CN109599911B - 一种稳压可调输出的快速充电备用电源 - Google Patents
一种稳压可调输出的快速充电备用电源 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109599911B CN109599911B CN201811337901.4A CN201811337901A CN109599911B CN 109599911 B CN109599911 B CN 109599911B CN 201811337901 A CN201811337901 A CN 201811337901A CN 109599911 B CN109599911 B CN 109599911B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistor
- pin
- voltage
- charging
- current control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
- H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
本发明是一种稳压可调输出的快速充电备用电源，包括：控流模块，所述控流模块通过一电源输入端Vin连接工作电源，控制充电电流值和输出电压值，控流模块至少包括一电压输出端Vout，用于输出经过控流模块控制后稳定的充电电流值和输出电压值，恒流充电模块，若干个恒流充电模块串联于所述控流模块的电压输出端Vout与地端GND之间，并且电压输出端Vout连接负载，所述恒流充电模块以电容为充电载体并设有调节电路，调节每个串联的恒流充电模块中电容的充电速度，使得每个电容均匀充电。本发明能实现备用电源稳定快速充电，并能调节充电电流、输出可控电压，消除对其他供电设备的干扰。
Description
技术领域
本发明涉及备用电源快充技术领域，具体涉及一种稳压可调输出的快速充电备用电源。
背景技术
在目前备用市场上的备用电源实现方式都是化学燃料电池，内部包含镍、锌、铅、酸，实现方式都是外加电源通过内部离子的移动实现，充电时间长，废弃后对环境污染大，尤其其中的重金属离子；
化学燃料电池的充电时间长，至少4-5小时，瞬间充电电流大，对线路要求高，长期使用时，电线老化易引起火灾，且和其他设备共电源，容易导致设备供电异常。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种稳压可调输出的快速充电备用电源，调节充电电流，消除老化线缆存在危害，消除对其他共电设备的干扰，提高充电的安全性和可靠性。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种稳压可调输出的快速充电备用电源，包括：
控流模块，所述控流模块通过一电源输入端Vin连接工作电源，控制充电电流值和输出电压值，控流模块至少包括一电压输出端Vout，用于输出经过控流模块控制后稳定的充电电流值和输出电压值，
恒流充电模块，若干个恒流充电模块串联于所述控流模块的电压输出端Vout与地端GND之间，并且电压输出端Vout连接负载，所述恒流充电模块以电容为充电载体并设有调节电路，调节每个串联的恒流充电模块中电容的充电速度，使得每个电容均匀充电。
进一步的，所述控流模块包括电流控制芯片U1，所述电流控制芯片U1的引脚VCC分别连接电容C5和上拉电阻R5的一端，电容C5的另一端接地，上拉电阻R5的另一端分别连接续流二极管D2的负极端和NMOS管D4的漏极，续流二极管D2的正极端连接电源输入端Vin，并且续流二极管D2的正极端通过电容C1、电容C2、电容C3并联接地，电源输入端Vin依次通过二极管D1、电阻R1、电阻R2正向串联接地；
所述电流控制芯片U1的引脚VREF通过电阻R3和电阻R4串联后再并联电容C4接地，电阻R4的高电平端分压连接至电流控制芯片U1的引脚ISET，用于设定充电电流；
所述电流控制芯片U1的引脚CE连接引脚VREF，电流控制芯片U1的引脚REGN通过续流二极管D3正向连接引脚BTST，并且引脚REGN通过电容C6接地，电流控制芯片U1的引脚BTST通过电容C7连接引脚PH；
所述电流控制芯片U1的引脚PH通过电感L1和电阻R6串联后再通过电容C9、电容C10、电容C11并联接地作为电压输出端Vout，电压输出端Vout通过电阻R7和电阻R8串联接地，电阻R8的高电平端分压连接至电流控制芯片U1的引脚VFB；
所述电流控制芯片U1的引脚HIDRV连接NMOS管D4的栅极，NMOS管D4的源极分别连接引脚PH和NMOS管D5的漏极，NMOS管D5的栅极连接引脚LODRV，D4栅极接HIDRV, NMOS管D5栅极连接电流控制芯片U1的引脚LODRV，源极接地。
进一步的，所述恒流充电模块包括PNP型三极管D12，所述PNP型三极管D12的发射极通过电阻R14连接控流模块的电压输出端Vout，PNP型三极管D12的基极连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端分别连接稳压二极管D6的负极端和电阻R12的一端，电阻R12的另一端连接电压输出端Vout，PNP型三极管D12集电极连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端分别连接稳压二极管D6的正极端和电阻R11的一端，电阻R11的另一端通过电阻R10串接至电压输出端Vout，电阻R11的另一端分压连接至稳压二极管D6的参考电源端，电压输出端Vout通过并联的电容C12、电容C13、电容C14连接至电阻R15的另一端和下一级的恒流充电模块。
进一步的，所述控流模块中电阻R2的高电平端分压连接至掉电检测芯片U2的引脚Vin，用于通过分压检测输入电压，掉电检测芯片U2引脚Vss接地，掉电检测芯片U2的引脚Vout输出信号给外部,用于产生中断GPIO_INT1，告知电源输入端Vin是否掉电。
进一步的，所述控流模块中电流控制芯片U1的引脚SFR和引脚SPN分别连接电阻R6的两端，并且引脚SFR和引脚SPN之间连接有电容C8，用于检测输出的充电电流值是否为设定输出值。
进一步的，所述控流模块的电压输出端Vout连接PMOS管D9的源极，PMOS管D9的漏极连接二极管D10的正极端并输出至负载，PMOS管D9的栅极依次连接电阻R29和电阻R30后连接至NMOS管D11的漏极，PMOS管D9的源极连接电阻R28并和电阻R29并联，NMOS管D11的源极接地，栅极连接充电控制开关GPIO_INT2。
本发明的有益效果是:
1、实现充电电路的恒流快速充电，上电后，充电电流能被限制在一个稳定值，随着充电的进行，充电电流逐渐减小，占空比逐渐变小，直到充电完成，保持在恒定的占空比和充电电流值；
2、输出电压可调，根据实际需要,调整电路参数，即可输出任意需要电压；
3、串联电容的均匀充电，能保证电容使用寿命，防止过压和过流充电。
附图说明
图1为本发明的控流模块电路图；
图2为本发明的恒流充电模块电路图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
一种稳压可调输出的快速充电备用电源，包括：
控流模块，所述控流模块通过一电源输入端Vin连接工作电源，控制充电电流值和输出电压值，控流模块至少包括一电压输出端Vout，用于输出经过控流模块控制后稳定的充电电流值和输出电压值，
恒流充电模块，若干个恒流充电模块串联于所述控流模块的电压输出端Vout与地端GND之间，并且电压输出端Vout连接负载，所述恒流充电模块以电容为充电载体并设有调节电路，调节每个串联的恒流充电模块中电容的充电速度，使得每个电容均匀充电。
如图1所示，所述控流模块包括电流控制芯片U1，所述电流控制芯片U1的引脚VCC分别连接电容C5和上拉电阻R5的一端，电容C5的另一端接地，上拉电阻R5的另一端分别连接续流二极管D2的负极端和NMOS管D4的漏极，续流二极管D2的正极端连接电源输入端Vin，并且续流二极管D2的正极端通过电容C1、电容C2、电容C3并联接地，电源输入端Vin依次通过二极管D1、电阻R1、电阻R2正向串联接地；
所述电流控制芯片U1的引脚VREF通过电阻R3和电阻R4串联后再并联电容C4接地，电阻R4的高电平端分压连接至电流控制芯片U1的引脚ISET，用于设定充电电流；
所述电流控制芯片U1的引脚CE连接引脚VREF，电流控制芯片U1的引脚REGN通过续流二极管D3正向连接引脚BTST，并且引脚REGN通过电容C6接地，电流控制芯片U1的引脚BTST通过电容C7连接引脚PH；
所述电流控制芯片U1的引脚PH通过电感L1和电阻R6串联后再通过电容C9、电容C10、电容C11并联接地作为电压输出端Vout，电压输出端Vout通过电阻R7和电阻R8串联接地，电阻R8的高电平端分压连接至电流控制芯片U1的引脚VFB；
所述电流控制芯片U1的引脚HIDRV连接NMOS管D4的栅极，NMOS管D4的源极分别连接引脚PH和NMOS管D5的漏极，NMOS管D5的栅极连接引脚LODRV，D4栅极接HIDRV, NMOS管D5栅极连接电流控制芯片U1的引脚LODRV，源极接地。
如图2所示，所述恒流充电模块包括PNP型三极管D12，所述PNP型三极管D12的发射极通过电阻R14连接控流模块的电压输出端Vout，PNP型三极管D12的基极连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端分别连接稳压二极管D6的负极端和电阻R12的一端，电阻R12的另一端连接电压输出端Vout，PNP型三极管D12集电极连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端分别连接稳压二极管D6的正极端和电阻R11的一端，电阻R11的另一端通过电阻R10串接至电压输出端Vout，电阻R11的另一端分压连接至稳压二极管D6的参考电源端，电压输出端Vout通过并联的电容C12、电容C13、电容C14连接至电阻R15的另一端和下一级的恒流充电模块。
所述控流模块中电阻R2的高电平端分压连接至掉电检测芯片U2的引脚Vin，用于通过分压检测输入电压，掉电检测芯片U2引脚Vss接地，掉电检测芯片U2的引脚Vout输出信号给外部,用于产生中断GPIO_INT1，告知电源输入端Vin是否掉电。
所述控流模块中电流控制芯片U1的引脚SFR和引脚SPN分别连接电阻R6的两端，并且引脚SFR和引脚SPN之间连接有电容C8，用于检测输出的充电电流值是否为设定输出值。
所述控流模块的电压输出端Vout连接PMOS管D9的源极，PMOS管D9的漏极连接二极管D10的正极端并输出至负载，PMOS管D9的栅极依次连接电阻R29和电阻R30后连接至NMOS管D11的漏极，PMOS管D9的源极连接电阻R28并和电阻R29并联，NMOS管D11的源极接地，栅极连接充电控制开关GPIO_INT2。
本发明原理
本发明中，以图1和图2上的器件参数为例，电流控制芯片U1采用BQ24640芯片，掉电检测芯片U2采用MCP111芯片，采用10个恒流充电模块串联，每个恒流充电模块的电路结构相同，电阻R3、R4对引脚VREF分压，引脚ISET检测电压值，控制充电电流值稳定，其充电电流ICHARGE=VISET/(20xR6)=0.4/(20x0.01)=2A，如果按照常规方式，在充电的瞬间电流会非常大，导致接入电源所有电流被吸进来给电容充电，导致其他用电设备工作异常，而在本实施例中，以图1中的电路结构，则能使充电电流值稳定在2A，本发明的电阻R7、R8分压控制电压输出端Vout的输出，Vout=VFBx(R7+R8)/R8=2.1x(100+10)x10=23.1V，根据需要调节想要输出的电压，输出的电压对图2中的电容C12、C13.....C19、C20充电，如图2所示，稳压二极管D6恒定输出1.25V，稳压二极管D6和PNP型三极管D12控制输出每个电容两端的电压不超过2.5V，V=1.25x(R10+R11)/R11=2.5V，如果超过，PNP型三极管D12导通，此恒流充电模块中的电容充电电流减小，其它恒流充电模块中的充电电流增加，以保证每个电容均匀充电，保证电容的寿命，采用电容充电，内部为电解液和铝箔，废弃也不会对环境造成污染，环保。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种稳压可调输出的快速充电备用电源，其特征在于，包括：
控流模块，所述控流模块通过一电源输入端Vin连接工作电源，控制充电电流值和输出电压值，控流模块至少包括一电压输出端Vout，用于输出经过控流模块控制后稳定的充电电流值和输出电压值，
恒流充电模块，若干个恒流充电模块串联于所述控流模块的电压输出端Vout与地端GND之间，并且电压输出端Vout连接负载，所述恒流充电模块以电容为充电载体并设有调节电路，调节每个串联的恒流充电模块中电容的充电速度，使得每个电容均匀充电；
所述控流模块包括电流控制芯片U1，所述电流控制芯片U1的引脚VCC分别连接电容C5和上拉电阻R5的一端，电容C5的另一端接地，上拉电阻R5的另一端分别连接续流二极管D2的负极端和NMOS管D4的漏极，续流二极管D2的正极端连接电源输入端Vin，并且续流二极管D2的正极端通过电容C1、电容C2、电容C3并联接地，电源输入端Vin依次通过二极管D1、电阻R1、电阻R2正向串联接地；
所述电流控制芯片U1的引脚VREF通过电阻R3和电阻R4串联后再并联电容C4接地，电阻R4的高电平端分压连接至电流控制芯片U1的引脚ISET，用于设定充电电流；
所述电流控制芯片U1的引脚CE连接引脚VREF，电流控制芯片U1的引脚REGN通过续流二极管D3正向连接引脚BTST，并且引脚REGN通过电容C6接地，电流控制芯片U1的引脚BTST通过电容C7连接引脚PH；
所述电流控制芯片U1的引脚PH通过电感L1和电阻R6串联后再通过电容C9、电容C10、电容C11并联接地作为电压输出端Vout，电压输出端Vout通过电阻R7和电阻R8串联接地，电阻R8的高电平端分压连接至电流控制芯片U1的引脚VFB；
所述电流控制芯片U1的引脚HIDRV连接NMOS管D4的栅极，NMOS管D4的源极分别连接引脚PH和NMOS管D5的漏极，NMOS管D5的栅极连接引脚LODRV，D4栅极接HIDRV, NMOS管D5栅极连接电流控制芯片U1的引脚LODRV，源极接地；
所述恒流充电模块包括PNP型三极管D12，所述PNP型三极管D12的发射极通过电阻R14连接控流模块的电压输出端Vout，PNP型三极管D12的基极连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端分别连接稳压二极管D6的负极端和电阻R12的一端，电阻R12的另一端连接电压输出端Vout，PNP型三极管D12集电极连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端分别连接稳压二极管D6的正极端和电阻R11的一端，电阻R11的另一端通过电阻R10串接至电压输出端Vout，电阻R11的另一端分压连接至稳压二极管D6的参考电源端，电压输出端Vout通过并联的电容C12、电容C13、电容C14连接至电阻R15的另一端和下一级的恒流充电模块。
2.根据权利要求1所述的稳压可调输出的快速充电备用电源，其特征在于，所述控流模块中电阻R2的高电平端分压连接至掉电检测芯片U2的引脚Vin，用于通过分压检测输入电压，掉电检测芯片U2引脚Vss接地，掉电检测芯片U2的引脚Vout输出信号给外部,用于产生中断GPIO_INT1，告知电源输入端Vin是否掉电。
3.根据权利要求1所述的稳压可调输出的快速充电备用电源，其特征在于，所述控流模块中电流控制芯片U1的引脚SFR和引脚SPN分别连接电阻R6的两端，并且引脚SFR和引脚SPN之间连接有电容C8，用于检测输出的充电电流值是否为设定输出值。
4.根据权利要求1所述的稳压可调输出的快速充电备用电源，其特征在于，所述控流模块的电压输出端Vout连接PMOS管D9的源极，PMOS管D9的漏极连接二极管D10的正极端并输出至负载，PMOS管D9的栅极依次连接电阻R29和电阻R30后连接至NMOS管D11的漏极，PMOS管D9的源极连接电阻R28并和电阻R29并联，NMOS管D11的源极接地，栅极连接充电控制开关GPIO_INT2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811337901.4A CN109599911B (zh) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 一种稳压可调输出的快速充电备用电源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811337901.4A CN109599911B (zh) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 一种稳压可调输出的快速充电备用电源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109599911A CN109599911A (zh) | 2019-04-09 |
| CN109599911B true CN109599911B (zh) | 2023-04-11 |
Family
ID=65957613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811337901.4A Active CN109599911B (zh) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 一种稳压可调输出的快速充电备用电源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109599911B (zh) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104810873B (zh) * | 2014-01-28 | 2018-03-16 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 电子设备充电控制装置及方法 |
| CN204089306U (zh) * | 2014-07-07 | 2015-01-07 | 李树昌 | 一种全自动智能快速充电机 |
| KR102025287B1 (ko) * | 2015-07-13 | 2019-09-26 | 주식회사 엘지화학 | 충전 제어 장치 및 방법 |
| CN204967364U (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-13 | 惠州市峰华经纬科技有限公司 | 一种可调节电流的充电保护电路 |
| CN105656116B (zh) * | 2016-01-18 | 2018-11-30 | 深圳市福瑞康电子有限公司 | 一种采用浮地式的恒流充电电路 |
| CN108539819B (zh) * | 2018-04-25 | 2024-08-09 | 唐文军 | 一种支持快充的移动电源 |
-
2018
- 2018-11-12 CN CN201811337901.4A patent/CN109599911B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109599911A (zh) | 2019-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20160049808A1 (en) | Battery charging and discharging of single switch and control method therefor | |
| CN104410038B (zh) | 一种放电调节电路过压保护电路 | |
| CN105553247A (zh) | 开关电源的输出过压打嗝保护装置 | |
| CN108092395B (zh) | 一种后备电池切入及浮充控制装置 | |
| CN109599911B (zh) | 一种稳压可调输出的快速充电备用电源 | |
| CN109936194B (zh) | 一种电池管理系统的供电电路 | |
| US9641015B2 (en) | Charging structure | |
| CN114866081B (zh) | 一种用于驱动连接电池组正极的nmos管的驱动电路 | |
| RU2543506C2 (ru) | Устройство электрическое суперконденсаторное | |
| US11751306B2 (en) | Buck topological circuit for power supply | |
| CN211791249U (zh) | 一种具有反极性保护功能的浪涌电流两级抑制电路 | |
| CN110994726B (zh) | 一种防止电容过充的高压隔离硬件保护电路 | |
| CN205202916U (zh) | 一种不间断电源电路 | |
| CN102495658B (zh) | 一种可调直流供电监控模块 | |
| CN209748236U (zh) | 一种分立式电源充电电路 | |
| CN111082546B (zh) | 低功率启动并有电压监视功能的数控能量收集管理电路 | |
| CN210123893U (zh) | 一种应用于电网的电压调节系统 | |
| CN114123406A (zh) | 一种恒流恒压充电电路 | |
| CN113300578A (zh) | 一种电极系的恒流供电驱动电路以及一种物探系统 | |
| TWI493832B (zh) | 負載控制裝置 | |
| CN106787704B (zh) | 一种用于高耐压重叠式dc-dc变换器的电源启动系统 | |
| CN213151640U (zh) | 一种应急照明系统的电池保护电路 | |
| CN110137991A (zh) | 一种应用于电网的电压调节系统 | |
| CN221354151U (zh) | 一种升压功率变换电路及光伏储能系统 | |
| CN216252238U (zh) | 用于bms电池管理系统的充电启动电路与电动车 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No. 350 Qingchengshan Road, Science and Technology City, Suzhou High-tech Zone, Jiangsu Province Patentee after: SUZHOU HUAQI INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: No. 350 Qingchengshan Road, Science and Technology City, Suzhou High-tech Zone, Jiangsu Province Patentee before: SUZHOU HUAQI INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |