宽范围恒功率充电设备的制作方法

本实用新型涉及供电电源技术领域，具体涉及一种充电效率高、使用安全、成本低，可实现不间断充电的宽范围恒功率充电设备。

背景技术：

随着科技发展各式各样的电池出现在了各个行业当中，我们日常常见的12V、24V、48V电池在各种设备上都可以看到。种类有铅酸，镍氢，锂电等等。不同种类的电池需要不同电压级别的充电设备进行充电，这样充电电耗高，功率不稳定，充电效率低。我们举例来说明一下；一个29.4V/4A CC-CV充电器，最小充电电压为20V，那么它的整个恒流充电过程功率最小是20×4＝80W，最大是29.4×4＝117.6W。我们再来说一下恒功率充电模式，一个29.4V/4A CW-CV充电器，它的整个恒功率充电过程功率一直是117.6W，不论是20V时还是在29.4V时功率都保持不变。

恒功率充电模式的应用可以简单、经济、有效的拓展为UPS工作模式。举例我们有一个100W的负载，用个29.4V/4A CC-CV充电器，在电池空电情况下是实现不了的，只有加大充电器功率，才可以实现。而恒功率充电模式，就可以用更低的成本直接实现。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种充电效率高、使用安全、成本低，可实现不间断充电的宽范围恒功率充电设备，以解决上述背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：

本实用新型提供的一种宽范围恒功率充电设备，包括依次连接的电源输入、变压转换模块，还包括恒功率模块、电流反馈模块和反馈调节模块；所述变压转换模块包括变压器，所述变压器的初级线圈电连接所述恒功率模块，所述变压器的次级线圈电连接功率输出端；所述功率输出端电连接所述电流反馈模块，所述恒功率模块电连接所述反馈调节模块；

所述恒功率模块包括第一控制芯片和第一三极管，所述初级线圈的输出端连接所述第一三极管的源极，所述第一三极管的栅极连接所述第一控制芯片，所述第一三级管的漏极与电源负极连接；

所述电流反馈模块包括第二二极管，所述第二二极管的一端连接所述次级线圈的一端，所述次级线圈的另一端连接有第一二极管，所述第一二极管连接所述功率输出端；

所述反馈调节模块包括第二控制芯片，所述第二二极管的另一端连接所述第二控制芯片，所述第二控制芯片连接有第九电阻，所述第九电阻的另一端连接所述电源输入。

进一步的，所述第二控制芯片的一端还连接有可变电阻，所述可变电阻的两端分别连接有第二电阻和第七电阻，所述第二电阻的另一端连接所述功率输出端，所述第七电阻的另一端连接有第五电容，所述第五电容的另一端连接所述功率输出端。

进一步的，所述第一三极管的漏极还连接有第一电阻和第八电阻，所述第八电阻的另一端连接所述电源负极，所述第一电阻的另一端连接有第四电容，所述第四电容的另一端连接所述电源负极。

进一步的，所述恒功率模块并联有第六电容和第八电容，所述第六电容的一端连接所述电源输入，所述第六电容的另一端连接所述电源负极，所述第八电容的一端连接所述电源输入，所述第八电容的另一端连接所述电源负极。

进一步的，所述第一控制芯片的第二端连接有第二电容和第七电容，所述第二电容的另一端连接有第三电阻，所述第三电阻的另一端和所述第七电容的另一端均连接所述电源负极。

进一步的，所述第一控制芯片的第三端连接所述第二控制芯片，所述第一控制芯片的第七端连接有第六电阻，所述第六电阻的另一端连接所述电源负极。

进一步的，所述第一控制芯片的第一端通过第一电阻连接所述第一三极管的漏极，所述第一控制芯片的第六端连接所述第一三极管的栅极。

进一步的，所述第一控制芯片的第五端与所述第一控制芯片的第六端之间连接有第四电阻，所述第一控制芯片的第八端连接有第三电容。

进一步的，所述第三电容的另一端、所述第一控制芯片的第五端及所述第四电阻的另一端共同连接所述电源负极。

进一步的，所述变压器的初级线圈的输出端还连接有第一电容，所述第一电容的另一端及所述次级线圈的输出端共同连接所述第一二极管。

本实用新型有益效果：输入电源可以为多种电压级别，可以为常见的12V、24V电压供电，也可以为机载28V为本电路供电；输出可以给常见的12V、24V电池充电，也可以为机载28V电池充电，也可以根据客户需要为不同电压平台的锂电池充电；可以实现多种充电模式：如：CC-CV充电模式、恒功率充电模式、脉冲式充电，恒功率充电模式使硬件使用率更高。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所述的宽范围恒功率充电设备恒功率充电模式电路结构图。

图2为本实用新型实施例所述的宽范围恒功率充电设备升压充电模式的电路结构图。

图3为本实用新型实施例所述的宽范围恒功率充电设备降压充电模式的电路结构图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或模块，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、模块和/或它们的组。

需要说明的是，在本实用新型所述的实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以是机械连接，也可以是电连接或者通信连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通，或两个元件的相互作用关系，除非具有明确的限定。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。

本领域普通技术人员应当理解的是，附图只是一个实施例的示意图，附图中的部件或装置并不一定是实施本实用新型所必须的。

实施例

如图1所示，本实用新型实施例提供一种宽范围恒功率充电设备，包括依次连接的电源输入VIN、变压转换模块，还包括恒功率模块、电流反馈模块和反馈调节模块；所述变压转换模块包括变压器T1，所述变压器T1的初级线圈电连接所述恒功率模块，所述变压器的次级线圈电连接功率输出端；所述功率输出端电连接所述电流反馈模块，所述恒功率模块电连接所述反馈调节模块；

所述恒功率模块包括第一控制芯片U1和第一三极管Q1，所述初级线圈的输出端连接所述第一三极管Q1的源极，所述第一三极管Q1的栅极连接所述第一控制芯片U1，所述第一三级管Q1的漏极与电源负极连接；

所述电流反馈模块包括第二二极管D2，所述第二二极管D2的一端连接所述次级线圈的一端，所述次级线圈的另一端连接有第一二极管D1，所述第一二极管D1连接所述功率输出端；

所述反馈调节模块包括第二控制芯片U2，所述第二二极管D2的另一端连接所述第二控制芯片U2，所述第二控制芯片U2连接有第九电阻R9，所述第九电阻R9的另一端连接所述电源输入。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第二控制芯片U2的一端还连接有可变电阻R5，所述可变电阻R5的两端分别连接有第二电阻R2和第七电阻R7，所述第二电阻R2的另一端连接所述功率输出端，所述第七电阻R7的另一端连接有第五电容C5，所述第五电容C5的另一端连接所述功率输出端。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一三极管Q1的漏极还连接有第一电阻R1和第八电阻R8，所述第八电阻R8的另一端连接所述电源负极，所述第一电阻R1的另一端连接有第四电容C4，所述第四电容C4的另一端连接所述电源负极。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述恒功率模块并联有第六电容C6和第八电容C8，所述第六电容C6的一端连接所述电源输入，所述第六电容C6的另一端连接所述电源负极，所述第八电容C8的一端连接所述电源输入，所述第八电容C8的另一端连接所述电源负极。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一控制芯片U1的第二端连接有第二电容C2和第七电容C7，所述第二电容C2的另一端连接有第三电阻R3，所述第三电阻R3的另一端和所述第七电容C7的另一端均连接所述电源负极。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一控制芯片U1的第三端连接所述第二控制芯片U2，所述第一控制芯片U1的第七端连接有第六电阻R6，所述第六电阻R6的另一端连接所述电源负极。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一控制芯片U1的第一端通过第一电阻R1连接所述第一三极管Q1的漏极，所述第一控制芯片U1的第六端连接所述第一三极管Q1的栅极。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一控制芯片U1的第五端与所述第一控制芯片U1的第六端之间连接有第四电阻R4，所述第一控制芯片U1的第八端连接有第三电容C3。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第三电容C3的另一端、所述第一控制芯片U1的第五端及所述第四电阻R4的另一端共同连接所述电源负极。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述变压器T1的初级线圈的输出端还连接有第一电容C1，所述第一电容C1的另一端及所述次级线圈的输出端共同连接所述第一二极管D1。

具体的，本实用新型实施例所述的宽范围恒功率充电设备在实际应用时，电源接入输入VIN，通过T1(T1可用两个电感代替，对效率有一定影响)的初级，送至Q1的源级，U1控制Q1的栅极使得电源由源级导入漏级，漏级与电源负极相连，U1控制Q1做重复性开关动作，在T1上记磁与高频电压，记磁可以通线圈感应到次级，同时通过C1将高频电压耦合到与次级线圈间接的输出端，然后通过，D1整流C5滤波输出。通过R2,R5.R7分压将电压信号反馈给U2，通过R9将电流信号反馈给U2，U2将接收到的电压信号与电流信号通过计算后，来控制U1工作，形成信号闭环。同时用D2给出工作状态指示。

如图2所示，为常用升压电路结构图，本领域技术人员可清楚了解其工作原理，在此不再叙述。如图3所示，为常用降压电路结构图，本领域技术人员可清楚了解其工作原理，在此不再叙述。通过外设硬件开关和软件或纯软件，使本设备在升压电路、降压电路以及恒功率充电电路之间进行切换，可以实现本设备的多种充电模式：如：CC-CV充电模式、恒功率充电模式、脉冲式充电，恒功率充电模式使硬件使用率更高。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。