一种宽范围变频升压充放电电路的制作方法

文档序号:11017683
一种宽范围变频升压充放电电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开并提供了一种宽范围变频升压充放电电路。它包括频率控制和PWM控制器输出电路、二极管(D1)、电容(C1)、电阻(R1)、电压缓冲器(U1A)、MOS管(M1)和(M2)、反相器(U3A)、开关(K1)和(K2)、缓冲器(U2A)、功率输出电感(L1)、电池(BELL)、电压比较器(U4),PWM由专用PWM控制器输出,通过二极管D1调节C1的充放电时间,改变C1上电压维持的时间。反相器经过K1连接到U2A驱动MOS管M2。M1与M2波形互补,当电池BELL电压小于VSET时,K1断开,M2驱动关断,整流通过M2体内二极管进行。K2闭合,变频电路启动,通过变频改变占空比实现超低电压的能量回收升压控制。本实用新型可广泛应用于带能量回馈型锂电池分容设备中。
【专利说明】
一种宽范围变频升压充放电电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及宽范围变频升压技术领域,尤其涉及一种应用于带能量回馈型锂电池分容设备中的充放电电路。
【背景技术】
[0002]在当今大力发展新能源时代,电池自然成为新能源的焦点。而电池生产的工艺当中需要不停地对电池进行充放电操作以激活电池及筛选分容。分容是对已激活过的电池进行满负荷的充放电循环过程,分容的过程需要对电池容量进行统计,容量的累计需要对电池进行恒流放电到设定电压。因设备与电池间充放电时会产生的线压降,此压降过大时会导致放电过程电流由于设备端口电压不足而达不到设定值,从而影响电池性能。目前市面能量回馈型分容设备低压放电技术普遍为电阻耗能式,即通过把电池的能量通过电阻转化成热量耗掉,这部分能量不仅没有很好地利用上,而且还会使环境空间温度上升而增加了除温设备的投入,耗电量也随之上升,造成效率低下,本实用新型是一种宽范围变频升压技术,应用于带能量回馈型锂电池分容设备中放电回路,有效提高了锂电池低压阶段放电能量回收效率。

【发明内容】

[0003]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种能提升带能量回馈型锂电池分容设备效率的宽范围变频升压充放电电路。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:一种宽范围变频升压充放电电路,它包括频率控制和PWM控制器输出电路及电路电压控制信号VSET、二极管、电容、电阻、电压缓冲器、第一MOS管、第二 MOS管、反相器、第一开关、第二开关、缓冲器、功率输出电感、电池、电压比较器,所述频率控制输出端连接所述第二开关的输入端,所述第二开关输出端的一端连接所述二极管的负极,所述第二开关输出端的另一端连接所述第一开关输出端的一端、所述电压比较器的输出端,所述PWM控制器输出电路连接所述电阻的一端,所述电阻的另一端连接所述电容的一端、所述二极管的正极、所述电压缓冲器的输入端、所述反相器的输入端,所述电容的另一端连接电路共地,所述反相器的输出端连接所述第一开关输入端,所述第一开关输出端的另一端连接所述缓冲器的输入端,所述电压缓冲器的输出端连接所述第一MOS管的栅极,所述缓冲器的输出端连接所述第二 MOS管的栅极,所述第一 MOS管的漏极连接电路共地和所述电池的负极,所述第二 MOS管的源极连接工作电源+DC,所述第一 MOS管的源极与所述第二 MOS管的栅极相连接后并连接所述功率输出电感的一端,所述功率输出电感的另一端连接所述电压比较器的正端、所述电池的正极,所述电压比较器的负端连接电路电压控制信号VSET。
[0005]本实用新型的有益效果是:由于本实用新型它包括频率控制和PWM控制器输出电路及电路电压控制信号VSET、二极管、电容、电阻、电压缓冲器、第一 MOS管、第二 MOS管、反相器、第一开关、第二开关、缓冲器、功率输出电感、电池、电压比较器,所述频率控制输出端连接所述第二开关的输入端,所述第二开关输出端的一端连接所述二极管的负极,所述第二开关输出端的另一端连接所述第一开关输出端的一端、所述电压比较器的输出端,所述PWM控制器输出电路连接所述电阻的一端,所述电阻的另一端连接所述电容的一端、所述二极管的正极、所述电压缓冲器的输入端、所述反相器的输入端,所述电容的另一端连接电路共地,所述反相器的输出端连接所述第一开关输入端,所述第一开关输出端的另一端连接所述缓冲器的输入端,所述电压缓冲器的输出端连接所述第一 MOS管的栅极,所述缓冲器的输出端连接所述第二 MOS管的栅极,所述第一 MOS管的漏极连接电路共地和所述电池的负极,所述第二 MOS管的源极连接工作电源+DC,所述第一 MOS管的源极与所述第二 MOS管的栅极相连接后并连接所述功率输出电感的一端,所述功率输出电感的另一端连接所述电压比较器的正端、所述电池的正极,所述电压比较器的负端连接电路电压控制信号VSET。所以本实用新型是一种应用了宽范围变频升压的技术,能有效提高锂电池低压阶段放电能量回收效率。
【附图说明】

[0006]图1是本实用新型主电路原理结构不意图。
【具体实施方式】
[0007]如图1所示,本实用新型它包括频率控制和PffM控制器输出电路及电路电压控制信号VSET、二极管Dl、电容Cl、电阻R1、电压缓冲器U1A、第一 MOS管Ml、第二 MOS管M2、反相器U3A、第一开关K1、第二开关K2、缓冲器U2A、功率输出电感L1、电池BELL、电压比较器U4,所述频率控制输出端连接所述第二开关K2的输入端,所述第二开关K2输出端的一端连接所述二极管Dl的负极,所述第二开关K2输出端的另一端连接所述第一开关Kl输出端的一端、所述电压比较器U4的输出端,所述PffM控制器输出电路连接所述电阻Rl的一端,所述电阻Rl的另一端连接所述电容Cl的一端、所述二极管Dl的正极、所述电压缓冲器UlA的输入端、所述反相器U3A的输入端,所述电容Cl的另一端连接电路共地,所述反相器U3A的输出端连接所述第一开关Kl输入端,所述第一开关Kl输出端的另一端连接所述缓冲器U2A的输入端,所述电压缓冲器UlA的输出端连接所述第一 MOS管Ml的栅极,所述缓冲器U2A的输出端连接所述第二 MOS管M2的栅极,所述第一MOS管Ml的漏极连接电路共地和所述电池BELL的负极,所述第二MOS管M2的源极连接工作电源+DC,所述第一 MOS管Ml的源极与所述第二 MOS管M2的栅极相连接后并连接所述功率输出电感LI的一端,所述功率输出电感LI的另一端连接所述电压比较器U4的正端、所述电池BELL的正极,所述电压比较器U4的负端连接电路电压控制信号VSET0
[0008]本实施例中,本实用新型原理如下:P丽由专用P丽控制器输出,频率控制为一电压控制器,通过二极管Dl调节Cl的充放电时间,改变Cl上电压维持的时间。UlA为电压缓冲器,Cl通过电压缓冲器实现频率的变换,PffM波形等效图如图中所标示。Ul A输出PffM驱动MOS管Ml,U3A为反相器,反相器经过一个开关Kl连接到U2A缓冲器驱动MOS管M2J1与M2波形互补,Ml为主控MOS,M2为同步MOS。功率输出电感LI输出到电池BELL。U4为电压比较器,通过设置VSET电压控制Kl的开与关,当电池BELL电压小于VSET时,Kl断开,M2驱动关断,同步整流同时关断,整流通过M2体内二极管进行。K2闭合,变频电路启动,频率控制电路改变Cl电压实现频率控制,最低频率OHZ,最高频率150KHZ。通过变频改变占空比实现超低电压的能量回收升压控制。
[0009]本实用新型可广泛应用于带能量回馈型锂电池分容设备中。
【主权项】
1.一种宽范围变频升压充放电电路,其特征在于:它包括频率控制和PWM控制器输出电路及电路电压控制信号VSET、二极管(D1)、电容(Cl)、电阻(R1)、电压缓冲器(U1A)、第一 MOS管(M1)、第二 MOS管(M2)、反相器(U3A)、第一开关(K1)、第二开关(K2)、缓冲器(U2A)、功率输出电感(LI)、电池(BELL)、电压比较器(U4),所述频率控制输出端连接所述第二开关(K2)的输入端,所述第二开关(K2)输出端的一端连接所述二极管(Dl)的负极,所述第二开关(K2)输出端的另一端连接所述第一开关(Kl)输出端的一端、所述电压比较器(U4)的输出端,所述PWM控制器输出电路连接所述电阻(Rl)的一端,所述电阻(Rl)的另一端连接所述电容(Cl)的一端、所述二极管(Dl)的正极、所述电压缓冲器(UlA)的输入端、所述反相器(U3A)的输入端,所述电容(Cl)的另一端连接电路共地,所述反相器(U3A)的输出端连接所述第一开关(Kl)输入端,所述第一开关(Kl)输出端的另一端连接所述缓冲器(U2A)的输入端,所述电压缓冲器(UlA)的输出端连接所述第一 MOS管(Ml)的栅极,所述缓冲器(U2A)的输出端连接所述第二 MOS管(M2 )的栅极,所述第一MOS管(Ml)的漏极连接电路共地和所述电池(BELL)的负极,所述第二 MOS管(M2)的源极连接工作电源+DC,所述第一 MOS管(Ml)的源极与所述第二MOS管(M2 )的栅极相连接后并连接所述功率输出电感(LI)的一端,所述功率输出电感(LI)的另一端连接所述电压比较器(U4)的正端、所述电池(BELL)的正极,所述电压比较器(U4)的负端连接电路电压控制信号VSET。
【文档编号】H02J7/00GK205693417SQ201620628496
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月23日 公开号201620628496.1, CN 201620628496, CN 205693417 U, CN 205693417U, CN-U-205693417, CN201620628496, CN201620628496.1, CN205693417 U, CN205693417U
【发明人】李永富, 邱立国, 李远杰, 王安国
【申请人】珠海泰坦新动力电子有限公司
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