[实用新型]一种智能充电电路

说明书

本实用新型公开了一种智能充电电路，包括电源电路部分和主控电路部分；电源电路部分包括交流输入电路、直流输出电路；交流输入电路包括降压变换电路和全桥整流滤波电路；直流输出电路包括电源管理芯片U1、开关管Q和升压斩波电路；主控电路部分包括主控芯片U0和主体电路；主体电路包括以一个可控稳压源芯片U2为主体的电压调节电路、以一个双运放芯片U3为主体的电流调节电路和光耦合器U4；主控芯片U0的PWM调制电压信号输出端子、PWM调制电流信号输出端子分别连接主体电路的电压输入端、电流输入端。本实用新型能够对多种规格参数的电池充电，充电过程实现充电电压以及最大允许充电电流的自动调节和控制。

技术领域

本实用新型属于开关电源技术领域，具体涉及一种智能充电电路。

背景技术

随着电动车的普及，对电池进行充电的技术需要进一步研究。

首先是充电器的适应性问题。各种电动车上的电池规格并不统一，往往都需要单独适配的充电器，即充电器的通用性很低。新的车辆或新的电池还需要配备新的充电器，导致消费成本升高

其次是电池充电过程控制问题。现有的各种充电器，基本都是按照“涓流充电、恒流充电、恒压充电、充电终止”四个阶段进行充电控制的。就二次电池尤其是锂离子电池的充电特性来看，充电过程中伴随电池发热的现象导致电池内阻持续降低，电池充电电流进一步上升，产生更显著的热效应，因此需要实时改变充电器的输出电压或电流，避免热失控现象。常规的四阶段充电器并不能实现这样的功能。

实用新型内容

本实用新型的目的正是为了解决现有充电器适配性不足以及充电效率不高的问题，提出了一种自主设计的智能充电电路，可以由外部设备设定待充电电池的规格参数，并实现最大充电效率下的热平衡自动控制。

本实用新型提供了一种智能充电电路，包括电源电路部分和主控电路部分；其中，电源电路部分包括交流输入电路、直流输出电路；交流输入电路包括降压变换电路和全桥整流滤波电路；直流输出电路包括电源管理芯片U1、开关管Q和升压斩波电路；主控电路部分包括主控芯片U0和主体电路；主体电路包括以一个可控稳压源芯片U2为主体的电压调节电路、以一个双运放芯片U3为主体的电流调节电路和光耦合器U4；主控芯片U0的PWM调制电压信号输出端子、PWM调制电流信号输出端子分别连接主体电路的电压输入端、电流输入端。

进一步的，降压变换电路由电阻R1、工频变压器T1、电容C1组成，电阻R1并联在工频变压器T1的输入侧，电容C1并联在工频变压器T1的输出侧。

进一步的，升压斩波电路由高频脉冲变压器T2的第一副边、二极管D3以及并联在直流输出端的电容C2组成；高频脉冲变压器T2的原边绕组连接在全桥整流滤波电路的输出端与开关管Q的漏极之间。

进一步的，在所述交流输入电路的输入端并联一对二极管D1和D2，接入电源管理芯片U1的高压输入端HV，实现电源管理芯片的强迫启动。

进一步的，可控稳压源芯片U2的正极输入端连接直流输出电路的正电压端子；可控稳压源芯片U2的基准输入端连接直流输出电路的正电压端子以及两路来自主控芯片U0的PWM调制电压信号。

更进一步的，所述PWM调制电压信号通过积分缓冲电路，作为可控稳压源芯片U2基准电压。

进一步的，电流调节电路的双运放芯片U3反相输入端连接直流输出电路的负电压端子；双运放芯片U3的正向输入端连接5V正电源，同时还包括两路来自主控芯片U0的PWM调制电流信号。

更进一步的，所述PWM调制电流信号通过积分缓冲电路，作为可控稳压源芯片U3基准电压。

进一步的，主控芯片U0上还连接有电池电压检测电路和热保护电压检测电路，以及用以显示充电状态的发光二极管电路。

进一步的，主控芯片U0通过双向通信接口U5连接外部输入设备，以实现待充电电池的规格选择。