用于微型水流發(fā)電機的充電控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種充電控制系統(tǒng)，特別涉及一種用于微型水流發(fā)電機的充電控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]近年來，微型水流發(fā)電機在智能儀器儀表的領域中已經得到廣泛應用，例如:感應水龍頭、感應小便器、感應噴頭、花灑、智能水表等。一般來講，這些設備都需要用到充電控制系統(tǒng)，給它們的充電電池充電，但是市面上的設備的充電轉換效率低(10?20%)，使用壽命短，安全可靠性差，有的甚至無法充電。而且，在市面上的設備中，一般也不會去專門去設置一個充電管理電路。這是因為，第一，會增加成本，第二，市面上常用的充電電池管理芯片，在充電的時候，需要500毫安以上的電流，并且其自身的功耗較大，不適合使用在小功率的充電控制系統(tǒng)中。因此，為滿足在低電壓小電流小功率的條件下給這些智能儀器儀表的充電電池進行安全高效的充電的使用要求，需要提供一種新型的充電控制系統(tǒng)，保證充電電池一直有充足的電量，使智能儀器儀表能夠安全穩(wěn)定的工作。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種新的用于微型水流發(fā)電機的充電控制系統(tǒng)，應用于微型水流產生的低電壓小電流小功率的充電控制，可以解決在低電壓小電流充電時遇到的充電轉換效率低、使用壽命短、有的甚至無法充電的問題。
[0004]本發(fā)明提供一種用于微型水流發(fā)電機的充電控制系統(tǒng)，包括:
[0005]整流電路，該整流電路對輸入的交流電進行整流且輸出直流電；以及
[0006]穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路對從所述整流電路輸出的直流電進行穩(wěn)壓，
[0007]該充電控制系統(tǒng)的特征在于，
[0008]還包括充電管理電路，該充電管理電路對進行了所述穩(wěn)壓之后的直流電進行充電管理且將電量儲存在充電電池中，
[0009]進行所述充電管理是指將充電時的充電電流控制在50?150暈安。
[0010]在另一優(yōu)選例中，所述整流電路中的整流二極管是肖特基二極管。
[0011]在另一優(yōu)選例中，所述穩(wěn)壓電路包括LDO線性穩(wěn)壓芯片。
[0012]在另一優(yōu)選例中，所述充電電池是鋰離子電池。
[0013]在另一優(yōu)選例中，所述肖特基二極管的導通壓降小于等于0.3伏。
[0014]在另一優(yōu)選例中，所述LDO線性穩(wěn)壓芯片的壓差小于0.5伏。
[0015]在另一優(yōu)選例中，所述充電管理電路的待機電流小于25微安。
[0016]本發(fā)明中的充電控制系統(tǒng)為了解決原先轉換效率低，使用充電電池壽命短，甚至無法充電的問題，重新改進了設計，對微型水流發(fā)電機產生的低壓小電流的充電效率提高了 50-60%，充電電池使用壽命也延長了 3-4年，使充電電池更加安全穩(wěn)定。
[0017]應理解，在本發(fā)明范圍內中，本發(fā)明的上述各技術特征和在下文中具體描述的各技術特征之間都可以互相組合，從而構成新的或優(yōu)選的技術方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的充電控制系統(tǒng)的結構框圖。
[0019]圖2為示出本發(fā)明的充電控制系統(tǒng)中電流流向的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0021]圖1是示出了本發(fā)明的用于微型水流發(fā)電機的充電控制系統(tǒng)的結構框圖。如圖1所示，充電控制系統(tǒng)10用于微型水流發(fā)電機11，該充電控制系統(tǒng)10包括整流電路2、穩(wěn)壓電路4和充電管理電路6。具體來說，微型水流發(fā)電機11的輸出端與整流電路2的輸入端連接，整流電路2的輸出端與穩(wěn)壓電路4的輸入端連接，穩(wěn)壓電路4的輸出端與充電管理電路6的輸入端連接，充電管理電路6的輸出端與充電電池12連接，最終將微型水流發(fā)電機的電量儲存在充電電池12中。
[0022]圖2為示出本發(fā)明的充電控制系統(tǒng)中電流流向的示意圖。如圖2所示，微型水流發(fā)電機產生的電量，通過充電控制系統(tǒng)(即整流電路，穩(wěn)壓電路，充電管理電路)之后,存儲在充電電池中，提供給智能儀器儀表來使用。
[0023]微型水流發(fā)電機發(fā)出的交流電，經過整流電路，輸出的直流電的電壓是5-8V。整流電路中的整流二極管，可以選用市場上常見的整流二極管，例如正向壓降為0.7伏以上的整流二極管IN4007，同時，整流二極管更優(yōu)選為，例如選用低功耗高速的正向壓降很低的肖特基二極管，相比于選用整流二極管IN4007時的轉換效率只有30-40%左右，選用肖特基二極管的話正向壓降低，自身的損耗低，導通速度快，反向恢復時間極短(可以小到幾納秒)，且整流電流卻可達到幾千毫安，能使轉換效率提高到85-90%以上。肖特基二極管進一步優(yōu)選為壓降小于等于0.3伏。
[0024]整流之后的直流電經過穩(wěn)壓電路，輸出的直流電的電壓在3.7伏-4.2伏之間。穩(wěn)壓電路可以選用市場上常見的穩(wěn)壓芯片，例如高壓差的三端穩(wěn)壓芯片7805，同時，穩(wěn)壓電路更優(yōu)選為，例如選用低功耗壓差小的LDO線性穩(wěn)壓芯片，相比于選用傳統(tǒng)的壓差大于1.5伏的穩(wěn)壓芯片時的轉換效率只有30-40%左右，選用LDO線性穩(wěn)壓芯片能減小自身的損耗，使轉換效率提高到80-90%以上。LDO線性穩(wěn)壓芯片進一步優(yōu)選為壓差小于0.5伏。
[0025]在現有的用于微型水流發(fā)電機的充電控制系統(tǒng)中一般都沒有充電管理電路，而是電源直接給充電電池充電，這樣會給充電電池的使用壽命降低，并且充電效率低。本發(fā)明的用于微型水流發(fā)電機的充電控制系統(tǒng)設有專門的充電管理電路，該充電管理電路選擇低功耗的專用充電電池管理芯片，可自動實現恒流、恒壓、涓流充電模式的切換，充電時當電池充滿后自動終止充電進入待機模式，待機電流小于25微安。同時，該充電管理電路有電壓檢測、自動循環(huán)充電的功能，能夠可編程地設置充電電流大小，根據微型水流發(fā)電機的功率，可以使充電電流穩(wěn)定在50-150毫安，從而實現了以小電流進行充電。
[0026]最終，經過充電管理之后，電量存儲在充電電池中。該充電電池可以選用市場上常見的任何一種充電電池,例如鋰離子電池。
[0027]當然，以上所述僅是本發(fā)明的一種實施方式而已，應當指出的是，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾均屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍之內。
[0028]附圖標記說明:
[0029]2:整流電路
[0030]4:穩(wěn)壓電路
[0031]6:充電管理電路
[0032]10:充電控制系統(tǒng)
[0033]11:微型水流發(fā)電機
[0034]12:充電電池。
【主權項】
1.一種用于微型水流發(fā)電機的充電控制系統(tǒng)，包括: 整流電路，該整流電路對輸入的交流電進行整流且輸出直流電；以及 穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路對從所述整流電路輸出的直流電進行穩(wěn)壓， 該充電控制系統(tǒng)的特征在于， 還包括充電管理電路，該充電管理電路對進行了所述穩(wěn)壓之后的直流電進行充電管理且將電量儲存在充電電池中， 進行所述充電管理是指將充電時的充電電流控制在50?150毫安。
2.如權利要求1所述的充電控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述整流電路中的整流二極管是肖特基二極管。
3.如權利要求1或2所述的充電控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述穩(wěn)壓電路包括LDO線性穩(wěn)壓芯片。
4.如權利要求1中所述的充電控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述充電電池是鋰離子電池。
5.如權利要求2中所述的充電控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述肖特基二極管的導通壓降小于等于0.3伏。
6.如權利要求3中所述的充電控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述LDO線性穩(wěn)壓芯片的壓差小于0.5伏。
7.如權利要求1中所述的充電控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述充電管理電路的待機電流小于25微安。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于微型水流發(fā)電機的充電控制系統(tǒng)，包括：整流電路，該整流電路對輸入的交流電進行整流且輸出直流電；以及穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路對從所述整流電路輸出的直流電進行穩(wěn)壓，該充電控制系統(tǒng)還包括充電管理電路，該充電管理電路對進行了所述穩(wěn)壓之后的直流電進行充電管理且將電量儲存在充電電池中。本發(fā)明的充電控制系統(tǒng)重新改進了設計，對微型水流發(fā)電機產生的低壓小電流的充電效率提高了50-60%，充電電池使用壽命也延長了3-4年，使充電電池更加安全穩(wěn)定。
【IPC分類】H02J7-02
【公開號】CN104753147
【申請?zhí)枴緾N201310747055
【發(fā)明人】李棟, 陳曉東, 陳躍鋼
【申請人】中國科學院上海高等研究院
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月30日