专利名称：一种模块式充电电路的结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于充电电池的充电电路。
背景技术：
在各种新能源的发掘和运用当中，常常将其转化为常电能予以储存、运输和使用，以便于驱动现有比较成熟的负载，特别是太阳能等绿色能源。这其中必然会利用到可充电电池的充放电控制。充电电路往往具有特定的电气性能，可以针对特定的电池进行充电管理，两者必须匹配，一般情况不具备拓展能力，不能轻易地增减可充电电池的数量。特别是所针对的可充电电池需要精确监控其电压变化的情况，若需要充电电路具有较好的拓展性，则可能会随着增加的电池数量增加过多额外的硬件成本，确保可充电电池得到有效的监控和管理。
实用新型内容针对上述充电电路扩展性差，扩展成本高的问题，本实用新型提出一种模块式充电电路的结构，其技术方案如下:一种模块式充电电路的结构，包括充电单元，该充电单元包括:电压取样电路，其一端连接于可充电电池的正极，还具有标示该电池电压值的检测端；所述电池至少具有两个，所有 的该电池的正负极全部串联构成一电池组，并且该电压取样电路的一端共同连接于该电池组的负极；所述检测端共同连接于一控制器，该控制器具有根据该检测端的数值操作的控制端。作为本技术方案的优选者，可以在如下方面具有改进:较佳实施例中，该充电单元还包括:分流支路，并联于该电池的正负极，包括相串联的一电子开关和一分流负载；该电子开关具有控制其通断的控制端；所述控制端连接于一控制器。较佳实施例中，该电压取样电路包括:一分压网络，包括相串联的分压电阻Ra和Rb，其中Rb的一端连接该电池正极，Ra的一端连接于该电池组的负极，一滤波电容，并联于该分压网络低电位处的电阻Ra ;其中该分压电阻Ra和Rb的连接点作为所述检测端。较佳实施例中，该分流支路中的电子开关为晶体管、MOS管、绝缘栅晶体管或继电器。较佳实施例中，还包括:一太阳能电池模块，具有一正极和一负极，其正极与该电池组正极相连，其负极通过一功率驱动电路与该电池组的负极相连；一负载，该负载的正极与该电池组正极相连，其负极通过一负载驱动电路连接于该电池组的负极；其中:[0018]该功率驱动电路的控制端和该负载驱动电路的控制端均连接于所述控制器。较佳实施例中，所述功率驱动电路为PWM方式的控制模块。较佳实施例中，所述电池为磷酸铁锂电池、锂离子电池或锂聚合物电池。本技术方案带来的有益效果有:1.可见，本实施例一方面每个单体的电池正负极两端电压的实时值得到监控，在不改变电池组串联的形态下可单独监控每个充电单元中电池充电状况。实现了良好的模块化监视效果，在电气连接和电路参数上容易扩充、拓展，成本低廉，结构简单。2.另一方面，每一个单体电池具有一个分流支路，可以控制串联的电池组中单个电池的充电通断，提高了单个电池充电管理的能力。3.带有太阳能电池和负载的电路构成了一个可以通过太阳能供电、电池蓄电续航的系统，在多个电池的电池组形式中具有良好的充放电性能。同时，通过控制器的简单设置改动，可以便利地直接增减充电单元的数量，其电路模块化效果好。
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步说明:
图1是本实用新型一实施例的框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的实施例示意图。本实施例一种模块式充电电路的结构，包括了两个充电单元10，每一个充电单元除了单体的电池B以外还包括电压取样电路和分流支路，其中电压取样电路包括一分压网络，该分压网络包括相串联的分压电阻Ra和Rb，其中Rb的一端连接B电池正极，该分压网络还包括一滤波电容C，并联于该分压网络低电位处的电阻Ra，且分压电阻Ra和Rb的连接点作为检测端11。电池B为磷酸铁锂电池、锂聚合物电池。采用了分压网络的方案，所以除了图1中左侧第一个充电单元10对应的检测端11可以直接读取电池B电压以外，其余充电单元10所对应的检测端读取的电压均需要按照图1的电路拓扑减去其左侧如级所有电池B串联的电压。由左往右逐级类推。每个充电单元10还包括分流支路，该分流支路并联于该电池B的正负极，包括相串联的一电子开关Kl和一分流负载Rl ;该电子开关Kl具有控制其通断的控制端12 ;所有的电池的正负极全部串联构成了电池组，并且该电压取样电路的一端，即Ra的一端共同连接于该电池组的负极；检测端11和控制端12共同连接于控制器20，本实施例中，该控制器20包含了 MCU、AD转换器，检测端11连接于控制器内MCU的AD转换器接口，而控制端通过控制器中的功率驱动电路连接MCU的I/O 口，该控制器20可根据检测端11的数值操作控制端12。可见，本实施例体现的技术方案，利用充电单元实现了良好的模块化性能。一方面，每一个单体的电池B均具有其各自对应的电压取样电路，使其正负极两端电压的实时值得到监控，并且当多个电池B串联构成了电池组时，仍可通过简单的加减计算得到每个电池B准确的实时电压；另一方面，每一个单体电池B具有一个分流支路，该分流支路利用分流的形式，在不 改变电池组串联的形态下可单独控制每个充电单元中电池B充电的通断。所以，电压取样电路和分流支路实现了良好的模块化效果，在电气连接和电路参数上容易扩充、拓展，成本低廉，结构简单。电压取样电路可以有多中形式，只要能实时准确地反映电池B电压即可。本实施例还有其他一些特点，还包括一太阳能电池模块50，具有一正极和一负极，其正极与该电池组正极相连，其负极通过一功率驱动电路40与该电池组的负极相连；一个负载50的正极与该电池组正极相连，其负极通过一负载驱动电路60连接于该电池组的负极；该功率驱动电路40的控制端42和该负载驱动电路60的控制端61均连接于控制器20。可见，本方案构成了一个具备良好模块化性能的充放电电路。太阳能电池模块50作为本电路的供应电源，同时连同负载50，由控制器20控制，构成了一个可以通过太阳能供电、电池蓄电续航的系统，在多个电池B的电池组形式中具有良好的充放电性能。同时，通过控制器20的简单设置改动，可以便利地直接增减充电单元10的数量，其电路模块化效果好。在分流支路中，电子开关Kl可为晶体管、MOS管或绝缘栅晶体管或继电器等具有开关功能的控制器件。本实施例中功率驱动电路40为PWM方式的控制模块。以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范 围内。
权利要求1.一种模块式充电电路的结构，其特征在于:包括充电单元，该充电单元包括: 电压取样电路，其一端连接于可充电的电池的正极，还具有标示该电池电压值的检测端；所述电池至少具有两个，所有的该电池的正负极全部串联构成一电池组，并且该电压取样电路的一端共同连接于该电池组的负极；所述检测端共同连接于一控制器，该控制器具有根据该检测端的数值操作的控制端。
2.根据权利要求1所述一种模块式充电电路的结构，其特征在于:该充电单元还包括: 分流支路，并联于该电池的正负极，包括相串联的一电子开关和一分流负载；该电子开关具有控制其通断的所述控制端；所述控制端连接于一控制器。
3.根据权利要求2所述一种模块式充电电路的结构，其特征在于:该电压取样电路包括: 一分压网络，包括相串联的分压电阻Ra和Rb，其中Rb的一端连接该电池正极，Ra的一端连接于该电池组的负极， 一滤波电容，并联于该分压网络低电位处的电阻Ra;其中 该分压电阻Ra和Rb的连接点作为所述检测端。
4.根据权利要求2所述一种模块式充电电路的结构，其特征在于:该分流支路中的电子开关为晶体管、MOS管、绝缘栅晶体管或继电器。
5.根据权利要求2或3或4所述一种模块式充电电路的结构，其特征在于:还包括: 一太阳能电池模块，具有一正极和一负极，其正极与该电池组正极相连，其负极通过一功率驱动电路与该电池组的负极相连； 一负载，该负载的正极与该电池组正极相连，其负极通过一负载驱动电路连接于该电池组的负极；其中: 该功率驱动电路的控制端和该负载驱动电路的控制端均连接于所述控制器。
6.根据权利要求5所述一种模块式充电电路的结构，其特征在于:所述功率驱动电路为PWM方式的控制模块。
7.根据权利要求6所述一种模块式充电电路的结构，其特征在于:所述电池为磷酸铁锂电池、锂离子电池或锂聚合物电池。
专利摘要本实用新型公开了一种模块式充电电路的结构，其特征在于包括充电单元，该充电单元包括电压取样电路，其一端连接于可充电电池的正极，还具有标示该电池电压值的检测端；所有的该电池的正负极全部串联构成一电池组，并且该电压取样电路的一端共同连接于该电池组的负极；所述检测端共同连接于可根据该检测端的数值操作所述控制端的一控制器。一方面每个单体的电池正负极两端电压的实时值得到监控，在不改变电池组串联的形态下可单独监控每个充电单元中电池充电状况。实现了良好的模块化监视效果，在电气连接和电路参数上容易扩充、拓展，成本低廉，结构简单，减少维护。
文档编号H02J7/00GK203119506SQ201220664109
公开日2013年8月7日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日
发明者廖默曦 申请人:厦门新默电子科技有限公司