一种多规格电池充电设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种多规格电池充电设备及方法，充电设备包括开关机电路、电源变换电路、充电电压电流调节电路以及控制电路，开关机电路与电源变换电路连接，电源变换电路通过继电器与电池连接，充电电压电流调节电路与电源变换电路连接，控制电路的采样端与电池以及充电电压电流调节电路连接，采集电池电压、充电电压及充电电流，控制电路的IO控制端与开关机电路连接，控制电路给充电电压电流调节电路不同的电压基准以及不同的电流基准，在电源变换电路的输入电压范围内将其输出电压输出电流调节到基准电压基准电流；本发明专利技术的优点在于：电压电流调节范围较宽，适用范围广，能够满足用户使用需求。户使用需求。户使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种多规格电池充电设备及方法


[0001]本专利技术涉及电池充电
，更具体涉及一种多规格电池充电设备及方法。

技术介绍

[0002]目前市场上各类通信设备、便携设备均将电池作为供电电源，为了保证电池循环使用，这些设备均都配有相匹配的电池充电设备为其充电，而这些充电设备均是采用恒压、恒流方式进行充电，例如中国专利授权公告号CN207218340U公开的一种开关型恒流恒压锂电池充电器，这些充电设备适配的电压、电流等级单一，仅用于专用设备专门使用，无法互换使用，导致充电设备规格增加，给用户带来很大的不便。
[0003]中国专利授权公告号CN203434643U，公开了用于多类型电池的便携式充电器，该充电器包括：充电器电流输出及电流电压采样接口，充电器电源输入接口，电池类型选择键，LED显示器，充电器外壳，四条不同类型充电器充电电缆和充电器电路板，各条不同类型充电器充电电缆还分别含有充电器电流输出及电流电压采样接口连接头，以及标准连接头，可以通过手动选择方式进行对接镍镉、镍氢、锂离子(含聚合物)各类型电池，并对不同规格的各种类型的电池组进行充电前类型确定，通过控制电路对功率输出电路进行调整电流或调整电压进行双向调节方式充电，同时根据被充蓄电池的不同类型选择与之匹配的标准连接头与该充电器配合连接，就可对所需被充电的多种类型的蓄电池进行完全充电。但是该充电器的充电电压以及充电电流受限于其智能芯片的工作范围，导致电压电流调节范围较窄，适用范围窄，难以满足用户使用需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术电池充电电路的充电电压以及充电电流调节范围较窄，适用范围窄，难以满足用户使用需求的问题。
[0005]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种多规格电池充电设备，包括开关机电路、电源变换电路、充电电压电流调节电路以及控制电路，所述开关机电路与电源变换电路连接，所述电源变换电路通过继电器与电池连接，所述充电电压电流调节电路与电源变换电路连接，所述控制电路的采样端与电池以及充电电压电流调节电路连接，采集电池电压、充电电压及充电电流，控制电路的IO控制端与开关机电路连接，所述控制电路给充电电压电流调节电路不同的电压基准以及不同的电流基准，在电源变换电路的输入电压范围内将其输出电压输出电流调节到基准电压基准电流，实现不同电压等级的充电电压调节以及不同电流等级的充电电流调节。
[0006]有益效果：本专利技术通过充电电压电流调节电路对电源变换电路的输出电压输出电流进行调节，从而实现电池的充电电压充电电流的调节，并且通过控制电路给充电电压电流调节电路不同的电压基准以及不同的电流基准，在电源变换电路的输入电压范围内将其输出电压输出电流调节到基准电压基准电流，实现不同电压等级的充电电压调节以及不同电流等级的充电电流调节，充电电压最大可达到电源变换电路的输入电压，充电电流最大
可达到电源变换电路的最大工作电流，调节范围较宽，适用范围广，能够满足用户使用需求。
[0007]进一步地，所述开关机电路包括电阻R4、光耦E1、电阻R3以及电阻R6，所述光耦E1的第二引脚与控制电路的IO控制端口连接，光耦E1的第一引脚通过电阻R4接+3.3V电源，光耦E1的第四引脚与电阻R3的一端连接，光耦E1的第三引脚与电阻R6的一端连接，电阻R3的另一端及电阻R6的另一端与电源变换电路的输入端连接，电阻R6的另一端接地。
[0008]更进一步地，所述电源变换电路包括电容C1至电容C4、BUCK控制器U1、电阻R7、二极管D1、电感L1、电阻R1、电阻R2以及电阻R5，所述电容C2的一端与BUCK控制器U1的VIN引脚、电阻R3的另一端及输入电源Vin+连接，电容C2的另一端接地，BUCK控制器U1的EN引脚与电阻R6的另一端连接，BUCK控制器U1的GND引脚接地并通过电容C4以及电阻R7与其COMP引脚连接；BUCK控制器U1的BOOT引脚通过电容C1分别与其SW引脚、电感L1的一端及二极管D1的阴极连接，电感L1的另一端、电容C3的一端及电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接并作为输出电源+Vo的接口，电阻R2的另一端、电阻R5的一端及BUCK控制器U1的FB引脚连接，电阻R5的另一端、电容C3的另一端及二极管D1的阳极连接并接地。
[0009]更进一步地，所述继电器包括触点K1、线圈以及二极管V1，所述触点K1的一端与输出电源+Vo连接，另一端与电池的正极连接，电池的正极还与控制电路的电池电压采样端口连接，线圈的一端与二极管V1的阳极连接并与控制电路的继电器控制端口连接，线圈的另一端与二极管V1的阴极连接并接+24V电源，电池的负极与电阻R5的另一端连接。
[0010]更进一步地，所述充电电压电流调节电路包括电阻R13至电阻R17、运放N2A、运放N3B、电容C8、电容C9、二极管V3、光耦E2、电阻R11及电阻R12，电阻R14的一端与控制电路的充电电压采样端口连接，电阻R14的另一端与运放N2A的同相端及电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端接地，运放N2A的反相端与其输出端以及电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与运放N3B的反相端及电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端通过电容C9与运放N3B的输出端及二极管V3的阴极连接，光耦E2的第一引脚通过电阻R12接+5V电源，光耦E2的第三引脚与电阻R2的另一端连接，光耦E2的第四引脚通过电阻R11与输出电源+Vo连接，二极管V3的阳极与光耦E2的第二引脚连接，电阻R13的一端与控制电路的电压基准端口连接，电阻R13的另一端分别与电容C8的一端及运放N3B的同相端连接，电容C8的另一端接地。
[0011]更进一步地，所述充电电压电流调节电路还包括差分运放N1、运放N2B、电容C6、电容C5、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C7和二极管V2，所述差分运放N1的第一引脚与电阻R14的一端连接，差分运放N1的第八引脚与电阻R1的一端连接，差分运放N1的第一引脚与电阻R2的一端以及控制电路的充电电压采样端口连接，差分运放N1的第三引脚和第四引脚接地，差分运放N1的第六引脚和第七引脚接+3.3V电源并通过电容C6接地，差分运放N1的第五引脚与控制电路的充电电流采样端口连接并通过电阻R9与运放N2B的反相端以及电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端通过电容C7与运放N2B的输出端以及二极管V2的阴极连接，电阻R8的一端与控制电路的电流基准端口连接，电阻R8的另一端与电容C5的一端及运放N2B的同相端连接，电容C5的另一端接地，二极管V2的阳极与光耦E2的第二引脚连接。
[0012]更进一步地，所述控制电路包括MCU、充电电流采样电路、充电电压采样电路以及电池电压采样电路，所述充电电流采样电路、充电电压采样电路以及电池电压采样电路分别与MCU的采样端口连接，充电电流采样电路、充电电压采样电路以及电池电压采样电路分
别设置充电电流采样端口、充电电压采样端口以及电池电压采样端口，所述MCU的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多规格电池充电设备，其特征在于，包括开关机电路、电源变换电路、充电电压电流调节电路以及控制电路，所述开关机电路与电源变换电路连接，所述电源变换电路通过继电器与电池连接，所述充电电压电流调节电路与电源变换电路连接，所述控制电路的采样端与电池以及充电电压电流调节电路连接，采集电池电压、充电电压及充电电流，控制电路的IO控制端与开关机电路连接，所述控制电路给充电电压电流调节电路不同的电压基准以及不同的电流基准，在电源变换电路的输入电压范围内将其输出电压输出电流调节到基准电压基准电流，实现不同电压等级的充电电压调节以及不同电流等级的充电电流调节。2.根据权利要求1所述的一种多规格电池充电设备，其特征在于，所述开关机电路包括电阻R4、光耦E1、电阻R3以及电阻R6，所述光耦E1的第二引脚与控制电路的IO控制端口连接，光耦E1的第一引脚通过电阻R4接+3.3V电源，光耦E1的第四引脚与电阻R3的一端连接，光耦E1的第三引脚与电阻R6的一端连接，电阻R3的另一端及电阻R6的另一端与电源变换电路的输入端连接，电阻R6的另一端接地。3.根据权利要求2所述的一种多规格电池充电设备，其特征在于，所述电源变换电路包括电容C1至电容C4、BUCK控制器U1、电阻R7、二极管D1、电感L1、电阻R1、电阻R2以及电阻R5，所述电容C2的一端与BUCK控制器U1的VIN引脚、电阻R3的另一端及输入电源Vin+连接，电容C2的另一端接地，BUCK控制器U1的EN引脚与电阻R6的另一端连接，BUCK控制器U1的GND引脚接地并通过电容C4以及电阻R7与其COMP引脚连接；BUCK控制器U1的BOOT引脚通过电容C1分别与其SW引脚、电感L1的一端及二极管D1的阴极连接，电感L1的另一端、电容C3的一端及电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接并作为输出电源+Vo的接口，电阻R2的另一端、电阻R5的一端及BUCK控制器U1的FB引脚连接，电阻R5的另一端、电容C3的另一端及二极管D1的阳极连接并接地。4.根据权利要求3所述的一种多规格电池充电设备，其特征在于，所述继电器包括触点K1、线圈以及二极管V1，所述触点K1的一端与输出电源+Vo连接，另一端与电池的正极连接，电池的正极还与控制电路的电池电压采样端口连接，线圈的一端与二极管V1的阳极连接并与控制电路的继电器控制端口连接，线圈的另一端与二极管V1的阴极连接并接+24V电源，电池的负极与电阻R5的另一端连接。5.根据权利要求4所述的一种多规格电池充电设备，其特征在于，所述充电电压电流调节电路包括电阻R13至电阻R17、运放N2A、运放N3B、电容C8、电容C9、二极管V3、光耦E2、电阻R11及电阻R12，电阻R14的一端与控制电路的充电电压采样端口连接，电阻R14的另一端与运放N2A的同相端及电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端接地，运放N2A的反相端与其输出端以及电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与运放N3B的反相端及电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端通过电容C9与运放N3B的输出端及二极管V3的阴极连接，光耦E2的第一引脚通过电阻R12接+5V电源，光耦E2的第三引脚与电阻R2的另一端连接，光耦E2的第四引脚通过电阻R11与输出电源+Vo连接，二极管V3的阳极与光耦E2的第二引脚连接，电阻R13的一端与控制电路的电压基准端口连接，电阻R13的另一端分别与电容C8的一端及运放N3B的同相端连接，电容C8的另一端接地。6.根据权利要求5所述的一种多规格电池充电设备，其特征在于，所述充电电压电流调节电路还包括差分运放N1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，李杨，钟剑飞，范宋杰，张红，
申请(专利权)人：合肥同智机电控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：