一种利旧电池多模组充电系统论文和设计-李春园

全文摘要

本实用新型公开了一种利旧电池多模组充电系统，其特征在于，包括充电电路，与充电电路连接的控制电路，与控制电路连接的电流反馈电路，与电流反馈电路连接的采集电路，与控制电路连接并与采集电路连接的电压反馈电路，与采集电路连接并与控制电路连接的保护电路。本实用新型设计有控制电路、电流反馈电路、电压反馈电路、采集电路，其中采集电路接收电池端的电压电流信息将其专递至电流反馈电路以及电压反馈电路，控制电路通过电流反馈电路以及电压反馈电路及时调节控制充电电压以及电流，使得本系统能够对旧锂电池进行完整充电。

主设计要求

1.一种利旧电池多模组充电系统，其特征在于，包括充电电路，与充电电路连接的控制电路，与控制电路连接的电流反馈电路，与电流反馈电路连接的采集电路，与控制电路连接并与采集电路连接的电压反馈电路，与采集电路连接并与控制电路连接的保护电路。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种利旧电池多模组充电系统，其特征在于，所述充电电路包括依次连接的电磁干扰模块、滤波模块以及整流模块，所述整流模块与控制电路连接，电磁干扰模块与外部电源设备连接。

3.根据权利要求2所述的一种利旧电池多模组充电系统，其特征在于，所述电磁干扰模块包括隔离变压器T，一端与隔离变压器T的原边电感线圈的非同名端b连接的保险丝F，一端与隔离变压器T的原边电感线圈的同名端a连接另一端与原边电感线圈的非同名端b的电容C1，所述保险丝F的另一端以及隔离变压器T的原边电感线圈的同名端a与外部电源设备连接，所述隔离变压器T的副边电感线圈与滤波模块连接。

4.根据权利要求3所述的一种利旧电池多模组充电系统，其特征在于，所述滤波模块包括连接在隔离变压器T副边电感线圈两端的电容C2，一端与隔离变压器T副边电感线圈的非同名端c连接的电容C3，一端接地且与电容C3另一端连接的电容C4，所述电容C4的另一端与隔离电压器T副边电感线圈的同名端d连接，所述电容C3与电容C4的非接地端与整流模块连接。

5.根据权利要求4所述的一种利旧电池多模组充电系统，其特征在于，所述整流模块包括整流器，正极与整流器B3正极输出端连接的极性电容C5，所述整流器的A1输入端与电容C3的非接地端连接，整流器的A2输入端与电容C4的非接地端连接，整流器的B4，负极输出端与极性电容C5的负极连接且接地，所述极性电容C5的正极与控制电路连接。

6.根据权利要求5所述的一种利旧电池多模组充电系统，其特征在于，所述控制电路包括控制芯片IC，一端与控制芯片IC第一引脚连接另一端与极性电容C5的正极连接的电阻R1，所述控制芯片IC第二引脚接电压反馈电路，第三引脚以及第五引脚接电流反馈电路，第六引脚接地，第四引脚为电压输出端。

7.根据权利要求6所述的一种利旧电池多模组充电系统，其特征在于，所述电流反馈电路包括一端与控制芯片IC第三引脚连接另一端接地的电阻R2，正极与控制芯片IC第五引脚连接的二极管D5，一端与控制芯片IC第三引脚连接另一端与二极管D5负极连接的电阻R3，所述二极管D5的负极还与采集电路连接。

8.根据权利要求7所述的一种利旧电池多模组充电系统，其特征在于，所述电压反馈电路包括一端与控制芯片IC第二引脚连接的电容C6，一端与电容C6另一端连接的电阻R4，所述电阻R4另一端与采集电路连接。

9.根据权利要求8所述的一种利旧电池多模组充电系统，其特征在于，所述采集电路包括基极与二极管D5正极连接的三极管Q1，所述三极管Q1的集电极与电阻R4连接，三极管Q1的发射极为充电系统的负极输出端。

10.根据权利要求9所述的一种利旧电池多模组充电系统，其特征在于，所述保护电路包括第一引脚与负极输出端连接的保护芯片U1，一端与保护芯片U1第二引脚连接另一端与正极输出端连接的电阻R6，一端与保护芯片U1第五引脚连接另一端接地的电阻R5，第一引脚与保护芯片U1第六引脚连接的保护芯片U2，正极与保护芯片U1第四引脚连接且负极与保护芯片U2第三引脚连接的二极管D6，所述保护芯片U2的第六引脚接地。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及锂电池领域，具体提供一种利旧电池多模组充电系统。

背景技术

锂电池的充电包括涓流充电、恒流充电以及恒压充电三个阶段，但是，旧锂电池自身特性的变化导致充电时需要较高电压才能够完成后续恒压充电，常规的充电方式无法适用于对旧电池的充电，所以在对旧锂电池充电过程中对电流以及电压的控制最为关键。由此，特提供一种新的技术方案弥补现有技术的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种利旧电池多模组。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

为实现上述目的，本实用新型提供了一种利旧电池多模组充电系统，作为一种优化方案，包括充电电路，与充电电路连接的控制电路，与控制电路连接的电流反馈电路，与电流反馈电路连接的采集电路，与控制电路连接并与采集电路连接的电压反馈电路，与采集电路连接并与控制电路连接的保护电路。

进一步的，所述充电电路包括依次连接的电磁干扰模块、滤波模块以及整流模块，所述整流模块与控制电路连接，电磁干扰模块与外部电源设备连接。

进一步的，所述电磁干扰模块包括隔离变压器T，一端与隔离变压器T的原边电感线圈的非同名端b连接的保险丝F，一端与隔离变压器T的原边电感线圈的同名端a连接另一端与原边电感线圈的非同名端b的电容C1，所述保险丝F的另一端以及隔离变压器T的原边电感线圈的同名端a与外部电源设备连接，所述隔离变压器T的副边电感线圈与滤波模块连接。

进一步的，所述滤波模块包括连接在隔离变压器T副边电感线圈两端的电容C2，一端与隔离变压器T副边电感线圈的非同名端c连接的电容C3，一端接地且与电容C3另一端连接的电容C4，所述电容C4的另一端与隔离电压器T副边电感线圈的同名端d连接，所述电容C3与电容C4的非接地端与整流模块连接。

进一步的，所述整流模块包括整流器，正极与整流器B3正极输出端连接的极性电容C5，所述整流器的A1输入端与电容C3的非接地端连接，整流器的A2输入端与电容C4的非接地端连接，整流器的B4，负极输出端与极性电容C5的负极连接且接地，所述极性电容C5的正极与控制电路连接。

进一步的，所述控制电路包括控制芯片IC，一端与控制芯片IC第一引脚连接另一端与极性电容C5的正极连接的电阻R1，所述控制芯片IC第二引脚接电压反馈电路，第三引脚以及第五引脚接电流反馈电路，第六引脚接地，第四引脚为电压输出端。

进一步的，所述电流反馈电路包括一端与控制芯片IC第三引脚连接另一端接地的电阻R2，正极与控制芯片IC第五引脚连接的二极管D5，一端与控制芯片IC第三引脚连接另一端与二极管D5负极连接的电阻R3，所述二极管D5的负极还与采集电路连接。

进一步的，所述电压反馈电路包括一端与控制芯片IC第二引脚连接的电容C6，一端与电容C6另一端连接的电阻R4，所述电阻R4另一端与采集电路连接。

进一步的，所述采集电路包括基极与二极管D5正极连接的三极管Q1，所述三极管Q1的集电极与电阻R4连接，三极管Q1的发射极为充电系统的负极输出端。

进一步的，所述保护电路包括第一引脚与负极输出端连接的保护芯片U1，一端与保护芯片U1第二引脚连接另一端与正极输出端连接的电阻R6，一端与保护芯片U1第五引脚连接另一端接地的电阻R5，第一引脚与保护芯片U1第六引脚连接的保护芯片U2，正极与保护芯片U1第四引脚连接且负极与保护芯片U2第三引脚连接的二极管D6，所述保护芯片U2的第六引脚接地。

本实用新型的有益效果是：

与现有技术相比，本实用新型提供了一种利旧电池多模组充电系统，适用于多模组的旧锂电池，设计有控制电路、电流反馈电路、电压反馈电路、采集电路，其中采集电路接收电池端的电压电流信息将其专递至电流反馈电路以及电压反馈电路，控制电路通过电流反馈电路以及电压反馈电路及时调节控制充电电压以及电流，使得本系统能够对旧锂电池进行完整充电，防止旧锂电池内部进一步极化。

本实用新型设计有保护电路，其中保护芯片U1和保护芯片U2可及时缓解充电系统输出端处的电压以及电流，防止过高电压对旧锂电池造成损坏。

本实用新型提供的充电电路，设计有电磁干扰模块、滤波模块以及整流模块，能够对外部电源设备提供的电压进行滤波整流稳压处理，为控制电路提供稳定的输入电压电流。

附图说明

图1为本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本实用新型提供一种利旧电池多模组充电系统，包括充电电路，与充电电路连接的控制电路，与控制电路连接的电流反馈电路，与电流反馈电路连接的采集电路，与控制电路连接并与采集电路连接的电压反馈电路，与采集电路连接并与控制电路输出端连接的保护电路。

具体的，充电电路与外部电源设备连接并对其进行处理，使得输入的电压电流稳定，然后将经过处理后的电源输入到控制电路中，同时，电流反馈电路以及电压反馈电路将采集电路发出的电池端的电流电压信息处理后反馈给控制电路，继而控制电路在收到反馈信息后对充电电路输入电压电流做出相对应的调整，然后输出给旧锂电池，由此实现本充电系统对旧锂电池模组充电。

进一步优化，所述充电电路包括依次连接的电磁干扰模块、滤波模块以及整流模块，所述整流模块与控制电路连接，电磁干扰模块与外部电源设备连接。

具体的，充电电路包括用于防止电磁干扰的电磁干扰模块，用于滤波的滤波模块，以及将交流电转换为直流电的整流模块。

进一步优化，所述电磁干扰模块包括隔离变压器T，一端与隔离变压器T的原边电感线圈的非同名端b连接的保险丝F，一端与隔离变压器T的原边电感线圈的同名端a连接另一端与原边电感线圈的非同名端b的电容C1，所述保险丝F的另一端以及隔离变压器T的原边电感线圈的同名端a与外部电源设备连接，所述隔离变压器T的副边电感线圈与滤波模块连接。

具体的，保险丝F起到保护电路的作用，防止输入电压过高对整个电路造成损坏，所述电容C1起到初步稳压的作用，所述隔离变压器T能够起到隔离电磁的干扰作用，且对输入电压进行初步的调压。

进一步优化，所述滤波模块包括连接在隔离变压器T副边电感线圈两端的电容C2，一端与隔离变压器T副边电感线圈的非同名端c连接的电容C3，一端接地且与电容C3另一端连接的电容C4，所述电容C4的另一端与隔离电压器T副边电感线圈的同名端d连接，所述电容C3与电容C4的非接地端与整流模块连接。

具体的，滤波模块的电容C2、电容C3以及电容C4将经过隔离变压器T处理后的电压进行滤波，使得电压更加稳定。

进一步优化，所述整流模块包括整流器，正极与整流器B3正极输出端连接的极性电容C5，所述整流器的A1输入端与电容C3的非接地端连接，整流器的A2输入端与电容C4的非接地端连接，整流器的B4，负极输出端与极性电容C5的负极连接且接地，所述极性电容C5的正极与控制电路连接。

具体的，所述整流模块将滤波模块输入的交流电压调试至直流电压，主要包括整流桥电路以及极性电容C5，其中极性电容C5用于稳定整流桥电路输出的电压的作用。

进一步优化，所述控制电路包括控制芯片IC，一端与控制芯片IC第一引脚连接另一端与极性电容C5的正极连接的电阻R1，所述控制芯片IC第二引脚接电压反馈电路，第三引脚以及第五引脚接电流反馈电路，第六引脚接地，第四引脚为电压输出端。

具体的，所述电阻R1为保护电阻，起到保护电路的作用，控制芯片IC起到调试输出电压的作用，控制芯片IC在接收到电流反馈电路以及电压反馈电路发出的信号后进行运算并调试输出电压，在进行恒压充电时，提高输出电压，使得旧锂电池的充电步骤完整，提高旧锂电池的利用率，并防止旧锂电池内部的进一步极化。

进一步优化，所述电流反馈电路包括一端与控制芯片IC第三引脚连接另一端接地的电阻R2，正极与控制芯片IC第五引脚连接的二极管D5，一端与控制芯片IC第三引脚连接另一端与二极管D5负极连接的电阻R3，所述二极管D5的正极还与采集电路连接。

具体的，所述电阻R2为电流反馈电路中的保护电阻，电阻R3为降压电阻，所述电流反馈电路将电阻R3降压后的电压信号输入给控制芯片IC，所述二极管D5起到单向导通的作用，使得控制芯片IC能够单向调节电流反馈电路中的电流，防止电流反馈电路收到采集电路的电流过大损坏电路的情况发生。

进一步优化，所述电压反馈电路包括一端与控制芯片IC第二引脚连接的电容C6，一端与电容C6另一端连接的电阻R4，所述电阻R4另一端与采集电路连接。

具体的，电阻R4为保护电阻，起到保护电路的作用，电容C6将采集电路输出的高电位电压反馈给控制芯片IC。

进一步优化，所述采集电路包括基极与电阻R3连接的三极管Q1，所述三极管Q1的集电极与电阻R4连接，三极管Q1的发射极为充电系统的负极输出端。

具体的，所述三极管Q1的发射极为采集电路的采集端，三极管Q1的集电极为采集电压输出端，三极管Q1的基极为采集电流输出端。

进一步优化，所述保护电路包括第一引脚与负极输出端连接的保护芯片U1，一端与保护芯片U1第二引脚连接另一端与正极输出端连接的电阻R6，一端与保护芯片U1第五引脚连接另一端接地的电阻R5，第一引脚与保护芯片U1第六引脚连接的保护芯片U2，正极与保护芯片U1第四引脚连接且负极与保护芯片U2第三引脚连接的二极管D6，所述保护芯片U2的第六引脚接地。

具体的，所述保护电路用于调试输出端两端的电流电压，其中，电阻R5和电阻R6为保护电阻，保护芯片U1为初步调试芯片，起到收集电池端电压电流的作用，所述二极管D6起到单向调控的作用，所述保护芯片U2为调控芯片，通过其第一引脚以及第三引脚调控保护芯片U1内部的电压电流，继而缓解保护芯片U1第一引脚以及第二引脚处的电压电流，从而达到缓冲电池两端电压电流的目的。

本实用新型的原理为：本系统的充电电路与外部电源设备连接，外部电源连接后，依次经过充电电路升压、滤波以及整流处理，将外部交流电源转变为能够持续稳定给锂电池充电的直流电；与此同时，采集电路采集控制芯片IC接收到充电电路提供的直流电后，对直流电进行调试后通过其第四引脚输出，与此同时，采集电路接收锂电池两端的电流电压，且采集电路将电流信号传递给电流反馈电路，将电压信号传递给电压反馈电路，电流反馈电路以及电压反馈电路将收到的信号处理后均传递给控制芯片IC；控制芯片IC在收到充电电路提供的直流电源，电流反馈电路提供的电流信号以及电压反馈电路提供的电压信号后经过运算处理，最终由其第四引脚输出为锂电池充电的电源；由于待充电的电池为旧锂电池，所以控制芯片IC输出的电源电压高于常规充电装置所提供的电源电压，由此本系统还特提供保护电路，所述保护电路经过保护芯片U1以及保护芯片U2的调控处理，可有效地保证本系统输出给锂电池的电压不会因过高而对锂电池以及电路造成损伤。

其中本实用新型中所涉及到的器件型号：控制芯片IC为FG-7002C、电阻R1阻值为5KΩ、电阻R2阻值为1KΩ、电阻R3的阻值为1.5KΩ、电阻R4的阻值为1KΩ、电阻R5的阻值为500Ω、电阻R6的阻值为1KΩ、三极管Q1的型号为2SB1079、电容C1型号为25YK1000、电容C2型号为C138、电容C3型号为CD117H、电容C4的型号为C138、极性电容C5的型号为CD263、二极管D5的型号为RL205、二极管D6的型号为RL201、整流器的型号为OP-Y21W，保护芯片U1的型号为LM339、保护芯片U2的型号为US6K1。

如上所述，便可很好的实施本实用新型。

设计图

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