电池充电电源系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电池充电电源系统，包括直流电源、电池模块及充电管理模块，充电管理模块包括输入保护单元、缓启动开关单元、DC/DC变换单元及电池在位检测单元，输入保护单元连接于直流电源及缓启动开关单元之间，电池在位检测单元与电池模块及缓启动开关单元的第一控制端连接以发出第一控制信号至缓启动开关单元，缓启动开关单元根据第一控制信号启动或关断DC/DC变换单元。与现有技术相比，由于充电管理模块包括输入保护单元及电池在位检测单元，输入保护单元可以对直流电源进行保护，提高了充电过程的安全性和可靠性；电池在位检测单元可对电池模块的在位状态进行检测并在电池模块不在位时关断DC/DC变换单元，有效的避免了能量浪费。

【技术实现步骤摘要】
电池充电电源系统
本专利技术涉及电池管理
，更具体的涉及一种电池充电电源系统。
技术介绍
目前对电池的充电无论是数字控制还是模拟控制，其都由独立的两部分组成：一个是直流电源，给电池充电提供直流能源(电池充电只能用直流能源)；另一个是直流电源对电池进行充电的管理和保护部分。直流电源的产生一般有AC/DC高频开关电源、线性电源、太阳能和其他直流电源等，其中高频开关电源是给电池充电提供直流电源的主要方法。中国专利号为200720076436.4、专利技术名称为“用于电池充电器的充电管理控制电路”的专利申请中公开了一种用于电池充电器的充电管理控制电路，其包括一初级电路、一具有电池充电管理功能的次级电路、一隔离传输模块及充电电池，其中，充电电池与具有电池充电管理功能的次级电路的直流输出电路的一输出端连接；具有电池充电管理功能的次级电路还包括融合电池充电管理功能的开关电源次级反馈电路，该开关电源次级反馈电路的输入端分别连接充电电池及直流输出电路的另一个输出端；所述隔离传输模块的输入端和输出端分别连接融合电池充电管理功能的开关电源次级反馈电路的输出端和初级控制模块的输入端。上述技术方案可以实现交流电流变换为直流电流并直接给电池充电，但由于主回路无开关装置以切断充电回路且无任何限流或输出短路保护装置，因此系统缺乏安全性；此外，上述方案充电控制过程复杂且不能判定充电电池是否在位，因此存在充电电池不在位时的能量浪费问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电池充电电源系统，以提高充电过程的可靠性和安全性，并能自动识别电池模块是否在位以避免电池模块不在位时进行充电而导致能量浪费。为实现上述目的，本专利技术提供了一种电池充电电源系统，包括直流电源、电池模块以及充电管理模块，所述充电管理模块包括输入保护单元、缓启动开关单元、DC/DC变换单元以及电池在位检测单元，所述缓启动开关单元包括电容、电阻及场效应管，所述电容及所述电阻串联而构成缓启动反馈电路，所述缓启动反馈电路用于调节场效应管工作在线性区的时间，从而避免场效应管快速饱和和导通而导致冲击电流过大，所述输入保护单元的输入端与所述直流电源的输出端连接，所述输入保护单元的输出端与所述缓启动开关单元的输入端连接，所述电池在位检测单元的正端连接所述电池模块的正端，所述电池在位检测单元的负端连接所述电池模块的负端，所述电池在位检测单元与所述缓启动开关单元的第一控制端连接以根据对所述电池模块的在位检测结果发出第一控制信号至所述缓启动开关单元，所述缓启动开关单元的输出端与所述DC/DC变换单元的输入端连接以根据所述第一控制信号启动或关断所述DC/DC变换单元，所述电池模块不在位时，所述电池模块的正端为低电压。与现有技术相比，本专利技术电池充电电源系统中的充电管理模块包括输入保护单元以及电池在位检测单元，输入保护单元可以对输入的直流电源进行保护处理，从而显著提高了充电过程的安全性和可靠性；同时，电池在位检测单元可以对电池模块的在位状态进行实时检测，并根据在位检测结果发出第一控制信号而控制DC/DC变换单元的开启或关断，实现了当电池模块不在位时关断DC/DC变换单元而停止对电池模块的充电，有效的避免了能量浪费。较佳地，所述充电管理模块还包括嵌入式处理单元，所述嵌入式处理单元与所述电池模块以及所述缓启动开关单元的第二控制端连接，所述嵌入式处理单元采集所述电池模块的性能参数并根据所述性能参数发出第二控制信号至所述缓启动开关单元。较佳地，所述充电管理模块还包括输出保护单元，所述输出保护单元的输入端与所述DC/DC变换单元的输出端连接，所述输出保护单元的输出端与所述电池模块连接。较佳地，所述电池在位检测单元包括光电耦合器U1和电阻R5，所述光电耦合器U1的脚1与所述电池模块的正端连接，所述光电耦合器U1的脚2与所述缓启动开关单元连接，所述光电耦合器U1的脚3接地，所述光电耦合器U1的脚4与所述缓启动开关单元的第一控制端连接，所述光电耦合器U1的脚4的输出电平为所述第一控制信号。较佳地，所述缓启动开关单元包括场效应管Q1和光电耦合器U2，所述场效应管Q1的源极与所述输入保护单元的输出端连接，所述场效应管Q1的栅极与所述光电耦合器U1的脚4连接，所述场效应管Q1的漏极与所述DC/DC变换单元连接，所述光电耦合器U2的脚1与所述嵌入式处理单元的输出端连接以接收所述第二控制信号，所述光电耦合器U2的脚2和脚3接地，所述光电耦合器U2的脚4与所述光电耦合器U1的脚2连接。较佳地，所述缓启动开关单元还包括电阻R1、R2、R3、R4以及电容C1，所述电阻R1的一端与所述输入保护单元的输出端连接，所述电阻R1的另一端与所述电阻R2的一端以及所述场效应管Q1的栅极连接，所述电阻R2的另一端与所述光电耦合器U1的脚4连接，所述电阻R4连接于所述光电耦合器U2的脚1以及所述嵌入式处理单元之间，所述电容C1的一端与所述场效应管Q1的漏极连接，所述电容C1的另一端与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端与所述场效应管Q1的栅极连接。较佳地，所述DC/DC变换单元为恒流恒压DC/DC变换单元。较佳地，所述输入保护单元包括第一保险丝和第一防反接单元，所述第一保险丝用于在充电电路发生过流或短路异常时熔断而安全断开充电电路以保护所述直流电源，所述第一防反接单元用于在所述直流电源的极性接反时停止对所述电池模块充电。较佳地，所述输出保护单元包括第二保险丝、第二防反接单元和防倒灌单元，所述第二保险丝用于在充电电路发生过流或短路异常时安全断开充电电路从而保护所述电池模块，所述第二防反接单元用于在所述电池模块的极性接反时停止对所述电池模块充电，所述防倒灌单元用于防止所述电池模块接入瞬间产生较大的浪涌电流。通过以下的描述并结合附图，本专利技术将变得更加清晰，这些附图用于解释本专利技术的实施例。附图说明图1为本专利技术电池充电电源系统一实施例的结构框图。图2为本专利技术电池充电电源系统另一实施例的结构框图。图3为图2中电池在位检测单元和缓启动开关单元的电路图。图4为图2中DC/DC变换单元的电路图。具体实施方式现在参考附图描述本专利技术的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。请参考图1，本专利技术电池充电电源系统100包括直流电源11、电池模块12以及充电管理模块13，充电管理模块13连接于直流电源11以及电池模块12之间，其中充电管理模块13包括输入保护单元131、缓启动开关单元132、DC/DC变换单元133以及电池在位检测单元134。具体的，输入保护单元131的输入端与直流电源11的输出端连接，输入保护单元131的输出端与缓启动开关单元132的输入端连接，电池在位检测单元134与电池模块12以及缓启动开关单元132的第一控制端连接，电池在位检测单元134检测电池模块12是否在位，并根据在位检测结果发出第一控制信号至缓启动开关单元132，缓启动开关单元132的输出端与DC/DC变换单元133的输入端连接以根据第一控制信号启动或关断DC/DC变换单元133。与现有技术相比，本专利技术电池充电电源系统100中的充电管理模块13包括输入保护单元131以及电池在位检测单元134，输入保护单元131可以在充电电路发生过流或短路等异常时，安全断开充电电路从而保护直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池充电电源系统，包括直流电源、电池模块以及充电管理模块，其特征在于，所述充电管理模块包括输入保护单元、缓启动开关单元、DC/DC变换单元以及电池在位检测单元，所述输入保护单元的输入端与所述直流电源的输出端连接，所述输入保护单元的输出端与所述缓启动开关单元的输入端连接，所述电池在位检测单元与所述电池模块以及所述缓启动开关单元的第一控制端连接以根据对所述电池模块的在位检测结果发出第一控制信号至所述缓启动开关单元，所述缓启动开关单元的输出端与所述DC/DC变换单元的输入端连接以根据所述第一控制信号启动或关断所述DC/DC变换单元。

【技术特征摘要】
1.一种电池充电电源系统，包括直流电源、电池模块以及充电管理模块，其特征在于，所述充电管理模块包括输入保护单元、缓启动开关单元、DC/DC变换单元以及电池在位检测单元，所述缓启动开关单元包括电容、电阻及场效应管，所述电容及所述电阻串联而构成缓启动反馈电路，所述缓启动反馈电路用于调节场效应管工作在线性区的时间，从而避免场效应管快速饱和和导通而导致冲击电流过大，所述输入保护单元的输入端与所述直流电源的输出端连接，所述输入保护单元的输出端与所述缓启动开关单元的输入端连接，所述电池在位检测单元的正端连接所述电池模块的正端，所述电池在位检测单元的负端连接所述电池模块的负端，所述电池在位检测单元与所述缓启动开关单元的第一控制端连接以根据对所述电池模块的在位检测结果发出第一控制信号至所述缓启动开关单元，所述缓启动开关单元的输出端与所述DC/DC变换单元的输入端连接以根据所述第一控制信号启动或关断所述DC/DC变换单元，所述电池模块不在位时，所述电池模块的正端为低电压。2.如权利要求1所述的电池充电电源系统，其特征在于，所述充电管理模块还包括嵌入式处理单元，所述嵌入式处理单元与所述电池模块以及所述缓启动开关单元的第二控制端连接，所述嵌入式处理单元采集所述电池模块的性能参数并根据所述性能参数发出第二控制信号至所述缓启动开关单元。3.如权利要求2所述的电池充电电源系统，其特征在于，所述充电管理模块还包括输出保护单元，所述输出保护单元的输入端与所述DC/DC变换单元的输出端连接，所述输出保护单元的输出端与所述电池模块连接。4.如权利要求3所述的电池充电电源系统，其特征在于，所述电池在位检测单元包括光电耦合器U1和电阻R5，所述光电耦合器U1的脚1与所述电池模块的正端连接，所述光电耦合器U1的脚2与所述缓启动开关单元连接，所述光电耦合器U1的脚3接地，所述光电耦合器U1的脚4与所述缓启动开关单元的第一控制端连接，所述光电耦合器U1的脚4的输出电平为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林田生，
申请(专利权)人：东莞钜威新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44