电池充电电路及充电装置的制作方法

本发明涉及充电装置
技术领域：
，特别涉及一种电池充电电路及充电装置。
背景技术：
：目前，很多电子设备和电器都是使用充电电池供电，比如酸铅电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池等等。这些充电电池的共同点就是，都能够反复充放电使用数百次到一千次。现有的电池充电电路如图1和图2所示。图1中，市电首先经变压器TR转换为大小合适的交流电压，再经整流二极管DS1整流成脉动的直流电压，最后经限流电阻RS1限流为电池BAT1充电。图1所示的电池充电电路虽然具有结构简单和价格低的优势，但是也具有让电池在充电过程中产生极化电压的劣势。极化电压不仅会降低电池充电的效率，还会对监控电池充电状态的电路产生干扰，直接导致电池还未充满就结束充电，这种情况在大电流充电时表现得尤为明显。图2所示的电池充电电路在图1的基础上增加了一放电电阻RT，该放电电阻RT与整流二极管DS2并联。当变压器TR2输出的交流电压处于正半周时，该交流电压通过整流二极管DS2及限流电阻RS2为电池BAT2充电；当变压器TR2输出的交流电压处于负半周时，该交流电压通过电池BAT2和放电电阻RT2放电。其中，放电电阻RT参数不同，产生的放电电流也不同，一般的，放电电流大小在充电电流的5％至20％之间。如此，就可以避免电池在充电过程中产生极化电压。遗憾的是，图2所示的电池充电电路，在解决图1所示电池充电电路所具有的问题的同时，也带来了新的问题，具体为：当没有交流电压为电池充电时，电池会通过放电电阻放电，直到电池存储的电能消耗殆尽。技术实现要素：本发明的主要目的是提供一种电池充电电路，旨在消除电池在充电过程中产生的极化电压以及在没有交流电压输出时，防止电池通过放电回路放电。为实现上述目的，本发明提出的电池充电电路，包括变压器、第一电阻、第二电阻、整流二极管及第一稳压二极管；所述变压器用于将市电转换为合适大小的交流电压；当所述交流电压处于正半周时，所述变压器的副边绕组、所述第一电阻、所述整流二极管及电池形成充电回路，使电池充电；当所述交流电压处于负半周时，所述副边绕组、所述第一稳压二极管、所述第二电阻及所述电池形成放电回路，使所述电池释放极化电压。优选地，所述第一电阻还处于所述放电回路中。优选地，所述第一电阻的阻值小于所述第二电阻的阻值。优选地，所述电池充电电路还包括第一指示电路，用于指示所述电池充电电路处于充电状态。优选地，所述第一指示电路包括第一发光二极管，所述第一发光二极管设于所述放电回路中。优选地，所述电池充电电路还包括抗干扰输出电路，用于将所述电池输出的电压信号中的极化电压信号进行滤除后输出。优选地，所述抗干扰电路包括第一二极管、第二二极管、第三电阻、第一电容及输出端，所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阴极及所述电池的正极互连，所述第一二极管的阴极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端、所述第二二极管的阳极、所述输出端及所述第一电容的第一端互连，所述第一电容的第二端与所述电池的负极连接。优选地，所述电池充电电路还包括第二指示电路，用于指示所述电池处于充满状态。优选地，所述第二指示电路包括检测端、第二稳压二极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、开关管及第二发光二极管；所述第二稳压二极管的阴极与所述检测端连接，所述第二稳压二极管的阳极与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第一端及所述开关管的受控端互连；所述开关管的输入端与所述第六电阻的第二端连接，所述第六电阻的第一端与所述第二发光二极管的阴极连接，所述第二发光二极管的阳极连接第一电源，所述第五电阻的第二端及所述开关管的输出端均与所述电池的负极连接。本发明还提出一种充电装置，包括变压器、第一电阻、第二电阻、整流二极管及第一稳压二极管；所述变压器用于将市电转换为合适大小的交流电压；当所述交流电压处于正半周时，所述变压器的副边绕组、所述第一电阻、所述整流二极管连接电池形成充电回路，电池充电；当所述交流电压处于负半周时，所述副边绕组、所述第一稳压二极管、所述第二电阻连接所述电池形成放电回路，电池释放极化电压。本发明通过采用变压器将市电转换为合适大小的交流电压，并在交流电压处于正半周时，副边绕组、第一电阻、整流二极管连接电池形成的充电回路将交流电压进行限流处理后给电池充电；在交流电压处于负半周时，副边绕组、第一稳压二极管、第二电阻连接电池形成的放电回路给电池释放极化电压的技术方案，解决了极化电压对电池充电产生干扰的问题。此外，由于在没有交流电压输出时，第一稳压二极管截止，电池不能通过放电回路放电。因此，本发明提出的电池充电电路还解决了在交流电压没有输出时，电池通过放电回路放电的问题。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。图1为现有技术中电池充电电路的一电路结构示意图；图2为现有技术中电池充电电路的另一电路结构示意图；图3为本发明电池充电电路一实施例的电路结构示意图；图4为本发明电池充电电路另一实施例的电路结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称标号名称10第一指示电路LED1第一发光二极管R1第一电阻20抗干扰输出电路LED2第二发光二极管R2第二电阻30第二指示电路DZ1第一稳压二极管R3第三电阻D1第一二极管DZ2第二稳压二极管R4第四电阻D2第二二极管DS整流二极管R5第五电阻C1第一电容TR变压器R6第六电阻Q开关管NS副边绕组BAT电池本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种电池充电电路，该电池充电电路包括变压器TR、整流二极管DS、第一稳压二极管DZ1、第一电阻R1及第二电阻R2；其中，变压器TR用于将市电AC转换为合适大小的交流电压；并且，当交流电压处于正半周时，变压器TR的副边绕组NS、第一电阻R1、整流二极管DS及电池BAT形成充电回路，电池BAT充电；当交流电压处于负半周时，副边绕组NS、第二电阻R1、第一稳压二极管DZ1及电池BAT形成放电回路，电池BAT释放极化电压。这样，就解决了极化电压对电池BAT充电产生干扰的问题。此外，由于在没有交流电输出时，第一稳压二极管DZ1截止，电池BAT不能通过放电回路放电。因此，本发明提出的电池充电电路还解决了在交流电压没有输出时，电池BAT通过放电回路放电的问题。请参阅图3，在一实施例中，第一电阻R1的第一端与副边绕组NS的第一端连接，第一电阻R1的第二端、第一稳压二极管DZ1的阳极及整流二极管DS的阳极互连；第一稳压二极管DZ1的阴极、整流二极管DS的阴极及电池BAT的正极互连，电池BAT的负极与副边绕组NS的第二端连接。在此，电池充电电路的电路结构也可以是：第一稳压二极管DZ1的阳极、整流二极管DS的阳极及副边绕组NS的第一端互连，第一稳压二极管DZ1的阴极、整流二极管DS的阳极及第一电阻R1的第一端互连，第一电阻R1的第一端与电池BAT的正极连接，电池BAT的正极与副边绕组NS的第二端连接。电池充电电路的电路结构还可以是：第一稳压二极管DZ1的阳极、整流二极管DS的阳极及副边绕组NS的第一端互连，第一稳压二极管DZ1的阴极与第二电阻R2的第一端连接，整流二极管DS的阴极与第一电阻R1的第一端连接；第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第二端及电池BAT的正极互连，电池BAT的负极与副边绕组NS的第二端互连。对于图3所示的电池充电电路：当有交流电压输出时，若交流电压处于正半周，则第一稳压二极管DZ1截止，整流二极管DS导通，副边绕组NS、第一电阻R1、第一整流二极管DZ1及电池BAT形成充电回路，电池BAT充电；若交流电压处于负半周，则第一稳压二极管DZ1导通，整流二极管DS截止，副边绕组NS、第一电阻R1、第一稳压二极管DZ1及电池BAT形成放电回路，电池BAT释放极化电压。当没有交流电压输出时，第一稳压二极管DZ1截止，整流二极管DS截止，电池BAT不放电。值得一提的是，电池BAT的充电电流与第一电阻R1的阻值相关，且第一电阻R1的阻值越小，电池BAT的充电电流越大；电池BAT的放电电流与第二电阻R2的阻值相关，且第二电阻R2的阻值越大，电池BAT的放电电流越小。考虑到极化电压远小于电池电压，一般的，在配置第一电阻R1及第二电阻R2的参数时，要求第一电阻R1的阻值远小于第二电阻R2的阻值。这样，在交流电压处于正半周时，电池BAT能够快速充电，在交流电压处于负半周时，电池BAT释放极化电压，而不释放有效电压。基于上述的一实施例，请参阅图4，在另一实施例中：为了方便用户观察电池BAT是否正处于充电状态，还增设了第一指示电路10。在此，第一指示电路10包括第一发光二极管LED1，该第一发光二极管LED1设于上述的放电回路中。具体地，第一发光二极管LED1的阴极、第一电阻R1的第二端及整流二极管DS的阳极互连，第一发光二极管LED1的阳极与第一稳压二极管DZ1的阳极连接。或者，第一发光二极管LED1的阴极与第一稳压二极管DZ1的阴极连接，第一发光二极管LED1的阳极、整流二极管DS的阴极及电池BAT的正极互连。较佳地，第一发光二极管LED1为红色发光二极管。需要说明的是，本实施例中，电池正处于充电状态，包括交流电压处于正半周时，电池充电的状态，也包括交流电压处于负半周时，电池释放极化电压的状态。由于当电池BAT与电池充电电路接触不良时，没有电流流过第一发光二极管LED1，第一发光二极管LED1不亮。而当电池BAT正处于充电状态时，有电流流过第一发光二极管LED1，第一发光二极管LED1亮。因此，第一发光二极管LED1能够指示电池BAT正处于充电状态。此外，将第一发光二极管LED1设于放电回路中，而不设于充电回路中：一方面，可以避免第一发光二极管LED1干扰电池BAT充电，提高电池BAT的充电效率；另一方面，可以减小流经第一发光二极管LED1的电流，提高电池充电电路的可靠性以及降低电池充电电路的损耗。值得一提的是，当交流电压处于正半周时，电池BAT中的极化电压还未来得及释放，输入至电池电压检测电路(图未示出)的检测电压大于电池BAT有效电压(即电池BAT释放极化电压后的剩余电压)。为了方便检测电路更准确地检测电池BAT的有效电压，还增设了用于将电池BAT输出的电压信号中的极化电压信号进行滤除后输出的抗干扰输出电路20。在此，抗干扰输出电路20包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三电阻R3、第一电容C1及输出端(图未示出)，第一二极管D1的阳极，第二二极管D2的阴极及电池BAT的正极互连，第一二极管D1的阴极与第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第二端、第二二极管D2的阳极、输出端及第一电容C1的第一端互连，第一电容C1的第二端与电池BAT的负极连接。本实施例中，电池BAT通过第一二极管D1及第三电阻R3为第一电容C1充电，又通过第二二极管D2为第一电容C1放电，由于该充放电电路的充电时间常数很大，放电时间常数很小，因此，第一电容C1上的电压就是电池BAT的有效电压。为了方便用户观察电池BAT是否正处于充满状态，还增设了第二指示电路30。在此，第二指示电路30包括检测端(图未示出)、第二稳压二极管DZ2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、开关管Q及第二发光二极管LED2，第二稳压二极管DZ2的阴极与检测端连接，第二稳压二极管DZ2的阳极与第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端、第五电阻R5的第一端及开关管Q的受控端互连，第五电阻R5的第二端、开关管Q的输出端及电池BAT的负极互连，开关管Q的输入端与第六电阻R6的第二端连接，第六电阻R6的第一端与第二发光二极管LED2的阴极连接，第二发光二极管LED2的阳极连接第一电源(图未示出)。较佳地，第一电源为上述副边绕组NS输出的交流电压，第二发光二极管LED2为绿色发光二极管。本实施例中，当电池BAT充满电时，第二稳压二极管DZ2被击穿，开关管Q导通，第二发光二极管LED2发光，指示电池BAT充满电。为了更好地说明本发明的思想，以下，结合图3和图4，阐述本发明电池充电电路的工作原理：当有交流电压输出，且电池BAT未充满时：若交流电压处于正半周，则第一稳压二极管DZ1截止，第二稳压二极管DZ2截止，整流二极管DS导通，电池通过第一电阻R1及整流二极管DS充电。与此同时，第一电容C1通过第三电阻R3及第一二极管D1缓慢充电。若交流电压处于负半周，则第一稳压二极管DZ1导通，第二稳压二极管DZ2截止，整流二极管DS截止，电池BAT通过第一电阻R1及第一稳压二极管DZ1释放极化电压，第一发光二极管LED1亮，指示电池BAT正处于充电状态。与此同时，第一电容C1通过第二二极管D2快速放电。整个过程中，落在第一电容C1的第一端的电压与电池BAT释放极化电压后的剩余电压大小近似。当有交流电压输出，且电池BAT充满电时，第二稳压二极管DZ2导通，第二发光二极管LED2亮，指示电池BAT充满电。当没有交流电压输出时，第一稳压二极管DZ1截止，第二稳压二极管DZ2截止，整流二极管DS截止，电池BAT不放电。相对于现有技术，本发明技术方案具有如下有益效果：(1)通过第一发光二极管LED2指示电池BAT处于充电状态，丰富了电池充电电路的功能。(2)通过第一稳压二极管DZ1消除电池BAT在充电过程中产生的极化电压，优化了电池充电电路的充电效果。(3)通过配置第一电阻的阻值远小于第二电阻的阻值，提高了电池充电电路的充电效率。(4)通过抗干扰输出电路20消除极化电压对检测电压的影响，进一步优化了电池充电电路的充电效果。(5)通过第二发光二极管LED2指示电池BAT充满电，进一步丰富了电池充电电路的功能。(6)在没有交流电压输出时，通过第一稳压二极管DZ1及第二稳压二极管DZ2关断所有电池放电回路，优化了电池充电电路的性能。本发明还提出一种充电装置，该充电装置包括如上所述的电子设备的温度控制电路，该电子设备的温度控制电路的具体结构参照上述实施例，由于本充电装置采用了上述电池充电电路的多有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，该充电装置可以是电视机、充电器、电动车、手机、无人机、智能机器人等等，此处不一一赘述。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3