一种电池修复电路的制作方法

本实用新型涉及电池充电电路技术，尤其涉及一种电池修复电路。

背景技术：

对于锂电池充电而言，无论是恒压充电还是恒流充电，在充电过程中，随着锂离子的惰性逐渐增加，会使锂离子附着结晶，而当锂离子结晶严重，则会生成尖刺，在迁移过程中会划伤电极隔膜，对电池造成不可逆的损伤，影响电池的寿命。因此，有必要设计一种能够在充电过程中对电池进行修复的电路。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的不足，本实用新型的目的在于：

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种电池修复电路，其包括：

多抽头变压器；

输入整流模块；

电流模式控制器模块；

pwm信号发生模块；

正脉冲支路，以及负脉冲支路；

其中，所述输入整流模块用于对输入的市电进行整流，并将整流后的市电接入至所述多抽头变压器的初级线圈的第一抽头，并形成初级线圈回路；

所述电流模式控制器模块，用于根据反馈信号和主电流信号，控制所述初级线圈回路的主电流的大小；

所述正脉冲支路和所述负脉冲支路分别连接至所述多抽头变压器的次级线圈的一个抽头，且所述正脉冲支路和所述负脉冲支路连接的抽头之间线圈的中心抽头接地；

所述pwm信号发生模块用于生成两路pwm信号，以分别驱动所述正脉冲支路和所述负脉冲支路工作。

根据一种具体的实施方式，本实用新型的电池修复电路中，所述电流模式控制器模块包括电流模式控制器芯片、第一光耦合器和第一场效应管；其中，所述反馈信号通过所述第一光耦合器输入至所述电流模式控制器芯片的反馈输入端，所述主电流信号输入至所述电流模式控制器芯片的主电流输入端；所述第一场效应管的栅极与所述电流模式控制器芯片的驱动输出端连接，其漏极与连接至初级线圈回路中，其源极通过一电阻接地，且第一场效应管的源极与该电阻的连接点作为主电流信号的采样点。

进一步地，所述电流模式控制器模块还包括第一二极管和rc谐振电路；其中，所述第一场效应管的漏极与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极通过所述rc谐振电路连接至所述多抽头变压器的初级线圈的第一抽头。

再进一步地，所述电流模式控制器模块还包括第一电容和第二电容；其中，所述第一电容的一端与所述第一场效应管的漏极连接，其另一端与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端连接至所述第一场效应管的源极。

根据一种具体的实施方式，本实用新型的电池修复电路中，所述正脉冲支路与所述负脉冲支路为相同的电路结构；其中，所述正脉冲支路或所述负脉冲支路包括：场效应管a、场效应管b、电感、快速关断控制电路；而且，所述场效应管a的源极与所述多抽头变压器的次级线圈的抽头连接，其栅极与所述快速关断控制电路的驱动输出端连接、其漏极通过所述电感与所述场效应管b的漏极连接；所述场效应管b的栅极与所述pwm信号发生模块的一个pwm信号输出端连接，其源极通过一电阻输出正脉冲信号或负脉冲信号。

进一步地，所述快速关断控制电路包括快速关断控制器芯片、稳压管、电阻和电容；其中，所述快速关断控制器芯片的驱动端分别与所述电容的一端和所述稳压管的阴极连接；所述场效应管a的栅极分别与所述电容的另一端、所述电阻的一端以及所述稳压管的阳极连接；所述电阻的另一端连接至所述场效应管a源极。

根据一种具体的实施方式，本实用新型的电池修复电路还包括闭锁信号采样电路，而且，所述闭锁信号采样电路通过第二光耦合器将其采集的闭锁信号输入至所述电流模式控制器芯片的闭锁输入端；其中，

所述闭锁信号采样电路包括第一稳压管以及两个相串联的电阻，所述第一稳压管的阴极连接至所述场效应管a的漏极，其阳极通过两个相串联的电阻接地，且两个电阻的连接点作为闭锁信号的采样点。

根据一种具体的实施方式，本实用新型的电池修复电路还包括反馈信号采样电路，用于采集反馈信号；而且，所述反馈信号采样电路包括：电压基准芯片、第一至第六电阻、第三至第五电容；其中，

第一电阻的一端连接至所述场效应管a的漏极，其另一端连接至所述第一光耦合器的第一输入端；第二电阻的一端连接至所述场效应管b的漏极，其另一端依次通过第三电阻和第三电容连接至所述第一光耦合器的第二输入端；第二电阻与第三电阻的连接点通过第四电阻接地，该连接点与所述电压基准芯片的参考输入端连接；所述电压基准芯片的阳极接地，其阴极与所述第一光耦合器的第二输入端连接；第五电阻的一端与所述第一光耦合器的第一输入端连接，其另一端与所述第一光耦合器的第二输入端连接；第四电容的一端与所述第一光耦合器的第二输入端连接，其另一端接地；第五电容与第六电阻串联后并联在第二电阻上。

根据一种具体的实施方式，本实用新型的电池修复电路还包括第一供电电路，用于为所述快速关断控制器芯片进行供电；而且，所述第一供电电路包括：第二二极管、第七电阻、第六电容和第七电容；其中，所述第二二极管的阳极与所述多抽头变压器的次级线圈的一个抽头连接，其阴极与第七电阻的一端连接；第七电阻的另一端与所述快速关断控制器芯片的供电输入端连接；第六电容与第七电容并联后一端与所述快速关断控制器芯片的供电输入端连接，另一端分别与所述多抽头变压器的次级线圈的另一个抽头、以及所述快速关断控制器芯片的参考输入端连接。

根据一种具体的实施方式，本实用新型的电池修复电路中，所述pwm信号发生模块包括微控制器、数字电位器、第一放大器a、第一放大器b、第二放大器a和第二放大器b；其中，所述微控制器与所述数字电位器连接，所述数字电位器分别与第一放大器a和第一放大器b连接，第二放大器a连接第一放大器a，第二放大器b连接第一放大器b，而且，第二放大器a的两个输入端分别连接在所述正脉冲支路的输出电阻的两端，第二放大器b的两个输入端分别连接在所述负脉冲支路的输出电阻的两端，第一放大器a输出pwm信号给所述正脉冲支路，第一放大器b输出pwm信号给所述负脉冲支路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型电池修复电路，其包括多抽头变压器、输入整流模块、电流模式控制器模块、pwm信号发生模块、正脉冲支路，以及负脉冲支路；其中，正脉冲支路和负脉冲支路分别连接至多抽头变压器的次级线圈的一个抽头，且正脉冲支路和负脉冲支路连接的抽头之间线圈的中心抽头接地，电流模式控制器模块根据反馈信号和主电流信号，控制初级线圈回路的主电流的大小，进而控制正负脉冲支路上的电压大小；同时，pwm信号发生模块生成两路pwm信号，以分别驱动正脉冲支路和负脉冲支路工作，使得正负脉冲支路输出的电压更加稳定可控。因此，本实用新型通过正负脉冲支路输出相应的脉冲，能够在充电过程中提高锂离子的活性，实现对电池的修复。

2、本实用新型电池修复电路中，正脉冲支路或负脉冲支路包括：场效应管a、场效应管b、电感、快速关断控制电路；而且，场效应管a的源极与多抽头变压器的次级线圈的抽头连接，其栅极与快速关断控制电路的驱动输出端连接、其漏极通过电感与场效应管b的漏极连接；场效应管b的栅极与pwm信号发生模块的一个pwm信号输出端连接，其源极通过一电阻输出正脉冲信号或负脉冲信号。因此，本实用新型通过采用快速关断控制电路，能够在出现电压异常时，控制正负脉冲支路通断。

3、本实用新型电池修复电路还包括反馈信号采样电路，其分别采用正脉冲支路中的场效应管a、场效应管b的漏极电压，并利用电压基准芯片的稳压功能，为电流模式控制器芯片提供一个稳定的反馈信号，从而更加精准地控制初级线圈回路的主电流的大小，进而控制正负脉冲支路上的电压大小。

4、本实用新型电池修复电路中，pwm信号发生模块包括微控制器、数字电位器、第一放大器a、第一放大器b、第二放大器a和第二放大器b；而且，通过采集正负脉冲支路的输出电阻两端的电压，并通过运算放大处理，来相应地调整输入给正负脉冲支路的pwm信号，从而优化正负脉冲支路输出的脉冲。

附图说明

图1为本实用新型电池修复电路的结构示意图；

图2为本实用新型初级线圈回路的电路结构示意图；

图3为本实用新型正负脉冲支路的电路图；

图4为本实用新型反馈信号采样电路的电路图；

图5为本实用新型pwm信号发生模块的电路结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

如图1所示，本实用新型电池修复电路包括：多抽头变压器、输入整流模块、电流模式控制器模块、pwm信号发生模块、正脉冲支路，以及负脉冲支路。

其中，所述输入整流模块用于对输入的市电进行整流，并将整流后的市电接入至多抽头变压器的初级线圈的第一抽头，并形成初级线圈回路；电流模式控制器模块，用于根据反馈信号和主电流信号，控制所述初级线圈回路的主电流的大小。

正脉冲支路和所述负脉冲支路分别连接至所述多抽头变压器的次级线圈的一个抽头，且所述正脉冲支路和所述负脉冲支路连接的抽头之间线圈的中心抽头接地。

所述pwm信号发生模块用于生成两路pwm信号，以分别驱动所述正脉冲支路和所述负脉冲支路工作。

如图2所示，本实用新型的电池修复电路中，所述电流模式控制器模块包括电流模式控制器芯片u1、第一光耦合器p2和第一场效应管q7。其中，反馈信号通过第一光耦合器p2输入至电流模式控制器芯片的反馈输入端fb，主电流信号输入至所述电流模式控制器芯片的主电流输入端cs；第一场效应管q7的栅极与电流模式控制器芯片的驱动输出端drv连接，其漏极与连接至初级线圈回路中，其源极通过一电阻r50接地，且第一场效应管q7的源极与该电阻的连接点作为主电流信号的采样点。

在实施时，电流模式控制器模块还包括第一二极管d8和rc谐振电路；其中，第一场效应管q7的漏极与所述第一二极管d8的阳极连接，所述第一二极管d8的阴极通过所述rc谐振电路连接至多抽头变压器t1的初级线圈的第一抽头。而且，rc谐振电路由电容c20、电阻r38、电阻r39构成，且电阻r38、电阻r39串联后与电容c20并联。

此外，电流模式控制器模块还包括第一电容c21和第二电容c23；其中，所述第一电容c21的一端与所述第一场效应管q7的漏极连接，其另一端与所述第二电容c23的一端连接，所述第二电容c23的另一端连接至所述第一场效应管q7的源极。

如图3所示，本实用新型的电池修复电路中，所述正脉冲支路与所述负脉冲支路为相同的电路结构。其中，所述正脉冲支路或所述负脉冲支路包括：场效应管a、场效应管b、电感、快速关断控制电路；而且，所述场效应管a的源极与所述多抽头变压器的次级线圈的抽头连接，其栅极与所述快速关断控制电路的驱动输出端连接、其漏极通过所述电感与所述场效应管b的漏极连接；所述场效应管b的栅极与所述pwm信号发生模块的一个pwm信号输出端连接，其源极通过一电阻输出正脉冲信号或负脉冲信号。

具体的，正脉冲支路中，场效应管q2为场效应管a，场效应管q6为场效应管b，场效应管q2的源极与多抽头变压器t1的次级线圈的抽头连接，其栅极与快速关断控制电路的驱动输出端连接、其漏极通过电感l2与场效应管q6的漏极连接；场效应管q6的栅极与所述pwm信号发生模块的一个pwm信号输出端连接，其源极通过一电阻r28输出正脉冲信号或负脉冲信号。

其中，快速关断控制电路包括快速关断控制器芯片q4、稳压管d2、电阻r3和电容c4。其中，所述快速关断控制器芯片q4的驱动端vg分别与所述电容c4的一端和所述稳压管d2的阴极连接；场效应管q2的栅极分别与所述电容c4的另一端、所述电阻r3的一端以及所述稳压管d2的阳极连接；所述电阻r3的另一端连接至场效应管q2的源极。

再如图3所示，本实用新型的电池修复电路还包括第一供电电路，用于为所述快速关断控制器芯片q4、q3进行供电；而且，所述第一供电电路包括：第二二极管d10、第七电阻r34、第六电容c40和第七电容c41。

其中，所述第二二极管d10的阳极与所述多抽头变压器t1的次级线圈的一个抽头连接，其阴极与第七电阻r34的一端连接；第七电阻r34的另一端与所述快速关断控制器芯片q4、q3的供电输入端vdd连接；第六电容c40与第七电容c41并联后一端与所述快速关断控制器芯片的供电输入端vdd连接，另一端分别与所述多抽头变压器t1的次级线圈的另一个抽头、以及所述快速关断控制器芯片的参考输入端vss连接。

再如图1和图3所示，本实用新型的电池修复电路还包括闭锁信号采样电路，而且，闭锁信号采样电路通过第二光耦合器p1将其采集的闭锁信号输入至电流模式控制器芯片u1的闭锁输入端latch。

而且，闭锁信号采样电路包括第一稳压管d11以及两个相串联的电阻r41、r53，第一稳压管d11的阴极连接至场效应管q2的漏极，其阳极通过两个相串联的电阻r41、r53接地，且两个电阻的连接点p2-817作为闭锁信号的采样点。

如图3和图4所示，本实用新型的电池修复电路还包括反馈信号采样电路，用于采集反馈信号；而且，所述反馈信号采样电路包括：电压基准芯片u2、第一至第六电阻、第三至第五电容。

第一电阻r47的一端连接至场效应管q2的漏极，其另一端连接至第一光耦合器p2的第一输入端；第二电阻r45的一端连接至场效应管q6的漏极，其另一端依次通过第三电阻r17和第三电容c25连接至所述第一光耦合器p2的第二输入端；第二电阻r45与第三电阻r17的连接点通过第四电阻r46接地，该连接点与所述电压基准芯片u1的参考输入端连接；所述电压基准芯片u1的阳极接地，其阴极与所述第一光耦合器p2的第二输入端连接；第五电阻r5的一端与所述第一光耦合器p2的第一输入端连接，其另一端与所述第一光耦合器p2的第二输入端连接；第四电容c26的一端与所述第一光耦合器p2的第二输入端连接，其另一端接地；第五电容c24与第六电阻r33串联后并联在第二电阻r45上。

如图5所示，本实用新型的电池修复电路中，所述pwm信号发生模块包括微控制器(图中未示出)、数字电位器u10、第一放大器a、第一放大器b、第二放大器a和第二放大器b。具体的，第一放大器a、第一放大器b为集成运算放大器u9、u8；第二放大器a、第二放大器b为集成运算放大器u7、u6。

其中，所述微控制器与所述数字电位器u10连接，将其信号mcpcs、mcpclk、mcpdata分别发送至数字电位器u10的cs端、sck端和si端；数字电位器u10分别与集成运算放大器u9和集成运算放大器u8，并将其pw0端输出的rw信号输出至集成运算放大器u9和集成运算放大器u8的inb+端；集成运算放大器u7连接集成运算放大器u9，集成运算放大器u6连接集成运算放大器u8，而且，集成运算放大器u7的两个输入端分别连接在所述正脉冲支路的输出电阻r28的两端，集成运算放大器u6的两个输入端分别连接在所述负脉冲支路的输出电阻r27的两端，集成运算放大器u9输出pwm信号给所述正脉冲支路，集成运算放大器u8输出pwm信号给所述负脉冲支路。