本技术涉及充电电路,具体地涉及一种充电器智能化管理充电电路。
背景技术:
1、目前,电动车已经成为普及的交通工具,由于电动车是通过电池提供动力,而电池通过充电器进行充电,在充电过程中会散发出大量的热,常见的是利用风扇进行散热,由于充电器内部没有做过温保护,会造成充电器内部功率器件温度过高,容易烧毁充电器,造成安全隐患。
2、常用电动车充电器大多是以uc3842系列搭配lm358双运放和tl431稳压电路来实现恒流、恒压、转灯充电方式。充电效率很低且充电时间长;没有智能管理保护电路,无法通配不同电池容量的电池充电需要,必须分成不同规格来适应不同容量的电池充电;恒流阶段充电对电池修复功能效果差;靠分压电路检测电压电流和无定时功能无法有效防止电池热失控,夏天电池充鼓机率大,冬天电池出现充不满现象;当电池正负极性接口和充电器接口错误会烧毁充电器。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本技术目的是提供一种充电器智能化管理充电电路,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、根据本技术的一方面,一种充电器智能化管理充电电路,包括整流变压模块、电路控制模块、防反接模块、过压保护模块、电压电流控制模块、风扇控制模块、电池防护模块、充电信号发生模块、通讯转换管理模块和充电控制芯片ic2,所述整流变压模块与外接端口l1和n1连接,所述整流变压模块用于将外接端口l1和n1处输入的交流电转换为稳定的直流电,所述整流变压模块分别与所述电路控制模块、防反接模块和过压保护模块连接,所述电路控制模块与所述电压电流控制模块连接,所述电压电流控制模块和所述防反接模块均与所述充电控制芯片ic2连接,所述充电控制芯片ic2还分别与所述风扇控制模块、电池防护模块、充电信号发生模块和通讯转换管理模块连接,所述风扇控制模块用于为充电器通风降温,所述充电信号发生模块用于将充电信号发送至所述充电控制芯片ic2控制充电,所述电池防护模块用于防止电池热失控,所述通讯转换管理模块用于接收电池的状态信号并发送至所述充电控制芯片ic2来控制所述电压电流控制模块对充电电压电流的调节,所述防反接模块用于保护在电池极性错误的情况下充电器不受损坏。
3、优选地,所述整流变压模块包括连接至外接端口l1和n1的整流电路,所述外接端口l1和n1的火线通过保险丝f1连接至整流电路,所述整流电路的正极通过电容c1连接至整流电路的负极以及pgnd端口,所述整流电路的正极还连接有变压器t1的正极,所述变压器t1的负极通过二极管d5单向导通连接有电容c6的负极,所述电容c6的正极连接至变压器t1的正极,所述电容c6与电阻r4并联连接,所述变压器t1的负极与所述电路控制模块连接,所述变压器t1辅助绕组的负极连接pgnd端口,所述变压器t1辅助绕组的正极与所述电路控制模块连接,所述变压器t1次级的正极和负极与所述防反接模块连接,所述变压器t1次级和变压器t1次辅助绕组的负极接地,所述变压器t1次辅助绕组的正极与所述过压保护模块连接;所述过压保护模块包括稳压管zd1,所述稳压管zd1一端与开关mos管q2的栅极连接,所述稳压管zd1的另一端接地,所述变压器t1次辅助绕组的正极通过电阻r24以及二极管d8单向导通与所述开关mos管q2的漏极连接,所述开关mos管q2的漏极还分别与电容c11的正极和vcc端口连接,所述电容c11的负极通过电阻r01接地,所述开关mos管q2与电阻r52并联连接,所述开关mos管q2的源极分别与5v端口和电容c12的正极连接,所述电容c12的负极接地。
4、优选地,所述电路控制模块包括芯片ic1,所述变压器t1辅助绕组的正极通过电阻r10和二极管d4的单向导通连接至电容c7一端以及芯片ic1的7脚,所述电容c7另一端连接至芯片ic1的1脚同时连接至pgnd端口,所述芯片ic1的2脚通过电容c8连接至pgnd端口,所述芯片ic1的3脚通过电阻r3连接至所述整流电路的正极,所述芯片ic1的4脚通过电阻r15连接至pgnd端口,所述芯片ic1的4脚还与所述电压电流控制模块连接,所述芯片ic1的5脚通过电阻rtc1连接至pgnd端口,所述芯片ic1的6脚通过电容c9连接至pgnd端口,所述芯片ic1的6脚还通过电阻r14与开关mos管q1的源极连接,所述开关mos管q1的漏极与所述变压器t1的负极连接,所述开关mos管q1的源极还通过电阻r11连接至pgnd端口,所述开关mos管q1的栅极通过电阻r13和二极管d6单向导通连接至所述芯片ic1的8脚,所述电阻r13和二极管d6与电阻r12并联连接,所述变压器t1辅助绕组的正极连接电阻r10并通过二极管d4单向导通连接有电容c5的正极,所述电容c5的负极通过电阻r5连接至pgnd端口。
5、优选地,所述防反接模块包括继电器,所述变压器t1次级的正极通过二极管d7单向导通与继电器1脚连接,所述二极管d7还与串联连接的电容c15和电阻r17-19相并联连接,所述继电器的1脚还连接至vout端口,所述继电器1脚导通后连接至vb+端口以及b+端口,所述继电器通过二极管d10连接至三极管q4的集电极,所述三极管q4的发射极接地,所述三极管q4的基极通过电阻r43连接至vol端口,所述vol端口与所述充电控制芯片ic2的9脚连接,所述继电器1脚还连接至电容c14的正极,所述电容c14的负极与所述变压器t1次级的负极连接以及接地,所述电容c14分别与电阻r79和电阻r80并联连接,所述变压器t1次级的负极通过电流取样电阻rs1连接至b-端口以及vb-端口,所述b+端口和b-端口用于与电池充电端口连接。
6、优选地,所述电压电流控制模块包括芯片u1、电压调节模块和电流调节模块,所述芯片u1的4脚与所述芯片ic1的4脚连接,所述芯片u1的4脚通过所述芯片u1内部电路连接至所述芯片u1的3脚并连接至pgnd端口,vcc端口通过电阻r23连接至所述芯片u1的1脚,所述芯片u1的1脚通过内部电路连接至芯片u1的2脚,所述芯片u1的1脚和2脚分别与电阻r22两端连接,所述芯片u1的2脚通过二极管d13单向导通连接有电压调节模块,所述芯片u1的2脚通过二极管d16单向导通连接有电流调节模块;所述电压调节模块包括pwmv端口,所述pwmv端口连接有电阻r57,所述电阻r57的另一端通过电容c40接地,同时还连接有电阻r40,所述电阻r40的一端上接通过电阻r38连接至5v端口且下接通过电阻r39接地,同时还通过电容c31接地,所述电容c31和所述电阻r39并联连接,且所述电阻r40的另一端还连接至运算放大器ic2a的正向输入端,vout端口通过电阻r37连接至所述运算放大器ic2a的负向输入端,所述电阻r37的另一端还通过电容c30接地,同时还通过并联连接的电阻r33和r36接地,所述芯片u1的2脚通过二极管d13单向导通连接至所述运算放大器ic2a的输出端,所述运算放大器ic2a的输出端还通过电容c29及电阻r32连接至所述运算放大器ic2a的负向输入端;所述电流调节模块包括pwmc端口,所述pwmc端口连接有电阻r56,所述电阻r56的另一端通过电容c39接地,同时还连接有电阻r55,所述电阻r55的一端上接通过电阻r53连接至5v端口且下接通过电阻r54接地,同时还通过电容c35接地,所述电容c35与所述电阻r54并联连接,且所述电阻r55的另一端还连接至运算放大器ic2b的正向输入端,vb-端口通过电阻r41连接至所述运算放大器ic2b的负向输入端,所述电阻r41的另一端还通过电容c34接地,所述芯片u1的2脚通过二极管d16单向导通连接至所述运算放大器ic2b的输出端,所述运算放大器ic2b的输出端还通过电容c33及电阻r35连接至所述运算放大器ic2a的负向输入端,所述运算放大器ic2b的电源脚通过电容c32接地,所述运算放大器ic2b的4脚接地;所述pwmc端口和所述pwmv端口分别与所述充电控制芯片ic2的2脚和3脚连接。
7、优选地,所述风扇控制模块包括三极管q5,所述三极管q5的集电极连接至端口fan的2脚,vcc端口通过电阻r64连接至所述端口fan的1脚,所述三极管q5的发射极接地,同时还连接至所述充电控制芯片ic2的1脚,且所述充电控制芯片ic2的1脚接地,所述三极管q5的基极通过电阻r58连接至所述充电控制芯片ic2的4脚,所述三极管q5的基极和发射极分别连接至电阻r59的两端。
8、优选地,所述电池防护模块包括i-ad端口,所述i-ad端口与所述充电控制芯片ic2的5脚连接,所述充电控制芯片ic2的5脚通过电阻r60连接至vb-端口,所述电阻r60的一端还通过并联连接的电阻r61和电容c51接地。
9、优选地,所述充电信号发生模块包括u-ad端口,所述u-ad端口与所述充电控制芯片ic2的15脚连接,vout端口通过电阻r65连接至所述充电控制芯片ic2的15脚,所述电阻r65的一端还通过并联连接的电阻r66和电容c53接地。
10、优选地,所述通讯转换管理模块包括芯片ic3、端口485a和端口485b,所述芯片ic3的1脚通过电阻r73连接至所述充电控制芯片ic2的11脚,所述芯片ic3的2脚和3脚连接至所述充电控制芯片ic2的12脚,所述芯片ic3的4脚通过电阻r74连接至所述充电控制芯片ic2的10脚,所述芯片ic3的5脚接地,所述芯片ic3的8脚连接至5v端口,所述端口485a连接至端口p1的1脚,所述端口485a还通过电阻r71分别连接至芯片ic3的6脚和电阻r78一端,所述电阻r78的另一端连接至5v端口,所述端口485b连接至所述端口p1的2脚,所述端口485b还通过电阻r70分别连接至所述芯片ic3的7脚和电阻r72一端,所述电阻r72的另一端接地。
11、优选地,所述充电控制芯片ic2还连接有指示灯显示模块,所述指示灯显示模块用于显示充电器的充电状态,所述指示灯显示模块包括发光二极管led-g和发光二极管led-r,所述充电控制芯片ic2的7脚通过电阻r62连接至发光二极管led-g一端,所述充电控制芯片ic2的8脚通过电阻r63连接至发光二极管led-r一端,所述发光二极管led-g和发光二极管led-r的另一端接地;所述充电控制芯片ic2的6脚空载,所述充电控制芯片ic2的12脚通过电阻r75接地,所述充电控制芯片ic2的13脚通过电阻r76及电容c56连接至5v端口,所述电阻r76与电容c55并联连接,所述充电控制芯片ic2的13脚还通过电阻r77连接至5v端口,vb+端口通过电阻r67连接至所述充电控制芯片ic2的14脚,所述电阻r67的一端还通过并联连接的电阻r68和电容c54接地,所述充电控制芯片ic2的16脚连接至5v端口同时还通过电容c52接地。
12、本技术与现有技术相比的优点在于:本技术的一种充电器智能化管理充电电路,通过电池防护模块以及风扇控制模块,能够有效防止电池热失控,即使夏天电池也无鼓包的现象;通过防反接模块能够保证在电池极性错误的情况下,能够保护充电器不受损坏;通过电流调节模块和电压调节模块能够自动识别电池容量输出所需充电电流、电压,能很好适应不同容量的电池下充电电流要求,更好保护电池;通过通讯转换模块能够接收电池的状态信号并发送至充电控制芯片ic2来控制电压电流控制模块对充电电压电流的调节。
1.一种充电器智能化管理充电电路,包括整流变压模块、电路控制模块、防反接模块、过压保护模块、电压电流控制模块、风扇控制模块、电池防护模块、充电信号发生模块、通讯转换管理模块和充电控制芯片ic2,其特征在于,所述整流变压模块与外接端口l1和n1连接,所述整流变压模块用于将外接端口l1和n1处输入的交流电转换为稳定的直流电,所述整流变压模块分别与所述电路控制模块、防反接模块和过压保护模块连接,所述电路控制模块与所述电压电流控制模块连接,所述电压电流控制模块和所述防反接模块均与所述充电控制芯片ic2连接,所述充电控制芯片ic2还分别与所述风扇控制模块、电池防护模块、充电信号发生模块和通讯转换管理模块连接,所述风扇控制模块用于为充电器通风降温,所述充电信号发生模块用于将充电信号发送至所述充电控制芯片ic2控制充电,所述电池防护模块用于防止电池热失控,所述通讯转换管理模块用于接收电池的状态信号并发送至所述充电控制芯片ic2来控制所述电压电流控制模块对充电电压电流的调节,所述防反接模块用于保护在电池极性错误的情况下充电器不受损坏。
2.根据权利要求1所述的一种充电器智能化管理充电电路,其特征在于,所述整流变压模块包括连接至外接端口l1和n1的整流电路,所述外接端口l1和n1的火线通过保险丝f1连接至整流电路,所述整流电路的正极通过电容c1连接至整流电路的负极以及pgnd端口,所述整流电路的正极还连接有变压器t1的正极,所述变压器t1的负极通过二极管d5单向导通连接有电容c6的负极,所述电容c6的正极连接至变压器t1的正极,所述电容c6与电阻r4并联连接,所述变压器t1的负极与所述电路控制模块连接,所述变压器t1辅助绕组的负极连接pgnd端口,所述变压器t1辅助绕组的正极与所述电路控制模块连接,所述变压器t1次级的正极和负极与所述防反接模块连接,所述变压器t1次级和变压器t1次辅助绕组的负极接地,所述变压器t1次辅助绕组的正极与所述过压保护模块连接;
3.根据权利要求2所述的一种充电器智能化管理充电电路,其特征在于,所述电路控制模块包括芯片ic1,所述变压器t1辅助绕组的正极通过电阻r10和二极管d4的单向导通连接至电容c7一端以及芯片ic1的7脚,所述电容c7另一端连接至芯片ic1的1脚同时连接至pgnd端口,所述芯片ic1的2脚通过电容c8连接至pgnd端口,所述芯片ic1的3脚通过电阻r3连接至所述整流电路的正极,所述芯片ic1的4脚通过电阻r15连接至pgnd端口,所述芯片ic1的4脚还与所述电压电流控制模块连接,所述芯片ic1的5脚通过电阻rtc1连接至pgnd端口,所述芯片ic1的6脚通过电容c9连接至pgnd端口,所述芯片ic1的6脚还通过电阻r14与开关mos管q1的源极连接,所述开关mos管q1的漏极与所述变压器t1的负极连接,所述开关mos管q1的源极还通过电阻r11连接至pgnd端口,所述开关mos管q1的栅极通过电阻r13和二极管d6单向导通连接至所述芯片ic1的8脚,所述电阻r13和二极管d6与电阻r12并联连接,所述变压器t1辅助绕组的正极连接电阻r10并通过二极管d4单向导通连接有电容c5的正极,所述电容c5的负极通过电阻r5连接至pgnd端口。
4.根据权利要求3所述的一种充电器智能化管理充电电路,其特征在于,所述防反接模块包括继电器,所述变压器t1次级的正极通过二极管d7单向导通与继电器1脚连接,所述二极管d7还与串联连接的电容c15和电阻r17-19相并联连接,所述继电器的1脚还连接至vout端口,所述继电器1脚导通后连接至vb+端口以及b+端口,所述继电器通过二极管d10连接至三极管q4的集电极,所述三极管q4的发射极接地,所述三极管q4的基极通过电阻r43连接至vol端口,所述vol端口与所述充电控制芯片ic2的9脚连接,所述继电器1脚还连接至电容c14的正极,所述电容c14的负极与所述变压器t1次级的负极连接以及接地,所述电容c14分别与电阻r79和电阻r80并联连接,所述变压器t1次级的负极通过电流取样电阻rs1连接至b-端口以及vb-端口,所述b+端口和b-端口用于与电池充电端口连接。
5.根据权利要求4所述的一种充电器智能化管理充电电路,其特征在于,所述电压电流控制模块包括芯片u1、电压调节模块和电流调节模块,所述芯片u1的4脚与所述芯片ic1的4脚连接,所述芯片u1的4脚通过所述芯片u1内部电路连接至所述芯片u1的3脚并连接至pgnd端口,vcc端口通过电阻r23连接至所述芯片u1的1脚,所述芯片u1的1脚通过内部电路连接至芯片u1的2脚,所述芯片u1的1脚和2脚分别与电阻r22两端连接,所述芯片u1的2脚通过二极管d13单向导通连接有电压调节模块,所述芯片u1的2脚通过二极管d16单向导通连接有电流调节模块;
6.根据权利要求5所述的一种充电器智能化管理充电电路,其特征在于,所述风扇控制模块包括三极管q5,所述三极管q5的集电极连接至端口fan的2脚,vcc端口通过电阻r64连接至所述端口fan的1脚,所述三极管q5的发射极接地,同时还连接至所述充电控制芯片ic2的1脚,且所述充电控制芯片ic2的1脚接地,所述三极管q5的基极通过电阻r58连接至所述充电控制芯片ic2的4脚,所述三极管q5的基极和发射极分别连接至电阻r59的两端。
7.根据权利要求6所述的一种充电器智能化管理充电电路,其特征在于,所述电池防护模块包括i-ad端口,所述i-ad端口与所述充电控制芯片ic2的5脚连接,所述充电控制芯片ic2的5脚通过电阻r60连接至vb-端口,所述电阻r60的一端还通过并联连接的电阻r61和电容c51接地。
8.根据权利要求7所述的一种充电器智能化管理充电电路,其特征在于,所述充电信号发生模块包括u-ad端口,所述u-ad端口与所述充电控制芯片ic2的15脚连接,vout端口通过电阻r65连接至所述充电控制芯片ic2的15脚,所述电阻r65的一端还通过并联连接的电阻r66和电容c53接地。
9.根据权利要求8所述的一种充电器智能化管理充电电路,其特征在于,所述通讯转换管理模块包括芯片ic3、端口485a和端口485b,所述芯片ic3的1脚通过电阻r73连接至所述充电控制芯片ic2的11脚,所述芯片ic3的2脚和3脚连接至所述充电控制芯片ic2的12脚,所述芯片ic3的4脚通过电阻r74连接至所述充电控制芯片ic2的10脚,所述芯片ic3的5脚接地,所述芯片ic3的8脚连接至5v端口,所述端口485a连接至端口p1的1脚,所述端口485a还通过电阻r71分别连接至芯片ic3的6脚和电阻r78一端,所述电阻r78的另一端连接至5v端口,所述端口485b连接至所述端口p1的2脚,所述端口485b还通过电阻r70分别连接至所述芯片ic3的7脚和电阻r72一端,所述电阻r72的另一端接地。
10.根据权利要求9所述的一种充电器智能化管理充电电路,其特征在于,所述充电控制芯片ic2还连接有指示灯显示模块,所述指示灯显示模块用于显示充电器的充电状态,所述指示灯显示模块包括发光二极管led-g和发光二极管led-r,所述充电控制芯片ic2的7脚通过电阻r62连接至发光二极管led-g一端,所述充电控制芯片ic2的8脚通过电阻r63连接至发光二极管led-r一端,所述发光二极管led-g和发光二极管led-r的另一端接地;