滤波电路、充电保护电路以及电量检测电路等。
[0050]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种充电控制电路，接入充电电流并与蓄电池连接，其特征在于，所述充电控制电路包括: 开关模块，输入端接入充电电流，具有电流输出端，用于在所述电流输出端处于高电平状态时导通并输出所述充电电流； 切换模块，电源端连接所述开关模块的输入端，公共输入端连接所述开关模块的电流输出端，具有第一输出端、第二输出端以及用于接收检测信号的受控端，用于导通所述公共输入端与所述第二输出端之间的连接并将所述第一输出端接地，或根据所述检测信号导通所述公共输入端与所述第一输出端之间的连接并将所述第二输出端接地； 极性检测模块，电源端连接所述开关模块的输入端，第一检测端连接所述第一输出端，第二检测端连接所述第二输出端，输出端连接所述受控端，在所述第一输出端与所述第二输出端分别连接所述蓄电池正极与负极时输出所述检测信号。
2.如权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述开关模块包括: 第一继电器、电阻R1、电阻R2以及第一开关管； 所述第一继电器包括线圈与开关； 所述第一继电器的开关的第一端与线圈的第一端共接形成所述开关模块的输入端，所述第一继电器的开关的第二端与所述电阻Rl的第一端共接形成所述开关模块的电流输出端，所述电阻Rl的第二端与所述电阻R2的第一端共接于所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的输出端与所述电阻R2的第二端共接于地，所述第一继电器的线圈的第二端连接所述第一开关管的输入端。
3.如权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述切换模块包括第二继电器与第二开关管； 所述第二继电器包括第一开关、第二开关以及线圈； 所述第二继电器的第一开关的常闭触点与第二开关的常开触点共接于地，所述第二继电器的第一开关的常开触点与第二开关的常闭触点共接形成所述切换模块的公共输入端，所述第二继电器的第一开关的公共触点与所述第二开关的公共触点分别是所述切换模块的第一输出端与第二输出端，所述第二继电器的线圈的第一端是所述切换模块的电源端，所述第二继电器的线圈的第二端连接所述第二开关管的输入端，所述第二开关管的输出端接地，所述第二开关管的控制端是所述切换模块的受控端。
4.如权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述极性检测模块包括: 电阻R3、电阻R4以及光电I禹合器； 所述光电耦合器包括发光二极管与光敏三极管； 所述电阻R4的第一端是所述极性检测模块的第一检测端，所述电阻R4的第二端连接所述发光二极管的阳极，所述发光二极管的阴极是所述极性检测模块的第二检测端，所述光敏三极管的集电极是所述极性检测模块的电源端，所述光敏三极管的发射极与所述电阻R3的第一端共接形成所述极性检测模块的输出端，所述电阻R3的第二端接地。
5.如权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述第一开关管是第一NPN型三极管，所述第一 NPN型三极管的集电极、发射极和基极分别为所述第一开关管的输入端、输出端和受控端。
6.如权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述第一开关管是第一NMOS管，所述第一 NMOS管的漏极、源极和栅极分别为所述第一开关管的输入端、输出端和受控端。
7.如权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述第二开关管是第二NPN型三极管，所述第二 NPN型三极管的集电极、发射极和基极分别为所述第二开关管的输入端、输出端和受控端。
8.如权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述第二开关管是第二NMOS管，所述第二 NMOS管的漏极、源极和栅极分别为所述第二开关管的输入端、输出端和受控端。
9.一种充电器，包括壳体与充电管理电路，其特征在于，所述充电器还包括如权利要求1至8任一项所述的充电控制电路。
【文档编号】H02J7/00GK104467044SQ201310432773
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】周明杰, 王现中 申请人:深圳市海洋王照明工程有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司