一种电池充电电路及电池充电方法与流程

本发明涉及电路设计领域，尤其涉及一种电池充电电路及电池充电方法。

背景技术：

1、蓄电池在人们日常生活中随处可见，其应用广泛却不乏安全隐患。物品因充电起火的新闻屡见不鲜，此类隐患时刻都有可能影响到人身财产安全。因此，蓄电池充电的安全问题需要人们额外关注。

2、如图1所示，公开号为cn204391868u的实用新型专利提出了一种自断电充电电路，包括脉冲变压器和全桥整流电路，市电经过全桥整流电路整流后送往脉冲变压器，该电路还包括按钮开关、电容、第一二极管、第二二极管、第一继电器、第二继电器和第一至三三极管。

3、该充电电路利用第一继电器启动充电电路，第二继电器得电后保证第一、二继电器正常维持为电动车持续充电，当电动车充电完成后，指示灯亮，通过第三三极管控制第一继电器掉电，切断电源。该充电电路实现了自动断电功能，但无法控制自动断电的时间。其自动断电的原理基于微电流检测，因此在充电过程中进入涓流充电阶段时，该电路可能会直接自动断电，导致电池无法充满，并且该充电电路功能比较单一，缺乏对电路的保护，容易缩短产品的使用寿命且存在较高的安全隐患。

技术实现思路

1、本发明目的在于提出一种电池充电电路及电池充电方法，以解决上述问题。

2、本发明的目的通过以下技术方案实现：

3、一种电池充电电路，包括脉冲变压模块、脉宽调制模块和检测控制模块；

4、所述脉冲变压模块与所述检测控制模块电连接，用于将高压脉冲降压为低压脉冲；

5、所述脉宽调制模块与所述检测控制模块电连接，用于将输入的直流电转换为高频的脉动直流电；

6、所述检测控制模块包括恒流控制单元以及断电控制单元；恒流控制单元用于调节脉宽调制芯片的输出占空比，以及控制降温风扇；断电控制单元与恒流控制单元电连接，用于控制指示灯和定时断电；所述断电控制单元包括微型控制单元u2，所述微型控制单元u2包括可编程存储器和定时器；

7、其中，所述断电控制单元包括光电耦合器u6和单向可控硅scr1；微型控制单元u2用于监测所述指示灯的转灯并在预设时间后向所述光电耦合器u6输出高电平；光电耦合器u6用于控制所述单向可控硅scr1的导通。

8、作为优选方案，所述光电耦合器u6包括输入端u6a和输出端u6b；所述输入端u6a采用发光二极管，所述输出端采用光敏三极管。

9、作为优选方案，所述脉宽调制模块包括脉宽调制芯片u1和场效应开关管vt1；所述脉宽调制芯片的输出引脚与所述场效应开关管vt1的基极电连接。

10、作为优选方案，所述光电耦合器u6的输入端与所述微型控制单元u2的输出引脚电连接；所述光电耦合器u6的输出端与所述单向可控硅scr1的控制极电连接；所述单向可控硅scr1的阳极与脉宽调制芯片u1的电源正极引脚连接，所述单向可控硅scr1的阴极接地。

11、作为优选方案，所述恒流控制单元包括电压比较器u3、电压比较器u4、光电耦合器u5和降温风扇fan；所述电压比较器u4的输出端与光电耦合器u5的输入端电连接；所述光电耦合器u5的输出端与所述脉宽调制芯片u1电连接；所述电压比较器u3与所述降温风扇fan电连接。

12、作为优选方案，电池充电电路还包括整流滤波模块；所述整流滤波模块与脉宽调制模块电连接，用于整流和滤波。

13、作为优选方案，所述检测控制模块还包括电压控制单元，用于限制所述充电电路的输出电压。

14、作为优选方案，所述检测控制模块还包括防反接单元；防反接单元用于防止用户将电池正负极接反。

15、本发明还提供了一种电池充电方法，包括如下步骤：

16、提供一种电池充电电路，其中所述电池充电电路包括微型控制单元，所述微型控制单元包括可编程存储器和定时器；

17、编程设置微型控制单元的预设断电时间；

18、电池开始充电，充电期间所述微型控制单元监测所述充电电路的充电状态；当所述充电电路停止充电时，所述定时器开始计时；

19、定时器计时达到所述预设断电时间，所述微型控制单元控制电路断开，停止充电。

20、进一步地，所述电池充电电路还包括光电耦合器、单向可控硅和脉宽调制单元；其中，所述微型控制单元的高电平输出引脚与所述光电耦合器的输入端连接；所述单向可控硅的控制极与所述光电耦合器的输出端连接，所述单向可控硅的阴极接地，阳极与所述脉宽调制芯片的电源正极引脚连接。

21、所述微型控制单元控制电路断开，具体包括：

22、所述微型控制单元与光电耦合器连接的引脚输出高电平，使光电耦合器的输入端内的发光管发光，从而使光电耦合器的输出端导通；

23、光电耦合器u6的输出端导通使单向可控硅scr1导通，即脉宽调制芯片的电源正极引脚接地，充电电路停止工作。

24、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

25、1.通过微型控制单元检测电流，提供定时自动断电的功能；

26、2.定时自动断电功能的预设时长可通过编程控制，以满足用户的多样化需求；

27、3.通过防反接单元和电压控制单元等电路保护设计，延长产品使用寿命，减少产品的安全隐患。

技术特征：

1.一种电池充电电路，其特征在于：包括脉冲变压模块、脉宽调制模块和检测控制模块；

2.根据权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于：所述光电耦合器u6包括输入端u6a和输出端u6b；所述输入端u6a采用发光二极管，所述输出端采用光敏三极管。

3.根据权利要求2所述的电池充电电路，其特征在于：所述脉宽调制模块包括脉宽调制芯片u1和场效应开关管vt1；所述脉宽调制芯片的输出引脚与所述场效应开关管vt1的基极电连接。

4.根据权利要求3所述的电池充电电路，其特征在于：所述光电耦合器u6的输入端与所述微型控制单元u2的输出引脚电连接；所述光电耦合器u6的输出端与所述单向可控硅scr1的控制极电连接；所述单向可控硅scr1的阳极与脉宽调制芯片u1的电源正极引脚连接，所述单向可控硅scr1的阴极接地。

5.根据权利要求3所述的电池充电电路，其特征在于：所述恒流控制单元包括电压比较器u3、电压比较器u4、光电耦合器u5和降温风扇fan；所述电压比较器u4的输出端与光电耦合器u5的输入端电连接；所述光电耦合器u5的输出端与所述脉宽调制芯片u1电连接；所述电压比较器u3与所述降温风扇fan电连接。

6.根据权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于：还包括整流滤波模块；所述整流滤波模块与脉宽调制模块电连接，用于整流和滤波。

7.根据权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于：所述检测控制模块还包括电压控制单元，用于限制所述充电电路的输出电压。

8.根据权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于：所述检测控制模块还包括防反接单元；防反接单元用于防止用户将电池正负极接反。

9.一种电池充电方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种电池充电电路及电池充电方法，涉及电路设计领域。所述充电电路包括脉冲变压模块、脉宽调制模块和检测控制模块；脉冲变压模块与检测控制模块电连接，用于将高压脉冲降压为低压脉冲；脉宽调制模块与检测控制模块电连接，用于将输入的直流电转换为高频的脉动直流电；检测控制模块包括恒流控制单元以及断电控制单元；恒流控制单元用于调节脉宽调制芯片的输出占空比，以及控制降温风扇；断电控制单元与恒流控制单元电连接，用于控制指示灯和定时断电。本发明通过微型控制单元检测电流，提供定时自动断电的功能，并且定时自动断电功能的预设时长可通过编程控制，以满足用户的多样化的需求。

技术研发人员：吴永钊,田剑峰
受保护的技术使用者：深圳市凌康技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12