一种过充保护的充电器的制造方法
【专利摘要】本实用新型适用于锂离子电池充电控制的【技术领域】，公开了一种过充保护的充电器，包括过充保护电路，还包括故障指示电路、充电指示电路和完成指示电路，所述的故障指示电路与过充保护电路并联连接，所述的充电指示电路和完成指示电路均与过充保护电路串联连接。本实用新型提供的一种过充保护的充电器，结构简单，采用与过充保护电路相互并联的故障指示电路，实时地反应锂离子电池的充电情况，使得使用者能够及时发现到锂离子电池组内部不均衡的状态，大大延长锂离子电池组的使用寿命，从而利于提高的锂离子电池充电电路的综合性能和市场竞争力。
【专利说明】—种过充保护的充电器
【【技术领域】】
[0001]本实用新型涉及锂离子电池充电控制，特别涉及一种过充保护的充电器。
【【背景技术】】
[0002]锂离子电池在充电过程中，如果发生过度充电和过度放电的情况，就会损伤电池并可能发生爆炸和燃烧的事故。所以锂离子电池在充电过程中都会有配套的过充保护电路来管理锂离子电池的充电和放电过程，过充保护电路的主要功能是防止电池过度充电和过度放电，保证电池的使用安全和延长电池的使用寿命。
[0003]锂离子电池在充电结束时通常会出现如下两种情况:一是正常停止，即锂离子电池充饱电。当整体的电流小于预定值时，过充保护电路停止充电；二是在充电过程中过充保护电路检测到一个或一个以上的锂离子电池的电压已经超过过充保护的设定值时，过充保护电路动作，截止充电电路，即停止充电。这两种情况导致的充电停止，原理上有很大的不同，可以认为一种是正常充电停止，另一种是锂离子电池组内部电压己经不均衡了，个别锂离子电池电压过高，引发过充保护电路进行过充保护，即非正常停止。
[0004]为了能及时了解在锂离子电池组内部各个锂离子电池的情况，特别是了解锂离子电池组内每个锂离子电池的均衡情况,需要通过过充保护电路即时的反应停止充电的状态。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种过充保护的充电器，其旨在解决现有技术中的过充保护电路中无法随时反应锂离子电池组内每个锂离子电池的均衡情况的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提出了一种过充保护的充电器，包括过充保护电路，还包括故障指示电路、充电指示电路和完成指示电路，所述的故障指示电路与过充保护电路并联连接，所述的充电指示电路和完成指示电路均与过充保护电路串联连接；
[0007]所述的过充保护电路包括连接电源的电源端(Vcc)和地端(GND)、连接电池的输出正端(Out+)和输出负端(Out-)、检测输出电流的检测电路、受检测电路检测信号驱动的控制电路以及串接在电源端(Vcc)与输出正端(Out+)之间的受控于控制电路的保护开关。
[0008]作为优选，所述的检测电路包括第一比较器(U1)、第二比较器(U2)、以及串接在地端(GND)与输出负端(Out-)之间的检测电阻(RA9)，所述的电源端(Vcc)与地端(GND)之间串接有第四电阻(RA4)、第三电阻(RA3)和第八电阻(RA8)；
[0009]所述的第一比较器(Ul)的同相输入端接输出负端(Out-)，所述的第三电阻(RA3)和第八电阻(RA8)的连接点接第一比较器(Ul)的反相输入端，所述的第四电阻(RA4)和第三电阻(RA3)的连接点接稳压二极管(ZDAl)的阴极，所述的稳压二极管(ZDAl)的阳极接地端(GND)，所述的第四电阻(RA4)和第三电阻(RA3)的连接点与第二比较器(U2)反相输入端之间串接第一电阻(RAl)，所述的第二比较器(U2)反相输入端与地端(GND)之间并接第六电阻(RA6)和第二电容(CA2)。
[0010]作为优选，所述的电源端(Vcc)与地端(GND)之间串接有第一电容(CAl)和第三电容(CA3)，所述的第一电容(CAl)和第三电容(CA3)的连接点与第一比较器(Ul)的输出端之间串接第二电阻(RA2)，所述的第一比较器(Ul)的输出端接第一二极管(DAl)的阴极，所述的第一二极管(DAl)的阳极接第一电容(CAl)和第三电容(CA3)的连接点，所述的第一电容(CAl)和第三电容(CA3)的连接点接第二比较器(U2)的同相输入端，所述的第二比较器(U2)的输出端输出检测信号。
[0011]作为优选，所述的控制电路包括通过基极接收所述的检测信号的第一三极管(Ql)，所述的第一三极管(Ql)的集电极接地端(GND)、发射极与电源端(Vcc)之间串接第一线圈(LI)，所述的第一线圈(LI)两头并接第二二极管(DA2)，所述的第二二极管(DA2)的阴极接电源端(Vcc)，所述的保护开关为第一继电器(Kl)的常闭触点，所述的保护开关的两端并接第四电容(CA4)和第七电阻(RA7)。
[0012]本实用新型的有益效果:与现有技术相比，本实用新型提供的一种过充保护的充电器，结构简单，采用与过充保护电路相互并联的故障指示电路，实时地反应锂离子电池的充电情况，使得使用者能够及时发现到锂离子电池组内部不均衡的状态，大大延长锂离子电池组的使用寿命，从而利于提高的锂离子电池充电电路的综合性能和市场竞争力。
[0013]本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0014]图1是本实用新型实施例的过程示意图；
[0015]图2是本实用新型实施例中过充保护电路的结构示意图；
[0016]图3是本实用新型实施例中过充保护电路的电路原理图。
【【具体实施方式】】
[0017]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
[0018]参阅图1，本实用新型实施例提供一种过充保护的充电器，包括过充保护电路，还包括故障指示电路、充电指示电路和完成指示电路，故障指示电路与过充保护电路并联连接，充电指示电路和完成指示电路均与过充保护电路串联连接。此种结构中，过充保护电路用于在检测到某一电池内部的电压超过预定值时，立刻停止对锂离子电池组进行充电。故障指示电路用于判断过充保护电路停止充电时，锂离子电池的电流是否小于正常充电的电流，如果小于，则不工作，表不充电器正处于完成充电的状态；如果不小于，则工作，表不充电器内部的锂离子电池已经处于过充保护的状态，提醒使用者尽快调整锂离子电池组，大大延长锂离子电池组的使用寿命。
[0019]其中，与过充保护电路串联的充电指示电路用于表示充电器正在充电，而完成指示电路则是在充电完成停止充电后才开始工作，用于表示充电器已经完成充电，此时，故障指示电路处于不工作的状态。
[0020]在本实用新型的实施例中，故障指示电路、充电指示电路和完成指示电路的表示方式通过颜色不同的LED灯的形式，故障指示电路为黄色灯，充电指示电路为绿色灯，完成指示电路为红色灯。
[0021]参阅图2和图3，过充保护电路包括连接电源的电源端(Vcc)和地端(GND)、连接电池的输出正端(Out+)和输出负端(Out-)、检测输出电流的检测电路、受检测电路检测信号驱动的控制电路以及串接在电源端(Vcc)与输出正端(Out+)之间的受控于控制电路的保护开关。其中，保护开关用于在充电电池充满时断开线路。
[0022]具体地，检测电路包括第一比较器(U1)、第二比较器(U2)、以及串接在地端(GND)与输出负端(Out-)之间的检测电阻(RA9)，电源端(Vcc)与地端(GND)之间串接有第四电阻(RA4)、第三电阻(RA3)和第八电阻(RA8)。
[0023]具体地，第一比较器(Ul)的同相输入端接输出负端(Out-)，第三电阻(RA3)和第八电阻(RA8)的连接点接第一比较器(Ul)的反相输入端，第四电阻(RA4)和第三电阻(RA3)的连接点接稳压二极管(ZDAl)的阴极，稳压二极管(ZDAl)的阳极接地端(GND)，第四电阻(RA4)和第三电阻(RA3)的连接点与第二比较器(U2)反相输入端之间串接第一电阻(RAl)，第二比较器(U2)反相输入端与地端(GND)之间并接第六电阻(RA6)和第二电容(CA2)。
[0024]进一步地，电源端(Vcc)与地端(GND)之间串接有第一电容(CAl)和第三电容(CA3)，第一电容(CAl)和第三电容(CA3)的连接点与第一比较器(Ul)的输出端之间串接第二电阻(RA2)，第一比较器(Ul)的输出端接第一二极管(DAl)的阴极，第一二极管(DAl)的阳极接第一电容(CAl)和第三电容(CA3)的连接点，第一电容(CAl)和第三电容(CA3)的连接点接第二比较器(U2)的同相输入端，第二比较器(U2)的输出端输出检测信号。
[0025]具体地，控制电路包括通过基极接收检测信号的第一三极管(Ql)，第一三极管(Ql)的集电极接地端(GND)、发射极与电源端(Vcc)之间串接第一线圈(LI)，第一线圈(LI)两头并接第二二极管(DA2)，第二二极管(DA2)的阴极接电源端(Vcc)，保护开关为第一继电器(Kl)的常闭触点，保护开关的两端并接第四电容(CA4)和第七电阻(RA7)。
[0026]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种过充保护的充电器，包括过充保护电路，其特征在于:还包括故障指示电路、充电指示电路和完成指示电路，所述的故障指示电路与过充保护电路并联连接，所述的充电指示电路和完成指示电路均与过充保护电路串联连接； 所述的过充保护电路包括连接电源的电源端(Vcc)和地端(GND)、连接电池的输出正端(Out+)和输出负端(Out-)、检测输出电流的检测电路、受检测电路检测信号驱动的控制电路以及串接在电源端(Vcc)与输出正端(Out+)之间的受控于控制电路的保护开关。
2.如权利要求1所述的一种过充保护的充电器，其特征在于:所述的检测电路包括第一比较器(Ul)、第二比较器(U2)、以及串接在地端(GND)与输出负端(Out-)之间的检测电阻(RA9)，所述的电源端(Vcc)与地端(GND)之间串接有第四电阻(RA4)、第三电阻(RA3)和第八电阻(RA8)； 所述的第一比较器(Ul)的同相输入端接输出负端(Out-)，所述的第三电阻(RA3)和第八电阻(RA8)的连接点接第一比较器(Ul)的反相输入端，所述的第四电阻(RA4)和第三电阻(RA3)的连接点接稳压二极管(ZDAl)的阴极，所述的稳压二极管(ZDAl)的阳极接地端(GND)，所述的第四电阻(RA4)和第三电阻(RA3)的连接点与第二比较器(U2)反相输入端之间串接第一电阻(RAl)，所述的第二比较器(U2)反相输入端与地端(GND)之间并接第六电阻(RA6)和第二电容(CA2)。
3.如权利要求2所述的一种过充保护的充电器，其特征在于:所述的电源端(Vcc)与地端(GND)之间串接有第一电容(CAl)和第三电容(CA3)，所述的第一电容(CAl)和第三电容(CA3)的连接点与第一比较器(Ul)的输出端之间串接第二电阻(RA2)，所述的第一比较器(Ul)的输出端接第一二极管(DAl)的阴极，所述的第一二极管(DAl)的阳极接第一电容(CAl)和第三电容(CA3)的连接点，所述的第一电容(CAl)和第三电容(CA3)的连接点接第二比较器(U2)的同相输入端，所述的第二比较器(U2)的输出端输出检测信号。
4.如权利要求1至3中任一项所述的一种过充保护的充电器，其特征在于:所述的控制电路包括通过基极接收所述的检测信号的第一三极管(Ql)，所述的第一三极管(Ql)的集电极接地端(GND)、发射极与电源端(Vcc)之间串接第一线圈(LI)，所述的第一线圈(LI)两头并接第二二极管(DA2)，所述的第二二极管(DA2)的阴极接电源端(Vcc)，所述的保护开关为第一继电器(Kl)的常闭触点，所述的保护开关的两端并接第四电容(CA4)和第七电阻(RA7)。
【文档编号】H02H7/18GK204131157SQ201420455065
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2014年8月12日
【发明者】徐敖奎 申请人:中天储能科技有限公司