高可靠性电动自行车充电器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高可靠性电动自行车充电器。其包括电源模块、用于与待充电电池连接的充电第一连接端Vout+以及用于与待充电电池连接的充电第二连接端Vout

【技术实现步骤摘要】
高可靠性电动自行车充电器


[0001]本技术涉及一种充电器，尤其是一种高可靠性电动自行车充电器。

技术介绍

[0002]随着现代化的发展，电动自行车日益增多，电动自行车给人们带来了诸多出行便利，因此，充电器的需求量也越来越大。目前，电动自行车电池包含多种类的电池，其中，包括三元锂电池、铅酸电池、磷酸铁锂电池等。
[0003]随着电动自行车充电起火或者燃烧爆炸的事故增加，电动自行车充电的安全性问题得到更多的重视。为了保证充电的安全性，充电器的输出端需要满足防反接、防电池倒灌、输出短路保护等功能，目前的充电器一般采用输出串接开关管来实现防电池倒灌，然而，当充电器输出侧被短路时，会出现很大的短路冲击电流，如何提高电动自行车充电时的可靠性是目前急需解决的技术难题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高可靠性电动自行车充电器，其能有效提高充电时的安全性与可靠性。
[0005]按照本技术提供的技术方案，所述高可靠性电动自行车充电器，包括电源模块、用于与待充电电池连接的充电第一连接端Vout+以及用于与待充电电池连接的充电第二连接端Vout
‑
，电源模块的第一输出端通过开关管S1与充电第一连接端Vout+电连接，电源模块的第二输出端通过电阻Rs与充电第二连接端Vout
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电连接；
[0006]还包括用于控制电源模块输出增益的电源模块增益控制电路以及用于控制开关管S1开关状态的开关控制电路，其中，
[0007]所述电源模块增益控制电路包括用于实现电流环与电压环竞争调节的双环控制电路，所述双环控制电路的输出端与电源模块适配连接。
[0008]所述双环控制电路包括电流环电路、电压环电路以及隔离连接电路，其中，电流环电路、电压环电路通过隔离连接电路与电源模块适配连接。
[0009]电流环电路包括与充电第二连接端Vout
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适配连接的电阻R3，电阻R3的一端与充电第二连接端Vout
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连接，电阻R3的另一端与运算放大器U4的反相端、电容C1的一端以及电容C2的一端连接，电容C2的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端、电容C1的另一端与二极管D2的阴极端以及运算放大器U3的输出端连接；
[0010]运算放大器U3的同相端与电容C3的一端以及电阻R5的一端连接，电容C3的另一端接地，电阻R5的另一端连接调节基准电流I1，二极管D2的阳极端与隔离连接电路适配连接。
[0011]所述电压环电路包括与电源模块第一输出端适配连接的电阻R7，电阻R7的一端与电源模块的第一输出端适配连接，电阻R7的另一端与运算放大器U4的反相端、电阻R8的一端、电容C5的一端以及电容C4的一端连接，电阻R8的一端连接，电容C5的另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端、电容C4的另一端与二极管D3的阴极端以及运算放大器U4的输
出端连接；
[0012]运算放大器U4的同相端与电容C6的一端以及电阻R9的一端连接，电容C6的一端接地，电阻R9的另一端连接调节基准电压V1，二极管D3的阳极端与隔离连接电路适配连接。
[0013]所述隔离连接电路包括光耦隔离器U1，光耦隔离器U1内发光二极管的阳极端与电阻R1的一端以及电阻R2的一端连接，电阻R1的另一端接电压VCC，电阻R2的另一端、光耦隔离器U1内发光二极管的阴极端与二极管D2的阳极端以及二极管D3的阳极端连接；
[0014]光耦隔离器U1内光电三极管的发射极接地，光耦隔离器U1内光电二极管的集电极与电源模块适配连接。
[0015]还包括用于产生调节基准电流I1与调节基准电压V1的充电调节控制电路，所述充电调节控制电路包括充电控制器以及与所述充电控制器电连接的短路检测电路，所述短路检测电路包括短路检测运算放大器，所述充电控制器与电池BMS系统电连接。
[0016]所述充电控制器与电池BMS系统采用串口通讯。
[0017]所述开关管S1为NMOS管，开关管S1的漏极端与电源模块的第一输出端连接，开关管S1的源极端与二极管D1的阳极端连接，二极管D1的阴极端形成充电第一连接端Vout+，开关管S1的栅极端与开关控制电路连接。
[0018]所述开关控制电路包括光耦隔离器U2，光耦隔离器U2内发光二极管的阴极端接地，光耦隔离器U2内发光二极管的阳极端与电阻R10连接，光耦隔离器U2内光电三极管的集电极与电压VCC连接，光耦隔离器U2内光电三极管的发射极与开关管S1的栅极端连接。
[0019]所述开关控制电路还包括防反接电路；
[0020]所述防反接电路包括三极管T1，所述三极管T1的集电极端与开关管S1的控制端以及电阻R12的一端连接，三极管T1的基极端与电阻R14的一端以及电阻R13的一端连接，三极管T1的发射极端、电阻R12的另一端以及电阻R14的另一端均与开关管S1适配连接，电阻R13的另一端与二极管D4的阴极端连接，二极管D4的阳极端与充电第二连接端Vout
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连接。
[0021]本技术的优点：通过电源模块增益控制电路控制电源模块工作时的增益，通过开关控制电路控制开关管S1的开关状态，所述电源模块增益控制电路包括用于实现电流环与电压环竞争调节的双环控制电路，能有效提高充电时的安全性与可靠性。
附图说明
[0022]图1为本技术的结构框图。
[0023]图2为本技术双环控制电路的电路原理图。
[0024]图3为本技术开关控制电路的示意图。
[0025]附图标记说明：1
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充电控制器、2
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双环控制电路、3
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电源模块、4
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开关控制电路、5
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电池BMS系统、6
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短路检测运算放大器。
具体实施方式
[0026]下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。
[0027]如图1所示：为了能有效提高充电时的安全性与可靠性，本技术包括电源模块3、用于与待充电电池连接的充电第一连接端Vout+以及用于与待充电电池连接的充电第二连接端Vout
‑
，电源模块3的第一输出端通过开关管S1与充电第一连接端Vout+电连接，电源
模块3的第二输出端通过电阻Rs与充电第二连接端Vout
‑
电连接；
[0028]还包括用于控制电源模块3输出增益的电源模块增益控制电路以及用于控制开关管S1开关状态的开关控制电路4，其中，
[0029]所述电源模块增益控制电路包括用于实现电流环与电压环竞争调节的双环控制电路2，所述双环控制电路2的输出端与电源模块3适配连接。
[0030]具体地，通过电源模块3能与市电连接，以便通过电源模块3对市电处理后满足对电动自行车充电的要求。电源模块3可以采用现有常用的形式，如AC...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性电动自行车充电器，包括电源模块(3)、用于与待充电电池连接的充电第一连接端Vout+以及用于与待充电电池连接的充电第二连接端Vout
‑
，电源模块(3)的第一输出端通过开关管S1与充电第一连接端Vout+电连接，电源模块(3)的第二输出端通过电阻Rs与充电第二连接端Vout
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电连接；其特征是：还包括用于控制电源模块(3)输出增益的电源模块增益控制电路以及用于控制开关管S1开关状态的开关控制电路(4)，其中，所述电源模块增益控制电路包括用于实现电流环与电压环竞争调节的双环控制电路(2)，所述双环控制电路(2)的输出端与电源模块(3)适配连接。2.根据权利要求1所述的一种高可靠性电动自行车充电器，其特征是：所述双环控制电路(2)包括电流环电路、电压环电路以及隔离连接电路，其中，电流环电路、电压环电路通过隔离连接电路与电源模块(3)适配连接。3.根据权利要求2所述的一种高可靠性电动自行车充电器，其特征是：电流环电路包括与充电第二连接端Vout
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适配连接的电阻R3，电阻R3的一端与充电第二连接端Vout
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连接，电阻R3的另一端与运算放大器U4的反相端、电容C1的一端以及电容C2的一端连接，电容C2的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端、电容C1的另一端与二极管D2的阴极端以及运算放大器U3的输出端连接；运算放大器U3的同相端与电容C3的一端以及电阻R5的一端连接，电容C3的另一端接地，电阻R5的另一端连接调节基准电流I1，二极管D2的阳极端与隔离连接电路适配连接。4.根据权利要求3所述的一种高可靠性电动自行车充电器，其特征是：所述电压环电路包括与电源模块(3)第一输出端适配连接的电阻R7，电阻R7的一端与电源模块(3)的第一输出端适配连接，电阻R7的另一端与运算放大器U4的反相端、电阻R8的一端、电容C5的一端以及电容C4的一端连接，电阻R8的一端连接，电容C5的另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端、电容C4的另一端与二极管D3的阴极端以及运算放大器U4的输出端连接；运算放大器U4的同相端与电容C6的一端以及电阻R9的一端连接，电容C6的一端接地，电阻R9的另一端连接调节基准电压V1，二极管D3的阳极端...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄超，唐景新，
申请(专利权)人：常州市创联电源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：