充放电控制电路和用电设备的制作方法

文档序号:43621512发布日期:2025-10-31 22:53阅读:24来源:国知局
技术简介:
本技术针对电池电量不足导致的用户体验问题,提出充放电控制电路方案。通过充电控制模块、切换开关模块和放电控制模块协同工作,在主电池电量不足时自动切换备用电池充电,充电完成后由主电池供电,实现电量持续供给。
关键词:充放电控制电路,备用电池切换,主电池供电

本技术涉及充放电,特别是涉及一种充放电控制电路和用电设备。


背景技术:

1、随着新能源技术的发展,电池的应用领域越来越广泛,比如,采用电池驱动的新能源汽车、智能机器人、无人机等等。

2、目前,用电设备受电池容量限制,容易出现电池电量不够使用的问题,严重影响用户体验。


技术实现思路

1、基于此,有必要提供一种充放电控制电路和用电设备,在设备电池电量不足时能够自动切换到备用电池给主电池充电,解决了电池电量不够用问题。

2、第一方面,本技术提供了一种充放电控制电路,包括:

3、充电控制模块,用于连接备用电池;

4、切换开关模块,用于连接充电控制模块和为负载供电的主电池,切换开关模块用于处于第一状态或者第二状态,其中,第一状态为用于连通充电控制模块和主电池以连通备用电池为主电池供电的充电回路,第二状态为用于连通主电池和负载的放电回路;

5、放电控制模块,连接主电池和切换开关模块;

6、充电控制模块用于主电池充电至第一预设电压时切断与切换开关模块的连通以断开充电回路;切换开关模块用于在接收到放电信号时启动放电控制模块,启动的放电控制模块用于控制切换开关模块由第一状态切换至第二状态;启动的放电控制模块还用于在主电池放电过程中检测主电池的电压,并用于当主电池的电压大于第二预设电压时维持切换开关模块的第二状态,还用于当主电池的电压小于第二预设电压时控制切换开关模块由第二状态切换至第一状态。

7、在其中一个实施例中,充放电控制电路还包括用于连接备用电池的第一分压模块和用于连接主电池的第二分压模块;

8、充电控制模块包括比较模块和开关模块,开关模块的控制端、第一分压模块和第二分压模块分别用于连接比较模块的输出端、比较模块的第一输入端和比较模块的第二输入端,开关模块的输出端用于连接备用电池和切换开关模块;

9、第一分压模块用于获取第一分压信号,第二分压模块用于获取第二分压信号,比较模块用于根据比对第一分压信号和第二分压信号的结果,输出连通信号和断开信号至开关模块的控制端;连通信号用于控制开关模块连通以导通开关模块和切换开关模块,以导通备用电池和主电池的充电回路,断开信号用于控制开关模块断开,以截断开关模块和切换开关模块,以断开备用电池和主电池的充电回路。

10、在其中一个实施例中,比较模块包括比较器u2a、电阻r9、电阻r12、电阻r13和二极管d3;

11、比较器u2a的同相输入端分别与第一分压模块和电阻r9的第一端连接,比较器u2a的反相输入端与第二分压模块连接,电阻r9的第二端连接二极管d3的阳极,二极管d3的阴极连接比较器u2a的输出端;电阻r13的第一端连接比较器u2a的输出端,电阻r13的第二端与开关模块的控制端连接,电阻r13的第一端还通过电阻r12连接至电源电压。

12、在其中一个实施例中,开关模块包括开关管q1、三极管q2、电阻r3、电阻r6和发光二极管led1;

13、开关管q1的控制端连接电阻r3的第一端和电阻r6的第一端,开关管q1的第一端连接电阻r3的第二端和备用电池,开关管q1的第二端与切换开关模块连接;

14、三极管q2的基极与比较模块的输出端连接,三极管q2的发射极接地,三极管q2的集电极与发光二极管led1的阴极连接;

15、电阻r6的第二端与发光二极管led1的阳极连接。

16、在其中一个实施例中,放电控制模块包括电量检测模块和放电自锁模块,电量检测模块连接主电池并用于检测主电池放电过程中的电量,放电自锁模块连接电量检测模块和切换开关模块;

17、当电量检测模块检测到主电池的电压大于第二预设电压时且切换开关模块接收到放电信号时,发送启动信号至放电自锁模块,启动的放电自锁模块用于控制切换开关模块由第一状态切换至第二状态;

18、当电量检测模块检测到主电池的电压大于第二预设电压时,电量检测模块输出维持信号至放电自锁模块,放电自锁模块用于维持切换开关模块的第二状态,当电量检测模块检测到主电池的电压小于第二预设电压时,电量检测模块输出切换信号至放电自锁模块,放电自锁模块用于控制切换开关模块由第二状态切换至第一状态。

19、在其中一个实施例中,充放电控制电路还包括第一分压模块和第三分压模块;电量检测模块包括比较器u2b,

20、比较器u2b的输出端、同相输入端和反相输入端分别连接放电自锁模块、第一分压模块和第三分压模块;第一分压模块用于连接备用电池并获取第三分压信号,第三分压模块用于连接主电池并获取第四分压信号;

21、比较器u2b用于当第三分压信号大于第四分压信号时,输出切换信号至放电自锁模块;比较器u2b用于当第三分压信号小于第四分压信号时,输出维持信号至放电自锁模块。

22、在其中一个实施例中,放电自锁模块包括第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块;

23、第一控制模块的控制端连接切换开关模块的放电信号接收端口,第一控制模块的第一端连接第二控制模块的控制端,第一控制模块的第二端接地;第二控制模块的第一端连接电源电压,第三控制模块的控制端连接切换开关模块和第二控制模块的第二端,第三控制模块的第一端连接切换开关模块的状态切换端口,第三控制模块的第二端接地;

24、当电量检测模块检测到主电池的电压大于第二预设电压时,电量检测模块输出启动信号至第二控制模块的控制端,以启动放电自锁模块;

25、当放电自锁模块启动时且切换开关模块接收到放电信号时,放电信号用于控制第一控制模块导通,导通的第一控制模块用于控制第二控制模块和第三控制模块导通,导通的第三控制模块用于输出低电平信号至切换开关模块的状态切换端口,从而控制切换开关模块切换至第二状态;

26、在主电池放电过程中,当电量检测模块检测到主电池的电压大于第二预设电压时,电量检测模块输出维持信号至第二控制模块,第一控制模块和第二控制模块相互维持导通以维持第三控制模块导通,从而控制第三控制模块持续输出低电平信号至切换开关模块的状态切换端口;

27、在主电池放电过程中,当电量检测模块检测到主电池的电压小于第二预设电压时,电量检测模块输出切换信号至第二控制模块的控制端,切换信号用于控制第二控制模块和第三控制模块断开,切换开关模块由第二状态恢复至第一状态。

28、在其中一个实施例中,第一控制模块包括三极管q4和电阻r24;

29、三极管q4的基极分别与电阻r24的第一端、第三控制模块和切换开关模块连接,三极管q4的发射极接地,三极管q4的集电极与第二控制模块连接;

30、电阻r24的第二端接地。

31、在其中一个实施例中,第二控制模块包括三极管q3、电阻r20、电阻r21和电容c1;

32、三极管q3的基极与电阻r20的第一端和电阻r21的第一端连接,三极管q3的发射极与电源电压连接,三极管q3的集电极与第三控制模块连接;

33、电阻r20的第二端与电源电压连接;

34、电阻r21的第二端与第一控制模块连接;

35、电容c1的第一端与电源电压连接,电容c1的第二端与第一控制模块连接。

36、在其中一个实施例中,第二控制模块包括三极管q5、电阻r22、电阻r23和二极管d6;

37、三极管q5的基极与电阻r22的第一端连接,三极管q5的发射极接地,三极管q5的集电极与切换开关模块连接;

38、电阻r22的第二端分别与电阻r23的第一端和二极管d6的阴极连接,电阻r23的第二端与切换开关模块连接;

39、二极管d6的阳极接地。

40、在其中一个实施例中,切换开关模块包括切换开关rly1、放电按键sw1和二极管d4;

41、放电按键sw1的第一端连接主电池的第一端,放电按键sw1的第二端通过二极管d4与主电池的第二端连接;

42、切换开关rly1用于连接主电池的第一端、放电控制模块、充电控制模块和负载端;

43、放电按键sw1用于在接收到放电信号后为放电控制模块提供工作电压以启动放电控制模块;

44、启动放电控制模块用于控制切换开关rly1连通主电池和负载端;当主电池的电压大于第二预设电压时,放电控制模块用于维持切换开关rly1处于连通主电池和负载端的状态;当主电池的电压小于第二预设电压时,放电控制模块用于控制述切换开关rly1由处于连通主电池和负载端的状态切换至处于连通主电池和充电控制模块的状态。

45、在其中一个实施例中,充放电控制电路还包括第一分压模块、第二分压模块和开关自动驱动模块,开关自动驱动模块连接第一分压模块、第二分压模块和放电控制模块;

46、第一分压模块用于连接备用电池且获取第一分压信号,第二分压模块用于连接主电池且获取第二分压信号,开关自动驱动模块用于根据第一分压信号和第二分压信号的比对结果,自动控制放电控制模块以实现第一状态和第二状态的自动切换。

47、第二方面,本技术提供了一种用电设备,该用电设备包括主电池、备用电池和如第一方面中任一项所述的充放电控制电路。

48、上述充放电控制电路和用电设备中,充放电控制电路包括:充电控制模块用于连接备用电池;切换开关模块用于连接充电控制模块和为负载供电的主电池,切换开关模块用于处于第一状态或者第二状态,其中,第一状态为用于连通充电控制模块和主电池以连通备用电池为主电池供电的充电回路,第二状态为用于连通主电池和负载的放电回路;放电控制模块连接主电池和切换开关模块;充电控制模块用于主电池充电至第一预设电压时切断充电回路;切换开关模块用于在接收到放电信号时启动放电控制模块,启动的放电控制模块用于控制切换开关模块由第一状态切换至第二状态;启动的放电控制模块还用于在主电池放电过程中检测主电池的电压,并用于当主电池的电压大于第二预设电压时维持切换开关模块的第二状态,还用于当主电池的电压小于第二预设电压时控制切换开关模块由第二状态切换至第一状态。本技术实施例通过充电控制模块、切换开关模块和放电控制模块之间的互相配合,可以在主电池电量不足的情况下,自动切换到备用电池给主电池充电,在主电池充电完毕后,再由主电池为负载供电,解决了电池电量不够用的问题。

当前第1页1 2 
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!