一種鋰電池充電限流模塊的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及鋰電池充電技術領域，尤其涉及一種鋰電池充電限流模塊及鋰電池充電器。
【背景技術】
[0002]鋰電池充電中，如果不對充電電流進行限制，容易出現過流充電，如果經常過流充電，將會影響到鋰電池的使用壽命。現有鋰電池充電裝置中缺少對鋰電池充電電流的限制功能，不利于延長鋰電池的使用壽命。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種鋰電池充電限流模塊及鋰電池充電器，為鋰電池充電增加充電限流功能。本實用新型是這樣實現的:
[0004]一種鋰電池充電限流模塊，包括微處理器、充電電流采樣電路、基準電流輸入電路及充電電路；所述微處理器內置有誤差放大器；
[0005]所述充電電流采樣電路與所述誤差放大器及充電電路連接，用于對鋰電池的充電電流進行采樣，并將所述充電電流的采樣信號輸入所述誤差放大器；
[0006]所述基準電流輸入電路與所述誤差放大器連接，用于將基準電流信號輸入所述誤差放大器；
[0007]所述誤差放大器用于比較所述充電電流與所述基準電流的大小，并將兩個電流的差值放大；
[0008]所述微處理器通過PWM信號輸出端與所述充電電路連接，用于根據兩個電流的差值的放大信號生成具有相應占空比的PWM信號，并通過所述PWM信號輸出端輸出到所述充電電路，以控制所述充電電流的大小。
[0009]進一步地，所述充電電路包括開關MOS管Q2、開關MOS管Q3、耦合電感T1、電容Cl、電容C4、電容C5、二極管D2 ;其中，電容C4為非極性電容，電容Cl及電容C5為極性電容；耦合電感Tl包括第一電感及第二電感；
[0010]所述開關MOS管Q2、開關MOS管Q3的柵極與所述PWM信號輸出端連接，漏極與所述第一電感的第一端連接，源極通過分壓電阻接地；二極管D2的陽極與所述第二電感的第一端連接；
[0011]電容C4的一端、電容Cl的正極、電容C5的正極及二極管D2的陰極一同連接至電源輸出端；
[0012]電容C4的另一端、電容Cl的負極及電容C5的負極與所述第一電感的第二端及第二電感的第二端連接。
[0013]進一步地，所述微處理器的型號為TL494⑶。
[0014]進一步地，所述充電電路還包括二極管Dl ;所述二極管Dl的陽極與所述MOS管Q2、Q3的漏極、第一電感的第一端連接，陰極與所述C4的一端、電容Cl的正極、電容C5的正極及二極管D2的陰極一同連接至電源輸出端。
[0015]一種鋰電池充電器，所述鋰電池充電器內設置有如上所述的任意一種鋰電池充電限流模塊；所述鋰電池充電器通過所述鋰電池充電限流模塊為鋰電池充電。
[0016]與現有技術相比，本實用新型提供的鋰電池充電限流模塊通過對充電電流進行采樣，然后將其與基準電流比較，并根據兩個電流的差值大小輸出具有相應占空比的PWM信號以控制充電電流的大小。利用設置有該鋰電池充電限流模塊的鋰電池充電器對鋰電池進行充電時，可對鋰電池充電起到過流保護作用，從而改善鋰電池的使用壽命。
【附圖說明】
[0017]圖1:本實用新型實施例提供的鋰電池充電限流模塊的組成結構示意圖；
[0018]圖2a:上述鋰電池充電限流模塊中的功率變換及控制電路示意圖；
[0019]圖2b:上述鋰電池充電限流模塊中的輔助電源模塊電路示意圖；
[0020]圖2c:上述鋰電池充電限流模塊中的開關機控制電路示意圖；
[0021]圖2d:上述鋰電池充電限流模塊中的電流基準電路示意圖；
[0022]圖2e:上述鋰電池充電限流模塊中的接線端子示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0024]如圖1所示，本實用新型實施例提供的鋰電池充電限流模塊包括微處理器1、充電電流采樣電路2、基準電流輸入電路3及充電電路4，其中，微處理器I內置有誤差放大器101。充電電流采樣電路2與誤差放大器101及充電電路4連接，用于對鋰電池的充電電流進行采樣，并將充電電流的采樣信號輸入誤差放大器101。基準電流輸入電路3與誤差放大器101連接，用于將基準電流信號輸入誤差放大器101。誤差放大器101用于比較充電電流與基準電流的大小，并將兩個電流的差值放大。微處理器I通過PWM信號輸出端與充電電路4連接，用于根據兩個電流的差值的放大信號生成具有相應占空比的PWM信號，并通過PWM信號輸出端輸出到充電電路4，以控制充電電流的大小。在本實施例中，微處理器I可采用型號為TL494⑶的處理器，該處理器內置有一個誤差放大器。
[0025]圖2a至圖2e所示為上述鋰電池充電限流模塊的電路結構示意圖。結合圖1及圖2a至圖2e，U3為微處理器1，鋰電池的充電電流的采樣信號IFB通過微處理器I上的第16引腳輸入微處理器1，基準電流信號I_ref通過微處理器I上的第15引腳輸入微處理器I。微處理器I內設置有誤差放大器101，誤差放大器101將兩個電流進行大小比較，并將兩個電流的差值放大。微處理器I根據兩個電流的差值的放大信號生成具有相應占空比的PWM信號，同時，微處理器I的9、1引腳連接有PWM信號輸出端，微處理器I產生的PWM信號可通過該PWM信號輸出端輸出到充電電路4。微處理器I生成的PWM信號的占空比跟充電電流與基準電流的差值大小相關，微處理器I通過充電電流采樣電路2實時監測充電電流的大小，并將其與基準電流進行比較，當充電電流比基準電流大時，微處理器I產生的具有相應占空比的PWM信號控制充電電路4減小充電電流，當充電電流比基準電流小時，微處理器I可產生具有相應占空比的PWM信號控制充電電路4增大充電電流。通過這樣的閉環控制方式，可對鋰電池充電起到過流保護作用，從而改善鋰電池的使用壽命。
[0026]圖2a至圖2e中，充電電路包括開關MOS管Q2、開關MOS管Q3、耦合電感Tl、電容Cl、電容C4、電容C5、二極管D2，其中，電容C4為非極性電容，電容Cl及電容C5為極性電容，耦合電感TI包括第一電感及第二電感。開關MOS管Q2、開關MOS管Q3的柵極與PWM信號輸出端連接，漏極與第一電感的第一端連接，源極通過分壓電阻R16、R17接地。二極管D2的陽極與第二電感的第一端連接。電容C4的一端、電容Cl的正極、電容C5的正極及二極管D2的陰極一同連接至電源輸出端，電容C4的另一端、電容Cl的負極及電容C5的負極與第一電感的第二端及第二電感的第二端連接。充電使能端LED+及LED-通過光耦ICl使開關MOS管Q1、開關三極管Q4、Q5導通后即可實現對鋰電池充電，充電時，微處理器I根據實時的充電電流與基準電流的差值大小產生具有相應占空比的PWM信號控制開關MOS管Q2、Q3的導通或關閉，以實現對充電電流大小的控制。當充電電流比基準電流小時，微處理器I產生具有相應占空比的PWM信號使Q2、Q3導通，此時，電流增大，并流經鋰電池和電感Tl，電容C1、C4、C5可對流經鋰電池的電流進行濾波，二極管D2反向偏置截止，當充電電流大于基準電流時，微處理器I產生具有相應占空比的P麗信號使Q2、Q3截止，從而限制充電電流。充電電路還可包括二極管D1，二極管Dl的陽極與MOS管Q2、Q3的漏極、第一電感的第一端連接，陰極與C4的一端、電容Cl的正極、電容C5的正極及二極管D2的陰極一同連接至電源輸出端，可起到穩壓作用。
[0027]本實用新型還提供了一種鋰電池充電器，該鋰電池充電器內設置有上述任意一種鋰電池充電限流模塊，該鋰電池充電器通過所述鋰電池充電限流模塊為鋰電池充電，該鋰電池充電器對鋰電池進行充電時，可對鋰電池充電起到過流保護作用，從而改善鋰電池的使用壽命。
[0028]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種鋰電池充電限流模塊，其特征在于，包括微處理器、充電電流采樣電路、基準電流輸入電路及充電電路；所述微處理器內置有誤差放大器； 所述充電電流采樣電路與所述誤差放大器及充電電路連接，用于對鋰電池的充電電流進行采樣，并將所述充電電流的采樣信號輸入所述誤差放大器； 所述基準電流輸入電路與所述誤差放大器連接，用于將基準電流信號輸入所述誤差放大器； 所述誤差放大器用于比較所述充電電流與所述基準電流的大小，并將兩個電流的差值放大； 所述微處理器通過PWM信號輸出端與所述充電電路連接，用于根據兩個電流的差值的放大信號生成具有相應占空比的PWM信號，并通過所述PWM信號輸出端輸出到所述充電電路，以控制所述充電電流的大小。
2.如權利要求1所述的鋰電池充電限流模塊，其特征在于，所述充電電路包括開關MOS管Q2、開關MOS管Q3、耦合電感Tl、電容Cl、電容C4、電容C5、二極管D2 ;其中，電容C4為非極性電容，電容Cl及電容C5為極性電容；耦合電感Tl包括第一電感及第二電感； 所述開關MOS管Q2、開關MOS管Q3的柵極與所述PWM信號輸出端連接，漏極與所述第一電感的第一端連接，源極通過分壓電阻接地；二極管D2的陽極與所述第二電感的第一端連接； 電容C4的一端、電容Cl的正極、電容C5的正極及二極管D2的陰極一同連接至電源輸出立而; 電容C4的另一端、電容Cl的負極及電容C5的負極與所述第一電感的第二端及第二電感的第二端連接。
3.如權利要求1所述的鋰電池充電限流模塊，其特征在于，所述微處理器的型號為TL494CD。
4.如權利要求2所述的鋰電池充電限流模塊，其特征在于，所述充電電路還包括二極管Dl ;所述二極管Dl的陽極與所述MOS管Q2、Q3的漏極、第一電感的第一端連接，陰極與所述C4的一端、電容Cl的正極、電容C5的正極及二極管D2的陰極一同連接至電源輸出端。
5.一種鋰電池充電器，其特征在于，所述鋰電池充電器內設置有如權利要求1-4中任一權利要求所述的鋰電池充電限流模塊；所述鋰電池充電器通過所述鋰電池充電限流模塊為鋰電池充電。
【專利摘要】本實用新型涉及一種鋰電池充電限流模塊，包括微處理器、充電電流采樣電路、基準電流輸入電路及充電電路；微處理器內置有誤差放大器；充電電流采樣電路與誤差放大器及充電電路連接，用于對鋰電池的充電電流進行采樣，并將充電電流的采樣信號輸入誤差放大器；基準電流輸入電路與誤差放大器連接，用于將基準電流信號輸入誤差放大器；誤差放大器用于比較充電電流與基準電流的大小，并將兩個電流的差值放大；微處理器通過PWM信號輸出端與充電電路連接，用于根據兩個電流的差值的放大信號生成具有相應占空比的PWM信號，并通過PWM信號輸出端輸出到充電電路，以控制充電電流的大小。該鋰電池充電限流模塊可對鋰電池充電起到過流保護作用。
【IPC分類】H02J7-00
【公開號】CN204497758
【申請號】CN201420773618
【發明人】馬化盛, 江欽彬, 張彩輝, 侯宏民
【申請人】深圳桑達國際電源科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2014年12月9日