一种电池充电电路及装置制造方法
【专利摘要】本发明属于电路领域，提供了一种电池充电电路及装置。在本发明中，可以在交流电正半周期时通过正电池组充电模块给正电池组充电，在交流电负半周期时通过负电池组充电模块给负电池组充电，有效利用了交流电电流方向周期性变化的特点，在正负半周期内都可以对电池进行充电，有效利用了电能，节约了能源，且电池充电电路仅由正电池组充电模块和负电池组充电模块组成，结构简单，节约成本。
【专利说明】—种电池充电电路及装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于电路领域，尤其涉及一种电池充电电路及装置。
【背景技术】
[0002]节能环保是当今世界产业发展的主流，可充电电池不仅节约了能源还有效控制了环境污染。
[0003]然而，现有技术中对可充电电池进行充电都是在交流电条件下进行，而交流电电流方向是周期性变化的，也就是说，现有技术中的充电电路都是在交流电的正半周期对电池进行充电，而负半周期没有进行有效利用，这样不利于节能环保，而且即使通过改变电路来实现交流电正半周期和负半周期都对电池进行充电，电路结构也会很复杂，不利于节约成本。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种电池充电电路，旨在解决现有电池充电电路不能有效利用交流电负半周期对电池进行充电、且电路结构复杂，不利于节能环保和节约成本的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的:一种电池充电电路，与变压器次级连接，所述电池充电电路包括:
[0006]正电池组充电模块，与变压器连接，用于在交流电正半周期内对正电池组进行充电；
[0007]负电池组充电模块，与变压器连接，用于在交流电负半周期内对负电池组进行充电。
[0008]进一步地，所述正电池组充电模块包括:
[0009]二极管D1、发光二极管D2、稳压管D3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、第一开关管、第二开关管；
[0010]所述二极管Dl的阳极与所述变压器次级的第一端连接，所述二极管Dl的阴极分别与所述电阻Rl的第一端和所述电阻R2的第一端连接，所述电阻R2的第二端分别与所述电阻R3的第一端和所述发光二极管D2的阳极连接，所述电阻R3的第二端和所述发光二极管D2的阴极分别与所述第一开关管的低电位端连接，所述第一开关管的控制端与所述第二开关管的高电位端连接，所述电阻R4连接在所述电阻Rl的第二端和所述第二开关管的控制端之间，所述稳压管D3的阴极与所述电阻Rl的第二端连接，所述稳压管D3的阳极与所述负电池组充电模块连接，所述第一开关管的高电位端和所述第二开关管的低电位端分别与正电池组的正极连接，所述正电池组的负极与所述变压器次级的第二端连接。
[0011]进一步地，所述负电池组充电模块包括:
[0012]二极管D4、发光二极管D5、稳压管D6、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、第三开关管、第四开关管；
[0013]所述二极管D4的阴极与所述变压器次级的第一端连接，所述二极管D4的阳极分别与所述电阻R5的第一端、所述电阻R7的第一端及所述发光二极管D5的阴极连接，所述电阻R5的第二端与所述稳压管D6的阳极连接，所述稳压管D6的阴极分别与所述电阻R8的第一端和所述稳压管D3的阳极连接，所述电阻R8的第二端与所述第三开关管的控制端连接，所述第三开关管的高电位端与所述第四开关管的控制端连接，所述第四开关管的低电位端与所述电阻R7的第二端连接，所述电阻R6连接在所述电阻R7的第二端与所述发光二极管D5的阳极之间，所述第三开关管的低电位端和所述第四开关管的高电位端分别与负电池组的负极连接，所述负电池组的正极与所述变压器次级的第二端连接。
[0014]进一步地，所述第一开关管采用PNP型三极管Q1，所述PNP型三极管Ql的基极为第一开关管的控制端，所述PNP型三极管Ql的集电极为第一开关管的高电位端，所述PNP型三极管Ql的发射极为第一开关管的低电位端；
[0015]所述第二开关管采用NPN型三极管Q2，所述NPN型三极管Q2的基极为第二开关管的控制端，所述NPN型三极管Q2的集电极为第二开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q2的发射极为第二开关管的低电位端。
[0016]进一步地，所述第三开关管采用PNP型三极管Q3，所述PNP型三极管Q3的基极为第三开关管的控制端，所述PNP型三极管Q3的集电极为第三开关管的高电位端，所述PNP型三极管Q3的发射极为第三开关管的低电位端；
[0017]所述第四开关管采用NPN型三极管Q4，所述NPN型三极管Q4的基极为第四开关管的控制端，所述NPN型三极管Q4的集电极为第四开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q4的发射极为第四开关管的低电位端。
[0018]进一步地，所述第一开关管采用P型MOS管Q5，所述P型MOS管Q5的栅极为第一开关管的控制端，所述P型MOS管Q5的漏极为第一开关管的高电位端，所述P型MOS管Q5的源极为第一开关管的低电位端；
[0019]所述第二开关管采用N型MOS管Q6，所述N型MOS管Q6的栅极为第二开关管的控制端，所述N型MOS管Q6的漏极为第二开关管的高电位端，所述N型MOS管Q6的源极为第二开关管的低电位端。
[0020]进一步地，所述第三开关管采用P型MOS管Q7，所述P型MOS管Q7的栅极为第三开关管的控制端，所述P型MOS管Q7的漏极为第三开关管的高电位端，所述P型MOS管Q7的源极为第三开关管的低电位端；
[0021 ] 所述第四开关管采用N型MOS管Q8，所述N型MOS管Q8的栅极为第四开关管的控制端，所述N型MOS管Q8的漏极为第四开关管的高电位端，所述N型MOS管Q8的源极为第四开关管的低电位端。
[0022]本发明还提供了一种电池充电装置，所述电池充电装置包括上述电池充电电路。
[0023]在本发明中，可以在交流电正半周期时通过正电池组充电模块给正电池组充电，在交流电负半周期时通过负电池组充电模块给负电池组充电，有效利用了交流电电流方向周期性变化的特点，在正负半周期内都可以对电池进行充电，有效利用了电能，节约了能源，且电池充电电路仅由正电池组充电模块和负电池组充电模块组成，结构简单，节约成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明实施例提供的电池充电电路的模块结构图；
[0025]图2是本发明实施例提供的正电池组充电模块和负电池组充电模块的电路结构图；
[0026]图3是本发明第一实施例提供的电池充电电路的电路结构图；
[0027]图4是本发明第二实施例提供的电池充电电路的电路结构图。
【具体实施方式】
[0028]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。
[0029]以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述:
[0030]图1示出了本发明实施例提供的电池充电电路的模块结构，为了便于说明，仅列举与本实施例相关的部分。
[0031]如图1所示，电池充电电路与变压器Tl的次级连接，包括:
[0032]正电池组充电模块101，与变压器Tl连接，用于在交流电正半周期内对正电池组BTl进行充电；
[0033]负电池组充电模块102，与变压器Tl连接，用于在交流电负半周期内对负电池组进行充电。
[0034]图2示出了本发明实施例提供的正电池组充电模块和负电池组充电模块的电路结构。
[0035]作为本发明一实施例，正电池组充电模块101包括:
[0036]二极管D1、发光二极管D2、稳压管D3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、第一开关管1011、第二开关管1012；
[0037]二极管Dl的阳极与变压器Tl的次级的第一端连接，二极管Dl的阴极分别与电阻Rl的第一端和电阻R2的第一端连接，电阻R2的第二端分别与电阻R3的第一端和发光二极管D2的阳极连接，电阻R3的第二端和发光二极管D2的阴极分别与第一开关管1011的低电位端连接，第一开关管1011的控制端与第二开关管1012的高电位端连接，电阻R4连接在电阻Rl的第二端和第二开关管1012的控制端之间，稳压管D3的阴极与电阻Rl的第二端连接，稳压管D3的阳极与负电池组充电模块102连接，第一开关管1011的高电位端和第二开关管1012的低电位端分别与正电池组BTl的正极连接，正电池组BTl的负极与变压器Tl的次级的第二端连接。
[0038]作为本发明一实施例，负电池组充电模块102包括:
[0039]二极管D4、发光二极管D5、稳压管D6、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、第三开关管1021、第四开关管1022；
[0040]二极管D4的阴极与变压器Tl的次级的第一端连接，二极管D4的阳极分别与电阻R5的第一端、电阻R7的第一端及发光二极管D5的阴极连接，电阻R5的第二端与稳压管D6的阳极连接，稳压管D6的阴极分别与电阻R8的第一端和稳压管D3的阳极连接，电阻R8的第二端与第三开关管1021的控制端连接，第三开关管1021的高电位端与第四开关管1022的控制端连接，第四开关管1022的低电位端与电阻R7的第二端连接，电阻R6连接在电阻R7的第二端与发光二极管D5的阳极之间，第三开关管1021的低电位端和第四开关管1022的高电位端分别与负电池组BT2的负极连接，负电池组BT2的正极与变压器Tl的次级的第二端连接。
[0041]实施例一:
[0042]图3示出了本发明第一实施例提供的电池充电电路的电路结构，为了便于说明，仅列举与第一实施例相关的部分。
[0043]作为本发明一实施例，第一开关管1011采用PNP型三极管Q1，PNP型三极管Ql的基极为第一开关管1011的控制端，PNP型三极管Ql的集电极为第一开关管1011的高电位端，PNP型三极管Ql的发射极为第一开关管1011的低电位端；
[0044]第二开关管1012采用NPN型三极管Q2，NPN型三极管Q2的基极为第二开关管1012的控制端，NPN型三极管Q2的集电极为第二开关管1012的高电位端，NPN型三极管Q2的发射极为第二开关管1012的低电位端。
[0045]作为本发明一实施例，第三开关管1021采用PNP型三极管Q3，PNP型三极管Q3的基极为第三开关管1021的控制端，PNP型三极管Q3的集电极为第三开关管1021的高电位端，PNP型三极管Q3的发射极为第三开关管1021的低电位端；
[0046]第四开关管1022采用NPN型三极管Q4，NPN型三极管Q4的基极为第四开关管1022的控制端，NPN型三极管Q4的集电极为第四开关管1022的高电位端，NPN型三极管Q4的发射极为第四开关管1022的低电位端。
[0047]下面以第一实施例为基础对本发明提供的电池充电电路的工作原理进行说明。
[0048]电池充电电路分为正电池组充电模块和负电池组充电模块，线路是对称的。变压器Tl初级接市交流电，次级同样输出交流电，其正半周期和负半周期分别为正电池组BTl和负电池组BT2充电。正半周期经二极管Dl整流后一路经电阻R1，稳压管D3输出一个峰值脉冲作为基准电压；另一路电流经电阻R3、PNP型三极管Ql向正电池组BTl充电。NPN型三极管Q2、PNP型三极管Ql组成复合管电路，基准电压通过电阻R4接在NPN型三极管Q2的基极上。当正电池组BTl放电完及未充足电时NPN型三极管Q2的基极电位高于发射极电位，形成正偏置。PNP型三极管Ql和NPN型三极管Q2饱和导通。当有充电电流时，电阻R3的压降使发光二极管D2点亮。
[0049]当充电电流达到脉冲电流的平均值，则脉冲电流的峰值可高达平均值的3倍以上。随着正电池组BTl的电池电压的上升，PNP型三极管Ql和NPN型三极管Q2退出饱和状态进入放大区域，充电电流减小，当正电池组BTl的电池电压接近稳压管D3的电压时。PNP型三极管Ql和NPN型三极管Q2接近截止，正电池组BTl的充电电流减小到涓流充电，直到正电池组BTl的电池电压完全充满为止。
[0050]由于负电池组充电模块102和正电池充组电模块101的电路结构相同，只是利用交流电的负半周期进行充电，其工作原理相同，在此就不再进行陈述说明。
[0051]实施例二:
[0052]图4示出了本发明第二实施例提供的电池充电电路的电路结构，为了便于说明，仅列举与第二实施例相关的部分。
[0053]作为本发明一实施例，第一开关管1011采用P型MOS管Q5，P型MOS管Q5的栅极为第一开关管1011的控制端，P型MOS管Q5的漏极为第一开关管1011的高电位端，P型MOS管Q5的源极为第一开关管1011的低电位端；
[0054]第二开关管1012采用N型MOS管Q6，N型MOS管Q6的栅极为第二开关管1012的控制端，N型MOS管Q6的漏极为第二开关管1012的高电位端，N型MOS管Q6的源极为第二开关管1012的低电位端。
[0055]作为本发明一实施例，第三开关管1021采用P型MOS管Q7，P型MOS管Q7的栅极为第三开关管1021的控制端，P型MOS管Q7的漏极为第三开关管1021的高电位端，P型MOS管Q7的源极为第三开关管1021的低电位端；
[0056]第四开关管1022采用N型MOS管Q8，N型MOS管Q8的栅极为第四开关管1022的控制端，N型MOS管Q8的漏极为第四开关管1022的高电位端，N型MOS管Q8的源极为第四开关管1022的低电位端。
[0057]在本发明第一实施例和第二实施例中，第一开关管和第三开关管可以使用PNP型三极管或P型MOS管，第二开关管和第四开关管可以使用NPN型三极管和N型MOS管，这四个开关管可以组合混合使用。
[0058]本发明实施例还提供了一种电池充电装置，电池充电装置包括上述的电池充电电路。
[0059]在本发明实施例中，可以在交流电正半周期时通过正电池组充电模块给正电池组充电，在交流电负半周期时通过负电池组充电模块给负电池组充电，有效利用了交流电电流方向周期性变化的特点，在正负半周期内都可以对电池进行充电，有效利用了电能，节约了能源，且电池充电电路仅由正电池组充电模块和负电池组充电模块组成，结构简单，节约成本。
[0060]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】
1.一种电池充电电路，与变压器次级连接，其特征在于，所述电池充电电路包括: 正电池组充电模块，与变压器连接，用于在交流电正半周期内对正电池组进行充电； 负电池组充电模块，与变压器连接，用于在交流电负半周期内对负电池组进行充电。
2.如权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于，所述正电池组充电模块包括: 二极管D1、发光二极管D2、稳压管D3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、第一开关管、第二开关管； 所述二极管Dl的阳极与所述变压器次级的第一端连接，所述二极管Dl的阴极分别与所述电阻Rl的第一端和所述电阻R2的第一端连接，所述电阻R2的第二端分别与所述电阻R3的第一端和所述发光二极管D2的阳极连接，所述电阻R3的第二端和所述发光二极管D2的阴极分别与所述第一开关管的低电位端连接，所述第一开关管的控制端与所述第二开关管的高电位端连接，所述电阻R4连接在所述电阻Rl的第二端和所述第二开关管的控制端之间，所述稳压管D3的阴极与所述电阻Rl的第二端连接，所述稳压管D3的阳极与所述负电池组充电模块连接，所述第一开关管的高电位端和所述第二开关管的低电位端分别与正电池组的正极连接，所述正电池组的负极与所述变压器次级的第二端连接。
3.如权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于，所述负电池组充电模块包括: 二极管D4、发光二极管D5、稳压管D6、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、第三开关管、第四开关管； 所述二极管D4的阴极与所述变压器次级的第一端连接，所述二极管D4的阳极分别与所述电阻R5的第一端、所述电阻R7的第一端及所述发光二极管D5的阴极连接，所述电阻R5的第二端与所述稳压管D6的阳极连接，所述稳压管D6的阴极分别与所述电阻R8的第一端和所述稳压管D3的阳极连接，所述电阻R8的第二端与所述第三开关管的控制端连接，所述第三开关管的高电位端与所述第四开关管的控制端连接，所述第四开关管的低电位端与所述电阻R7的第二端连接，所述电阻R6连接在所述电阻R7的第二端与所述发光二极管D5的阳极之间，所述第三开关管的低电位端和所述第四开关管的高电位端分别与负电池组的负极连接，所述负电池组的正极与所述变压器次级的第二端连接。
4.如权利要求2所述的电池充电电路，其特征在于，所述第一开关管采用PNP型三极管Ql，所述PNP型三极管Ql的基极为第一开关管的控制端，所述PNP型三极管Ql的集电极为第一开关管的高电位端，所述PNP型三极管Ql的发射极为第一开关管的低电位端； 所述第二开关管采用NPN型三极管Q2，所述NPN型三极管Q2的基极为第二开关管的控制端，所述NPN型三极管Q2的集电极为第二开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q2的发射极为第二开关管的低电位端。
5.如权利要求3所述的电池充电电路，其特征在于，所述第三开关管采用PNP型三极管Q3，所述PNP型三极管Q3的基极为第三开关管的控制端，所述PNP型三极管Q3的集电极为第三开关管的高电位端，所述PNP型三极管Q3的发射极为第三开关管的低电位端； 所述第四开关管采用NPN型三极管Q4，所述NPN型三极管Q4的基极为第四开关管的控制端，所述NPN型三极管Q4的集电极为第四开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q4的发射极为第四开关管的低电位端。
6.如权利要求2所述的电池充电电路，其特征在于，所述第一开关管采用P型MOS管Q5，所述P型MOS管Q5的栅极为第一开关管的控制端，所述P型MOS管Q5的漏极为第一开关管的高电位端，所述P型MOS管Q5的源极为第一开关管的低电位端； 所述第二开关管采用N型MOS管Q6，所述N型MOS管Q6的栅极为第二开关管的控制端，所述N型MOS管Q6的漏极为第二开关管的高电位端，所述N型MOS管Q6的源极为第二开关管的低电位端。
7.如权利要求3所述的电池充电电路，其特征在于，所述第三开关管采用P型MOS管Q7，所述P型MOS管Q7的栅极为第三开关管的控制端，所述P型MOS管Q7的漏极为第三开关管的高电位端，所述P型MOS管Q7的源极为第三开关管的低电位端； 所述第四开关管采用N型MOS管Q8，所述N型MOS管Q8的栅极为第四开关管的控制端，所述N型MOS管Q8的漏极为第四开关管的高电位端，所述N型MOS管Q8的源极为第四开关管的低电位端。
8.一种电池充电装置，其特征在于，所述电池充电装置包括如权利要求1至7所述的电池充电电路。
【文档编号】H02J7/02GK104184199SQ201310193939
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月22日 优先权日:2013年5月22日
【发明者】周明杰, 刘金财 申请人:海洋王（东莞）照明科技有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司