一种锂电池的均衡充电器制造技术

本实用新型专利技术适用于电子技术领域，提供了一种锂电池的均衡充电器，所述均衡充电器包括AC/DC转换单元及中央控制单元，所述AC/DC转换单元，用于将输入的市电AC220V转换成直流DC输出，保持输出电流的恒流，对中央控制单元进行直流供电，接收中央控制单元的信号指令使其恒流源由打嗝模式进入正常工作模式，对超出功率的工作进行保护；所述中央控制单元，用于对充电负载进行单元电压、温度进行检测保持电路均衡输出，对电流进行检测反馈，控制直流输出开关的打开与闭合，根据检测的输出指令给所述AC/DC转换单元，接受所述AC/DC转换单元对其的供电。通过省去DC/DC模块，使其电路简单、提高了效率、降低静态功耗、提高了电磁兼容性，提高了安全性，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子
，尤其涉及一种锂电池的均衡充电器。
技术介绍
目前常见的均衡充电结构采用两级结构，采用（AC-DC）+（DC-DC）两级模块。效率低：AC-DC与DC-DC两级均会有效率的损失，即使AC-DC模块效率在较好的情况下达到90%；DC-DC模块转换效率也达到较高的90%情况下，整机综合效率也只能达到90%*90%=81%；如果采用常规电路，假设单级效率下降5个百分点到85%，则综合效率就会大幅下降：85%*85%=72.25%，转换效率十分低下；待机功耗高：因为AC-DC与DC-DC均为独立的电路模块，即使DC-DC级可以进入休眠状态，但仍然需要AC-DC级正常工作为其提供必要的能量，导致AC-DC级始终无法进入省电模式，整机无法完全休眠，待机功耗高；因为两级结构，电路复杂程度明显增加，电磁兼容性（EMC）与电磁干扰度（EMI）的整体状况都会变差；安全性不高，两级结构中AC-DC与DC-DC模块均为独自运行与控制，相互并不关联，当后级的DC-DC模块故障时，前级的AC-DC模块并不能识别而进行主动保护；AC-DC模块有存在与负载的电池之间形成直连的可能，从而导致电池被过充而爆发危险。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种锂电池的均衡充电器，旨在解决现有技术中电路复杂、效率低、静态功耗高、电磁兼容性差、安全性低的技术问题。本技术是这样实现的，一种锂电池的均衡充电器，所述均衡充电器包括AC/DC转换单元及中央控制单元，所述AC/DC转换单元，用于将输入的市电AC220V转换成直流DC输出，保持输出电流的恒流，对中央控制单元进行直流供电，接收中央控制单元的信号指令使其恒流源由打嗝模式进入正常工作模式，对超出功率的工作进行保护；所述中央控制单元，用于对充电负载进行单元电压、温度进行检测保持电路均衡输出，对电流进行检测反馈，控制直流输出开关的打开与闭合，根据检测的输出指令给所述AC/DC转换单元，接受所述AC/DC转换单元对其的供电。本技术的进一步技术方案是：所述中央控制单元包括微处理器MCU、复位电路、供电电路、LED指示灯电路、直流输出电路、温度检测电路、单元电压检测电路、均衡电路、基准电路及检测控制电路，所述微处理器MCU的输出端连接所述直流输出电路的输入端，所述检测控制电路的输出端连接所述微处理器MCU的输入端，所述微处理器MCU的输出端连接所述均衡电路的输入端，所述复位电路、温度检测电路、单元电压检测电路及基准电路的输出端分别连接所述微处理器MCU的输入端，所述微处理器MCU的输出端连接所述LED指示灯电路的输入端，所述供电电路电性连接所述微处理器MCU。本技术的进一步技术方案是：所述检测控制电路包括电阻R14、电容C6、电容C7及电阻R15，所述电阻R14的一端分别连接所述电阻R15的一端及电容C6的一端，所述电阻R15的另一端连接所述电容C7的一端，所述电容C6的另一端及电容C7的另一端均接地。本技术的进一步技术方案是：所述直流输出电路包括NMOS管Q1、电阻R6、三极管Q2、电阻R5、电阻R8、电阻R9电容C5及接线柱J1，所述NMOS管Q1的源极及电阻R6的一端分别连接所述接线柱J1的第一脚，所述NMOS管Q1的栅极及电阻R6的另一端分别连接所述三极管Q2的集电极，所述NMOS管Q1的漏极连接电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端分别连接分别所述电阻R9的一端、电阻R8的一端及三极管Q2的基极，所述电阻R8的另一端及三极管Q2的发射极均接地，所述接线柱J1的第三脚经所述电C5接地。本技术的进一步技术方案是：所述单元电压检测电路包括多个电压检测模块，多个所述电压检测模块结构相同，其中一个所述电压检测模块包括电容C9、电阻R20、电阻R24、电阻23、电阻R28、电阻R29及运算放大器U4-A，所述电容C9的一端连接所述电阻R20的一端，所述电阻R20的另一端分别连接所述电阻R24的一端及运算放大器U4-A的输出端，所述运算放大器U4-A的输入负端及电阻R29的一端分别连接所述电阻R24的另一端，所述运算放大器U4-A的输入正端分别连接所述电阻R23的一端及电阻R28的一端，所述电阻R23的另一端接地。本技术的进一步技术方案是：所述均衡电路包括多个均衡模块，多个所述均衡模块结构相同，其中一个所述均衡模块包括续流二极管Q8、电阻R33、电阻R36、电阻R39及三极管组Q11，所述续流二极管Q8的第1脚连接所述电阻R33的一端，所述电阻R33的另一端分别连接所述电阻R36的一端及三极管组Q11的基极，所述三极管组Q11的发射极连接所述电阻R36的另一端，所述三极管组Q11的集电极连接所述电阻R39的一端。本技术的进一步技术方案是：所述供电电路包括二极管D1、电阻R1、电容C1、电容C2及芯片U1，所述二极管D1的阴极连接所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端分别连接所述电容C1的一端及芯片U1的第二脚，所述电容C2的一端连接所述芯片U1的第1脚,所述芯片U1的第二脚、电容C1的另一端及电容C2的另一端均接地；所述基准电路包括电阻R11、稳压二极管U5，所述电阻R11的一端连接所述稳压二极管U5的负极；所述复位电路包括电阻R2及电容C4,所述电阻R2的一端连接所述电容C4的一端，所述电容C4的另一端接地；所述LED指示灯电路包括电阻R3、电阻R4及发光二极管LED1，所述电阻R3的一端分别连接所述电阻R4的一端及发光二极管LED1的一端，所述电阻R4的一端接地。本技术的进一步技术方案是：所述温度检测电路包括二极管D4、电阻R10、电阻R7、电阻12、接线柱J2、发光二极管D3、电容C11及运算放大器，所述接线柱J2的第7脚分别连接所述电阻R10的一端及电阻R7的一端，所述接线柱J2的第6脚经所述电阻R12接地，所述接线柱J2的第4脚连接所述发光二极管D3的阳极，所述发光二极管D3的阴极分别经所述运算放大器及电容C11接地，所述电阻R10的另一端连接所述发光二极管D4的阴极。本技术的进一步技术方案是：所述中央控制单元还包括调试接口电路，所述调试接口电路的输出端连接所述微处理器MCU的输入端。本技术的进一步技术方案是：所述调试接口电路包括接线端子JP1。本技术的有益效果是：省却了后级独立的DC-DC模块，电路复杂度得到大幅降低，因为减少了一级转换，自动提高了整体转换效率，整机效率只取决于AC-DC级的效率，实现85%～90%均十分容易；可以实现极低静态功耗，整机指标可以达到5级能效标准，安全性能提高，软硬件交互锁定冗余，确保万无一失，接通电源后，当前级AC-DC功能正常时，MCU才能获得正常复位信号， MCU启动成功后，才能给前级AC-DC工作信号， 无论任何原因MCU只要丢失工作信号，AC会立即停止工作，整机断电保护，同样原理AC工作如果不正常，则MCU根本无法获得正常复位信号，也就不会进入启动状态，AC也不会进入工作状态，整机实现交叉断电保护。附图说明图1是本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池的均衡充电器，其特征在于：所述均衡充电器包括AC/DC转换单元及中央控制单元，所述AC/DC转换单元，用于将输入的市电AC220V转换成直流DC输出，保持输出电流的恒流，对中央控制单元进行直流供电，接收中央控制单元的信号指令使其恒流源由打嗝模式进入正常工作模式，对超出功率的工作进行保护；所述中央控制单元，用于对充电负载进行单元电压、温度进行检测保持电路均衡输出，对电流进行检测反馈，控制直流输出开关的打开与闭合，根据检测的输出指令给所述AC/DC转换单元，接受所述AC/DC转换单元对其的供电。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池的均衡充电器，其特征在于：所述均衡充电器包括AC/DC转换单元及中央控制单元，所述AC/DC转换单元，用于将输入的市电AC220V转换成直流DC输出，保持输出电流的恒流，对中央控制单元进行直流供电，接收中央控制单元的信号指令使其恒流源由打嗝模式进入正常工作模式，对超出功率的工作进行保护；所述中央控制单元，用于对充电负载进行单元电压、温度进行检测保持电路均衡输出，对电流进行检测反馈，控制直流输出开关的打开与闭合，根据检测的输出指令给所述AC/DC转换单元，接受所述AC/DC转换单元对其的供电。
2.根据权利要求1所述的均衡充电器，其特征在于，所述中央控制单元包括微处理器MCU、复位电路、供电电路、LED指示灯电路、直流输出电路、温度检测电路、单元电压检测电路、均衡电路、基准电路及检测控制电路，所述微处理器MCU的输出端连接所述直流输出电路的输入端，所述检测控制电路的输出端连接所述微处理器MCU的输入端，所述微处理器MCU的输出端连接所述均衡电路的输入端，所述复位电路、温度检测电路、单元电压检测电路及基准电路的输出端分别连接所述微处理器MCU的输入端，所述微处理器MCU的输出端连接所述LED指示灯电路的输入端，所述供电电路电性连接所述微处理器MCU。
3.根据权利要求2所述的均衡充电器，其特征在于，所述检测控制电路包括电阻R14、电容C6、电容C7及电阻R15，所述电阻R14的一端分别连接所述电阻R15的一端及电容C6的一端，所述电阻R15的另一端连接所述电容C7的一端，所述电容C6的另一端及电容C7的另一端均接地。
4.根据权利要求2所述的均衡充电器，其特征在于，所述直流输出电路包括NMOS管Q1、电阻R6、三极管Q2、电阻R5、电阻R8、电阻R9、电容C5及接线柱J1，所述NMOS管Q1的源极及电阻R6的一端分别连接所述接线柱J1的第一脚，所述NMOS管Q1的栅极及电阻R6的另一端分别连接所述三极管Q2的集电极，所述NMOS管Q1的漏极连接电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端分别连接分别所述电阻R9的一端、电阻R8的一端及三极管Q2的基极，所述电阻R8的另一端及三极管Q2的发射极均接地，所述接线柱J1的第三脚经所述电容C5接地，所述接线柱J1采用的型号是CON7。
5.根据权利要求2所述的均衡充电器，其特征在于，所述单元电压检测电路包括多个电压检测模块，多个所述电压检测模块结构相同，其中一个所述电压检测模块包括电容C9、电阻R20、电阻R24、电阻23、电阻R28、电阻R29及运算放大器U4-A，所述电容C9的一端连接所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏武，
申请(专利权)人：深圳市永航新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44