一种适用多种电池包的充电器的制作方法

本实用新型涉及一种适用多种电池包的充电器。

背景技术：

充电电池是人们日常生活中一种常用的物品，大到电动车、笔记本，小到智能手机、平板等都会用到充电电池。而小电动车、小家电中通常采用大的电池包。现有的充电器都需要与对应的电池包匹配，即使两种电池包的体积相同，如果其电压上存在差异，那么就必须使用不同的充电器。这样使得充电器的种类繁多，若出门在外时，需要为不同的电池包准备不同的充电器，非常麻烦。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述存在的问题，提供一种适用多种电池包的充电器。

本实用新型采用如下技术方案:一种适用多种电池包的充电器，包括充电座，在充电座内设有充电电路，所述充电电路包括恒压恒流充电模块和电压控制模块，所述恒压恒流充电模块包括依次连接的AC交流输入端、EMI滤波电路、整流滤波电路、DC-DC变换电路和恒流控制模块，所述DC-DC变换电路的输出端连接各种电池包；所述电压控制模块的输出端连接DC-DC变换电路中的恒压控制电路，用于改变恒压控制电路中的电阻值以及控制输出电压。

优选的，所述恒压控制电路包括光耦PH1、三端稳压器U3、电阻R42、电阻R43、电阻R44和电阻R45，电阻R44和电阻R42连接DC-DC变换电路的V+端，电阻R44的另一端连接光耦PH1的输出正极和电阻R43，光耦PH1和电阻R43并联后的另一端分别连接电容C4、三端稳压器U3的阴极，所述三端稳压器U3的阳极分别接地和连接电阻R45，电阻R45的另一端、三端稳压器U3的参考端VREF、电容C4的另一端一同连接电阻R42的另一端。

优选的，所述电压控制模块由芯片IC3、MOS管Q3、MOS管Q4、电阻47、电阻48、电阻49、电阻50、电阻51、电阻52、电阻53、电阻54、电阻55、电阻56、电阻57、电容C6组成，所述芯片IC3的引脚VCC连接DC-DC变换电路的V+端，引脚OUT2连接电阻R55后，一路连接电阻R56至地端，另一路连接MOS管Q3的栅极，MOS管Q3的源极接地、漏极接电阻R57后接入恒压控制电路的参考端VREF；引脚OUT1连接电阻R49后，一路连接电阻R48至地端，另一路连接MOS管Q4的栅极，MOS管Q4的源极接地、漏极接电阻R47后接入闭环负反馈电路的参考端VREF；2.5V基准电压分别连接电阻R53、电阻R51、电阻R50，所述电阻R53的另一端分别连接芯片IC3的引脚IN2-和电阻R54，电阻R54的另一端接地，所述电阻R51的另一端分别连接芯片IC3的引脚IN1-和电阻R52，电阻R52的另一端接地，电阻R50的另一端分别连接电容C6、芯片IC3的引脚IN2+、引脚IN1+、引脚ID，所述引脚ID设置在电池包上。

优选的，所述DC-DC变换电路包括由高频变压器TR、芯片IC1和RCD吸收电路以及恒压控制电路，RCD吸收电路吸收高频变压器TR产生的尖峰电压，高频变压器TR通过芯片IC1的控制在高频变压器TR上产生变换的交流能量并耦合到次级，所述的恒压控制电路与高频变压器TR次级连接，用于控制次级输出得到稳定电压。

进一步的，所述DC-DC变换电路还包括二级稳压电路，其与芯片IC1的引脚VCC连接。

进一步的，所述DC-DC变换电路还包括峰值电流检测电路，其与芯片IC1的引脚CS连接。

优选的，还包括防雷电路，其设置在AC交流输入端和EMI滤波电路之间。

采用上述技术方案，本实用新型的有益之处在于，通过在电池包上预留ID脚位，智能侦测电池包数量，电压控制模块上的引脚ID可根据不同的电池数量选择对地电阻R的数值，根据R的数值进行比较后，为恒压控制电路的参考端VREF匹配相应的电阻，实现不同电池包对应不同输出输出，实现多种电池包共用同一个充电器的目的；电路简单、实现成本低；电路可靠性高。

附图说明

图1是本实用新型的恒压恒流充电器模块的电路图；

图2是本实用新型的电压控制模块的电路图；

图3是本实用新型的整体电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

本实用新型如图1~3所示，一种适用多种电池包的充电器，包括充电座，在充电座内设有充电电路，所述充电电路包括恒压恒流充电模块和电压控制模块，所述恒压恒流充电模块包括依次连接的AC交流输入端、EMI滤波电路、整流滤波电路、DC-DC变换电路和恒流控制模块，所述DC-DC变换电路的输出端连接各种电池包；所述电压控制模块的输出端连接DC-DC变换电路中的恒压控制电路，用于改变恒压控制电路中的电阻值以及控制输出电压。

以下结合具体电路图对各连接部分进行详细说明。

1、恒压恒流充电模块

如图1所示，恒压恒流充电模块包括依次连接的AC交流输入端、防雷电路、EMI滤波电路、整流滤波电路、DC-DC变换电路和恒流控制模块。

市电接到L ，N两端，L端接保险丝后，经过VR1组成的防雷电路以及CX1、LF1、R3、R4、LF2组成的EMI滤波电路，再到整流滤波电路（由D7-D10组成的整流桥电路和电解电容EC1组成）经整流桥电路进行整流将交流输入转为脉动的直流输出，再经滤波得到平滑的直流输出。最后经过由芯片IC1和TR构成的DC-DC变换电路转换为直流稳压电源输出。

DC-DC变换电路包括二级稳压电路、高频变压器TR、芯片IC1、峰值电流检测电路、RCD吸收电路以及恒压控制电路。本实施例中芯片IC1选用KP201型号芯片。

RCD吸收电路（由D1、R5、R6、R7、R8、C1组成）吸收高频变压器TR产生的尖峰电压，防止MOS管Q1雪崩击穿。

高频变压器TR通过芯片IC1的控制在高频变压器TR上产生变换的交流能量并耦合到次级，次级再经过二极管D5整流成直流，经过EC4、EC5组成的滤波电路后得到稳定的直流电压。

恒压控制电路（由光耦PH1、三端稳压器U3、电阻R42、电阻R43、电阻R44和电阻R45组成）与高频变压器TR次级连接，用于控制次级输出得到稳定电压。电阻R44和电阻R42连接DC-DC变换电路的V+端，电阻R44的另一端连接光耦PH1的输出正极和电阻R43，光耦PH1和电阻R43并联后的另一端分别连接电容C4、三端稳压器U3的阴极，所述三端稳压器U3的阳极分别接地和连接电阻R45，电阻R45的另一端、三端稳压器U3的参考端VREF、电容C4的另一端一同连接电阻R42的另一端。本实施例中三端稳压器U3型号为TL431。

恒流控制电路（由R23、R24、R30、R31、R32、R33、R35、C5、D4、IC2、U2组成的）实现输出的恒定电流控制。本实施例中三端稳压器U2型号为TL431，芯片IC2选用LM358型号芯片

二级稳压电路（由R18、R20、D3、D8、EC2、EC3、U1、TR’组成）与芯片IC1的引脚VCC连接。

峰值电流检测电路（由R9、R10、R11、R12组成）与芯片IC1的引脚CS连接，用来检测峰值电流，当R9上的电压超过0.5V时IC便会关断输出，防止过载输出。

2、电压控制模块

如图2所示，电压控制模块由芯片IC3、MOS管Q3、MOS管Q4、电阻47、电阻48、电阻49、电阻50、电阻51、电阻52、电阻53、电阻54、电阻55、电阻56、电阻57、电容C6组成，所述芯片IC3的引脚VCC连接DC-DC变换电路的V+端，引脚OUT2连接电阻R55后，一路连接电阻R56至地端，另一路连接MOS管Q3的栅极，MOS管Q3的源极接地、漏极接电阻R57后接入恒压控制电路的参考端VREF；引脚OUT1连接电阻R49后，一路连接电阻R48至地端，另一路连接MOS管Q4的栅极，MOS管Q4的源极接地、漏极接电阻R47后接入闭环负反馈电路的参考端VREF；2.5V基准电压分别连接电阻R53、电阻R51、电阻R50，所述电阻R53的另一端分别连接芯片IC3的引脚IN2-和电阻R54，电阻R54的另一端接地，所述电阻R51的另一端分别连接芯片IC3的引脚IN1-和电阻R52，电阻R52的另一端接地，电阻R50的另一端分别连接电容C6、芯片IC3的引脚IN2+、引脚IN1+、引脚ID，引脚ID设置在电池包上。

本实用新型的工作原理如下：

假设电压控制模块不工作时，根据恒压恒流充电模块的工作原理分析，可得出输出电压Vout=（R42/R45+1）*2.5,根据这一原理，可知更改R42/R45的比值可得到不同的输出电压Vout。电压控制模块是基于该原理来进行设计，其中定义引脚ID对地接电阻为R：

1、当R50/R＜R51/R52且R50/R＜R53/R54时，芯片IC3的引脚OUT1和OUT2输出低电平，那么MOS管Q3、MOS管Q4截止，输出电压Vout=（R42/R45+1）*2.5；

2、当R51/R52＜R50/R＜R53/R54时，芯片IC3的引脚OUT1输出高电平，引脚OUT2输出低电平，那么MOS管Q4导通，MOS管Q3截止，电阻R47和电阻R45并联，输出电压改变为Vout={R42*(R45+R47)/R45*R47+1}*2.5；

3、当R51/R52＜R50/R且R53/R54＜R50/R时，芯片IC3的引脚OUT1和OUT2输出高电平，那么MOS管Q3、MOS管Q4导通，电阻R47、R45和R57并联，三个电阻并联后的阻值为R并,那么输出电压Vout=（R42/R并+1）*2.5；

根据以上电压控制模块的原理，只需在电池包上预留ID脚位，ID脚可根据不同的电池数量选择对地电阻R的数值。充电器可根据客户的参数对电压控制模块进行参数匹配，自动检测电池包数量，实现不同电池包对应不同电压输出，从而实现多种电池包共用同一个充电器。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。