一种低成本的镍氢充电电池电路制造技术

一种低成本的镍氢充电电池电路，包括依次相连接的直流电源座J1、电容C1、电解电容E1、肖特基二极管D1、限流保护电路、充电开关电路、温度保护电路、电池座J2、系统控制部分电路；其中所述直流电源座J1正极接电容C1的一端，接电解电容E1及肖特基二极管D1的正极，电容C1的另一端及电解电容E1的负端接地。本实用新型专利技术通过系统自带的AD及控制口，对镍氢电池采用-ΔV、最大电压、最大充电时间三种方式进行充电管理，并保证在正常的温度及正常的充电电流内进行充电。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种低成本的镍氢充电电池电路
本技术属于充电电路，具体是指一种低成本的镍氢充电电池电路。
技术介绍
镍氢电池的额定电压是1. 2V，在电池充满电后，电压实际上是超过这个值的，一般 在1. 4 1. 5V之间，例如三节串联镍氢电池的充满电后的实际电压在4. 2 4. 5之间。电池在充电的时候，是电能转换为化学能的过程，但其中也有一小部分电能转换 为热能，使电池发热。当电池充满电后，如果还以大电流充电，那么所有的电能都将转换为 热能。此时电池温度持续升高，可能使电池烧毁。对镍氢电池充电最重要的是在安全可靠的环境下，尽量使电池充到最饱。但是如 何检测电池充电完毕呢？目前市场上常见的镍氢电池充电方案一般有以下两种1、低档方案电路工作原理请参阅图1所示，直流电源经过直流电源座J1进入系统，通过电容C1、电解电容 E1的滤波，二极管D1的降压及电阻R1的限流后直接对电池充电，此方案成本最低，但是无 任何保护电路，电池容易损坏。此方案须经过大量的实验验证，且对电池的一致性要求较 高。在对充电时间无要求且成本要求苛刻的场所可以使用。2、高档方案此方案一般使用专用充电管理芯片，芯片内置AD，带控制端口，带温度检测，可编 程。此种方案一般采用-AV、最大电压、最大充电时间三种方式进行充电管理。充电速度快 并保证电池在正常的温度内充电。如GM6802、MAX712、MAX713等。此类方案由于成本较高，所以目前一般使用在专用充电器上。对于本身自带AD，自 带控制端口的系统来讲，性价比并不高。低档方案无保护，充电时间漫长，没有任何充电保护措施，容易造成电池损坏和充 电安全事故。高档方案成本过高，在设备本身自带AD转换的系统上性价比不高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种低成本的镍氢电池充电电路。本技术采用以下技术方案解决上述技术问题一种低成本的镍氢充电电池电路，包括依次相连接的直流电源座J1、电容C1、电 解电容E1、肖特基二极管D1、限流保护电路、充电开关电路、温度保护电路、电池座J2、系统 控制部分电路；其中所述直流电源座J1正极接电容C1的一端，接电解电容E1及肖特基二 极管D1的正极，电容C1的另一端及电解电容E1的负端接地。所述限流保护电路包括电阻R1、三极管Q2 ；其中，所述三极管Q2的E极接所述肖特基二极管D1的负极及电阻R1的一端，三极管Q2的B极接电阻R1的另一端及充电开关 电路；三极管Q2的C极接充电开关电路。所述充电开关电路包括P沟道增强型M0S管Q1、电阻R5 ；Q1的S极接限流保护电 路，Q1的D极接电池座J2的正极；Q1的G极接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地。所述温度保护电路包括三极管Q3及电阻R4 ；三极管Q3的E极及电阻R4的一端 接直流电源座J1的正极；三极管Q3的B极接电阻R4的另一端，再接到电池座J2的温度检 测脚；三极管Q3的C极接充电开关电路。系统控制部分电路包括三极管Q4、Q5、电阻R6、R7、R8、R2和R3 ；电阻R2的一端接 电池座J2的正极；电阻R2的另一端串联电阻R3到地；电池电量检测接电阻R2和R3的公 共端；三极管Q4的E极接接电源座J1的正极，三极管Q4的C极接充电开关电路三极管Q4 的B极接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接到三极管Q5的C极，三极管Q5的E极接地；三极管Q5的B极接电阻R7和R8，电阻R8的另一端接地，电阻R7的另一端接系统的控制端□。本技术电路设计可实现上述高档方案的所有保护功能外，增加了限流保护功 能。在电池微短路时，可切断充电回路，使电流大大降低，避免了因过充电引起的温度升高 导致的安全隐患，也保证了电池的使用寿命。本方案由于成本较低，可实现较高的性价比。附图说明下面参照附图结合实施例对本技术作进一步的描述。图1是现有技术镍氢电池充电路示意图。图2是本技术电路示意图。具体实施方式请参阅图2所示，一种低成本的镍氢充电电池电路，直流电源座J1正极接电容C1 的一端，接电解电容E1及肖特基二极管D1的正极，电容C1的另一端及电解电容E1的负端 接地，肖特基二极管D1的负极接限流电阻R1的一端。充电开关电路由P沟道增强型M0S管Q1及电阻R5组成，P沟道增强型M0S管Q1 的S极接电阻R1的另一端，P沟道增强型M0S管Q1的D极接电池座J2即电池的正极。P 沟道增强型M0S管Q1的G极接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地。通过控制P沟道增 强型M0S管Q1的G极电压即可控制该开关的通断。限流保护电路由电阻R1及三极管Q2组成，其中，三极管Q2的E极接肖特基二极 管D1的负极及电阻R1的一端，三极管Q2的B极接电阻R1的另一端即开关电路P沟道增 强型M0S管Q1的S极，三极管Q2的C极接P沟道增强型M0S管Q1的G极，当充电电流增 大使电阻R1上的电压下降足以使三极管Q2导通时，P沟道增强型M0S管Q1的G极电压上 升，最后维持到一种平衡状态，该电路中充电电流最高电流维持在四百多毫安。温度保护电路由三极管Q3及电阻R4组成，三极管Q3的E极及电阻R4的一端接 电源座J1即电源的正极。三极管Q3的B极接电阻R4的另一端，再接到电池座J2的温度 检测脚。三极管Q3的C极接P沟道增强型M0S管Q1的G极。当电池温度过高时，可关断 充电回路。系统控制部分电路由三极管Q4、Q5、电阻R6、R7、R8、R2和R3组成。电阻R2的一 端接电池座J2即电池的正极。电阻R2的另一端串联电阻R3到地。电池电量检测接电阻 R2和R3的公共端。三极管Q4的E极接电源座J1即电源的正极，三极管Q4的C极接P沟 道增强型M0S管Q1的G极，三极管Q4的B极接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接到三极 管Q5的C极，三极管Q5的E极接地，三极管Q5的B极接电阻R7及R8，电阻R8的另一端接 地，电阻R7的另一端接系统的控制端口，当此端口为高电平时，关断充电回路；反之，则打 开充电回路。由于串联的镍氢电池数不同，需提供的充电电压及充电电流也不同，即外电电压 及D1和R1的组成形式需由电池串联个数来决定，本阐述中，暂以3节串联镍氢电池为例加 以说明。 三节镍氢电池串联，实际充满电电压不超过4. 5V，本例中取直流电源J1为4. 7V， 该电源经过电容C1、E1的滤波，D1的降压，R1的限流后，通过Q1对三节串联镍氢电池进行 充电。系统设定以下几种保护方式。1、Rl、Q2组成限流电路，在后级有短路发生时，可关断Q1，最后到达一个平衡状 态。不至于使后级电流过大，温度上升过快。2、当电池温度上升后，电池内置的NTC热敏电阻，阻值降低，导致Q3导通，使得Q1 截止。本设计经实验，将温度上限设在45度左右。3、系统设定最大充电时间，根据不同的容量要求，经实验验证后，设定最大充电时 间，如果超过该时间，CHG_CTRL输出高，使得Q1关断，不再充电，保护电池。4、系统设定最高电压，经大量验证后，发现三节串联镍氢电池电压均不会超过 4. 45V，设定该值为最高电压，如果超过该电压，则认为异常，CHG_CTRL输出高，关断Q1。5、由于电池的负增量(-AV)与电池组的绝对电压无关，而且不受环境温度和充 电速率等因素影响，因此可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本的镍氢充电电池电路，其特征在于：包括依次相连接的直流电源座Ｊ１、电容Ｃ１、电解电容Ｅ１、肖特基二极管Ｄ１、限流保护电路、充电开关电路、温度保护电路、电池座Ｊ２、系统控制部分电路；其中所述直流电源座Ｊ１正极接电容Ｃ１的一端，接电解电容Ｅ１及肖特基二极管Ｄ１的正极，电容Ｃ１的另一端及电解电容Ｅ１的负端接地。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱光洪，谢如勇，陈炜，
申请(专利权)人：福建鑫诺通讯技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：35