本发明涉及一种随电池一起使用的不充电时即自动断开与电池连接的充电模块及其应用。
背景技术:
1、由于单节电池的电源比较低,三元锂电池是3.7v,聚合物锂电池是3.7v,磷酸铁锂锂电池是3.2v,铅酸蓄电池是2v等等,而大部分的用电器负载都需要较高的直流电压,这就需要人们把几节单节电池串联起来组成电池组,来满足所需的电压,所以电池串联起来用就成了必然的结果,另一方面是电池组用过后要给电池充电,目前人们只有两种对电池充电的办法,要么把电池组拆开来对每个单体电池独立充电,这是最好的充电办法一般对电池的修复比如对电池的激活也是采用这个办法的,但是这个办法需要的工作量太大也很繁琐,对那些采用点焊技术连接的电池甚至于不能进行下去;要么是对整个串联电池组进行充电,这种充电方式不太好,它在理论上说要求串联电池组中的每一个电池的性能都是完全一致的,而在电池的生产过程中人们是做不到让电池性能完全一致,于是就有了一种折中的方法应运而生,就是首先挑选性能接近的电池组成电池组,给这个电池组充电的电路就是前面说的折中方案串联电池组的均衡平衡充电电路,它可以根据电池组中电池个数均衡分配相同的充电电压,使得每个电池在充电结束时都能充好电,当然这只是在理想状态下的结果。在现实中只能是无限接近理想状态却永远达不到理想状态,但是采用均衡充电电路对串联电池组充电,能对整个电池组快速充电的好处,其次是充电前没有对电池组进行拆解等工作,人的工作量非常小。
技术实现思路
1、如前所述对单体电池进行独立充电不但能使电池充的好,而且还对电池有维护作用,但充电前需要将电池组的串联连接拆除分离开,那么能不能在不拆除串联连接就能对电池组中的单体电池进行独立充电呢?我们想到了一个办法,在这里我们采用高频脉冲电流或者高频交流电作为充电电流,通过高频隔离变压器来进行每个充电电路的分隔,隔离变压器将输入电流与充电电流分隔开,这样由隔离变压器次级与电池构成的充电回路就变成了一个独立的回路,如图1所示本电路是由一个高频隔离变压器组成的前端输入隔离电路,变压器的初级构成电路的输入端,变压器的次级构成充电回路的输入端,进一步的次级之后连接着高频整流电路、高频滤波电路、5v稳压电路之后再接由tp4056芯片组成的充电电路(sw6106,6206;ip5356,5238等几十种充电芯片都能支持本申请),很关键的在充电电路输出端接入一个电磁开关(也叫电磁继电器),电磁开关的输入线圈连接到稳压电路的后端,充电电路通过电磁开关触头与电池相连接,电池的正负级接输出端,充电回路与电池的输出端是并联关系。这个电路的工作过程是这样的,当在充电电路的输入端的高频隔离变压器b的初级线圈上输入一个6v-35v的100khz以上的高频脉冲电压或者高频交流电,在次级线圈上就会感应出相应的电压,如果变压器b匝数比是1:1那么在次级线圈上也会感应出6v—35v电压,这个电压首先经过高频整流管d的整流再经过高频滤波电容c的滤波再经过5v稳压7805稳压后输出,5v的直流电就分别送到充电电路里和电磁开关的线圈上,于是电磁开关k就得电闭合,充电电流通过k的触头后加到电池e上对电池充电,电池充满后充电电路进入保护状态,之后的一段时间后如果撤掉给隔离变压器的输入电压后,充电电路停止工作并且电磁开关k因为失电而断开与电池e的连接,这时对于电池e来说就好像充电电路不存在一样,我们把隔离变压器b、高频整流d、高频滤波c、稳压7805、充电电路和电磁开关k融合集成在一个电路板上做成一个模块,模块只有一对输入端和一对输出端如图2所示,其中输入端接到充电口上,输出端接到电池两端,这样电池就可以正常地串联起来组成各种电压的电池组而不必考虑模块的存在,只有给电池充电时模块才自动连接电池,不同的电池可以配套相应的模块与电池一起销售和使用,就好像是电池不可缺少的电池伴侣一样。两个或者更多个模块与电池的共和体就像电池单体一样组装成串联电池组,如图3所示是由二个模块电池所组成的电池组,用充电模块伴侣和电池一起组成的串联电池组具有简单和高效的性能,模块伴侣与放电电路无关,它比均衡式充放电电路要简单得多也直观得多,一一对应一目了然。二个或者更多个电池串联组成不同电压的电池组不再另外考虑充电电路,而只考虑电池组的放电保护电路即可,也就是只要控制好电池组的最大输出电流和电池组的最低放电电压就可以了。
2、概括起来说可自动连接电池的充电模块即电池伴侣和电池与模块的应用,就是充电模块是由高频隔离变压器电路、高频整流电路、高频滤波电路、5v稳压电路、单体电池充电电路和电磁开关电路组成,其特征在于充电模块电路中的各电路前后顺序是外界的输入高频震荡充电电压首先经过隔离变压器电路再经过高频整流电路再经过高频滤波电路再经过5v稳压电路再连接单体电池充电电路和电磁开关线圈电路然后再由充电电路的输出端经过电磁开关的触头电路输出到电池上,也就是说电磁开关的两个触头电路是串联连接到充电回路中的,充电模块只有一个输入端口为隔离变压器的初级两端和一个输出端口接到单体电池的两端,把两个或者两个以上的电池和电池充电模块伴侣一起串联起来组成所需要的电池组,才是本申请的意义所在。
1.可自动连接电池的充电模块及其应用是由高频隔离变压器电路、高频整流电路、高频滤波电路、稳压电路、单体电池充电电路和电磁开关电路组成,其特征在于充电模块电路中的各电路前后顺序是外界输入高频交流充电电压首先经过隔离变压器电路再经过高频整流电路再经过高频滤波电路再经过稳压电路再连接单体电池充电电路和电磁开关线圈电路然后再由充电电路的输出端经过电磁开关的触头电路输出到电池上,也就是说电磁开关的两个触头电路是串接到充电回路中的,充电模块只有一个输入端口为隔离变压器的初级两端和一个输出端口接到单体电池的两端。
2.如权利要求1所述的可自动连接电池的充电模块及其应用是把两个或者两个以上的电池及电池充电模块一起串联起来组成所需要的电池组,才是本申请的意义所在。