
本發明涉及充電裝置
技術領域:
,特別涉及一種電池充電電路及充電裝置。
背景技術:
:目前,很多電子設備和電器都是使用充電電池供電,比如酸鉛電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池等等。這些充電電池的共同點就是,都能夠反復充放電使用數百次到一千次。現有的電池充電電路如圖1和圖2所示。圖1中,市電首先經變壓器TR轉換為大小合適的交流電壓,再經整流二極管DS1整流成脈動的直流電壓,最后經限流電阻RS1限流為電池BAT1充電。圖1所示的電池充電電路雖然具有結構簡單和價格低的優勢,但是也具有讓電池在充電過程中產生極化電壓的劣勢。極化電壓不僅會降低電池充電的效率,還會對監控電池充電狀態的電路產生干擾,直接導致電池還未充滿就結束充電,這種情況在大電流充電時表現得尤為明顯。圖2所示的電池充電電路在圖1的基礎上增加了一放電電阻RT,該放電電阻RT與整流二極管DS2并聯。當變壓器TR2輸出的交流電壓處于正半周時,該交流電壓通過整流二極管DS2及限流電阻RS2為電池BAT2充電;當變壓器TR2輸出的交流電壓處于負半周時,該交流電壓通過電池BAT2和放電電阻RT2放電。其中,放電電阻RT參數不同,產生的放電電流也不同,一般的,放電電流大小在充電電流的5%至20%之間。如此,就可以避免電池在充電過程中產生極化電壓。遺憾的是,圖2所示的電池充電電路,在解決圖1所示電池充電電路所具有的問題的同時,也帶來了新的問題,具體為:當沒有交流電壓為電池充電時,電池會通過放電電阻放電,直到電池存儲的電能消耗殆盡。技術實現要素:本發明的主要目的是提供一種電池充電電路,旨在消除電池在充電過程中產生的極化電壓以及在沒有交流電壓輸出時,防止電池通過放電回路放電。為實現上述目的,本發明提出的電池充電電路,包括變壓器、第一電阻、第二電阻、整流二極管及第一穩壓二極管;所述變壓器用于將市電轉換為合適大小的交流電壓;當所述交流電壓處于正半周時,所述變壓器的副邊繞組、所述第一電阻、所述整流二極管及電池形成充電回路,使電池充電;當所述交流電壓處于負半周時,所述副邊繞組、所述第一穩壓二極管、所述第二電阻及所述電池形成放電回路,使所述電池釋放極化電壓。優選地,所述第一電阻還處于所述放電回路中。優選地,所述第一電阻的阻值小于所述第二電阻的阻值。優選地,所述電池充電電路還包括第一指示電路,用于指示所述電池充電電路處于充電狀態。優選地,所述第一指示電路包括第一發光二極管,所述第一發光二極管設于所述放電回路中。優選地,所述電池充電電路還包括抗干擾輸出電路,用于將所述電池輸出的電壓信號中的極化電壓信號進行濾除后輸出。優選地,所述抗干擾電路包括第一二極管、第二二極管、第三電阻、第一電容及輸出端,所述第一二極管的陽極、所述第二二極管的陰極及所述電池的正極互連,所述第一二極管的陰極與所述第三電阻的第一端連接,所述第三電阻的第二端、所述第二二極管的陽極、所述輸出端及所述第一電容的第一端互連,所述第一電容的第二端與所述電池的負極連接。優選地,所述電池充電電路還包括第二指示電路,用于指示所述電池處于充滿狀態。優選地,所述第二指示電路包括檢測端、第二穩壓二極管、第四電阻、第五電阻、第六電阻、開關管及第二發光二極管;所述第二穩壓二極管的陰極與所述檢測端連接,所述第二穩壓二極管的陽極與所述第四電阻的第一端連接,所述第四電阻的第二端、所述第五電阻的第一端及所述開關管的受控端互連;所述開關管的輸入端與所述第六電阻的第二端連接,所述第六電阻的第一端與所述第二發光二極管的陰極連接,所述第二發光二極管的陽極連接第一電源,所述第五電阻的第二端及所述開關管的輸出端均與所述電池的負極連接。本發明還提出一種充電裝置,包括變壓器、第一電阻、第二電阻、整流二極管及第一穩壓二極管;所述變壓器用于將市電轉換為合適大小的交流電壓;當所述交流電壓處于正半周時,所述變壓器的副邊繞組、所述第一電阻、所述整流二極管連接電池形成充電回路,電池充電;當所述交流電壓處于負半周時,所述副邊繞組、所述第一穩壓二極管、所述第二電阻連接所述電池形成放電回路,電池釋放極化電壓。本發明通過采用變壓器將市電轉換為合適大小的交流電壓,并在交流電壓處于正半周時,副邊繞組、第一電阻、整流二極管連接電池形成的充電回路將交流電壓進行限流處理后給電池充電;在交流電壓處于負半周時,副邊繞組、第一穩壓二極管、第二電阻連接電池形成的放電回路給電池釋放極化電壓的技術方案,解決了極化電壓對電池充電產生干擾的問題。此外,由于在沒有交流電壓輸出時,第一穩壓二極管截止,電池不能通過放電回路放電。因此,本發明提出的電池充電電路還解決了在交流電壓沒有輸出時,電池通過放電回路放電的問題。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的附圖。圖1為現有技術中電池充電電路的一電路結構示意圖;圖2為現有技術中電池充電電路的另一電路結構示意圖;圖3為本發明電池充電電路一實施例的電路結構示意圖;圖4為本發明電池充電電路另一實施例的電路結構示意圖。附圖標號說明:標號名稱標號名稱標號名稱10第一指示電路LED1第一發光二極管R1第一電阻20抗干擾輸出電路LED2第二發光二極管R2第二電阻30第二指示電路DZ1第一穩壓二極管R3第三電阻D1第一二極管DZ2第二穩壓二極管R4第四電阻D2第二二極管DS整流二極管R5第五電阻C1第一電容TR變壓器R6第六電阻Q開關管NS副邊繞組BAT電池本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例,參照附圖做進一步說明。具體實施方式下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。需要說明,若本發明實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……),則僅用于解釋在某一特定姿態(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關系、運動情況等,如果該特定姿態發生改變時,則該方向性指示也相應地隨之改變。另外,在本發明中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外,各個實施例之間的技術方案可以相互結合,但是必須是以本領域普通技術人員能夠實現為基礎,當技術方案的結合出現相互矛盾或無法實現時應當認為這種技術方案的結合不存在,也不在本發明要求的保護范圍之內。本發明提出一種電池充電電路,該電池充電電路包括變壓器TR、整流二極管DS、第一穩壓二極管DZ1、第一電阻R1及第二電阻R2;其中,變壓器TR用于將市電AC轉換為合適大小的交流電壓;并且,當交流電壓處于正半周時,變壓器TR的副邊繞組NS、第一電阻R1、整流二極管DS及電池BAT形成充電回路,電池BAT充電;當交流電壓處于負半周時,副邊繞組NS、第二電阻R1、第一穩壓二極管DZ1及電池BAT形成放電回路,電池BAT釋放極化電壓。這樣,就解決了極化電壓對電池BAT充電產生干擾的問題。此外,由于在沒有交流電輸出時,第一穩壓二極管DZ1截止,電池BAT不能通過放電回路放電。因此,本發明提出的電池充電電路還解決了在交流電壓沒有輸出時,電池BAT通過放電回路放電的問題。請參閱圖3,在一實施例中,第一電阻R1的第一端與副邊繞組NS的第一端連接,第一電阻R1的第二端、第一穩壓二極管DZ1的陽極及整流二極管DS的陽極互連;第一穩壓二極管DZ1的陰極、整流二極管DS的陰極及電池BAT的正極互連,電池BAT的負極與副邊繞組NS的第二端連接。在此,電池充電電路的電路結構也可以是:第一穩壓二極管DZ1的陽極、整流二極管DS的陽極及副邊繞組NS的第一端互連,第一穩壓二極管DZ1的陰極、整流二極管DS的陽極及第一電阻R1的第一端互連,第一電阻R1的第一端與電池BAT的正極連接,電池BAT的正極與副邊繞組NS的第二端連接。電池充電電路的電路結構還可以是:第一穩壓二極管DZ1的陽極、整流二極管DS的陽極及副邊繞組NS的第一端互連,第一穩壓二極管DZ1的陰極與第二電阻R2的第一端連接,整流二極管DS的陰極與第一電阻R1的第一端連接;第一電阻R1的第二端、第二電阻R2的第二端及電池BAT的正極互連,電池BAT的負極與副邊繞組NS的第二端互連。對于圖3所示的電池充電電路:當有交流電壓輸出時,若交流電壓處于正半周,則第一穩壓二極管DZ1截止,整流二極管DS導通,副邊繞組NS、第一電阻R1、第一整流二極管DZ1及電池BAT形成充電回路,電池BAT充電;若交流電壓處于負半周,則第一穩壓二極管DZ1導通,整流二極管DS截止,副邊繞組NS、第一電阻R1、第一穩壓二極管DZ1及電池BAT形成放電回路,電池BAT釋放極化電壓。當沒有交流電壓輸出時,第一穩壓二極管DZ1截止,整流二極管DS截止,電池BAT不放電。值得一提的是,電池BAT的充電電流與第一電阻R1的阻值相關,且第一電阻R1的阻值越小,電池BAT的充電電流越大;電池BAT的放電電流與第二電阻R2的阻值相關,且第二電阻R2的阻值越大,電池BAT的放電電流越小。考慮到極化電壓遠小于電池電壓,一般的,在配置第一電阻R1及第二電阻R2的參數時,要求第一電阻R1的阻值遠小于第二電阻R2的阻值。這樣,在交流電壓處于正半周時,電池BAT能夠快速充電,在交流電壓處于負半周時,電池BAT釋放極化電壓,而不釋放有效電壓。基于上述的一實施例,請參閱圖4,在另一實施例中:為了方便用戶觀察電池BAT是否正處于充電狀態,還增設了第一指示電路10。在此,第一指示電路10包括第一發光二極管LED1,該第一發光二極管LED1設于上述的放電回路中。具體地,第一發光二極管LED1的陰極、第一電阻R1的第二端及整流二極管DS的陽極互連,第一發光二極管LED1的陽極與第一穩壓二極管DZ1的陽極連接。或者,第一發光二極管LED1的陰極與第一穩壓二極管DZ1的陰極連接,第一發光二極管LED1的陽極、整流二極管DS的陰極及電池BAT的正極互連。較佳地,第一發光二極管LED1為紅色發光二極管。需要說明的是,本實施例中,電池正處于充電狀態,包括交流電壓處于正半周時,電池充電的狀態,也包括交流電壓處于負半周時,電池釋放極化電壓的狀態。由于當電池BAT與電池充電電路接觸不良時,沒有電流流過第一發光二極管LED1,第一發光二極管LED1不亮。而當電池BAT正處于充電狀態時,有電流流過第一發光二極管LED1,第一發光二極管LED1亮。因此,第一發光二極管LED1能夠指示電池BAT正處于充電狀態。此外,將第一發光二極管LED1設于放電回路中,而不設于充電回路中:一方面,可以避免第一發光二極管LED1干擾電池BAT充電,提高電池BAT的充電效率;另一方面,可以減小流經第一發光二極管LED1的電流,提高電池充電電路的可靠性以及降低電池充電電路的損耗。值得一提的是,當交流電壓處于正半周時,電池BAT中的極化電壓還未來得及釋放,輸入至電池電壓檢測電路(圖未示出)的檢測電壓大于電池BAT有效電壓(即電池BAT釋放極化電壓后的剩余電壓)。為了方便檢測電路更準確地檢測電池BAT的有效電壓,還增設了用于將電池BAT輸出的電壓信號中的極化電壓信號進行濾除后輸出的抗干擾輸出電路20。在此,抗干擾輸出電路20包括第一二極管D1、第二二極管D2、第三電阻R3、第一電容C1及輸出端(圖未示出),第一二極管D1的陽極,第二二極管D2的陰極及電池BAT的正極互連,第一二極管D1的陰極與第三電阻R3的第一端連接,第三電阻R3的第二端、第二二極管D2的陽極、輸出端及第一電容C1的第一端互連,第一電容C1的第二端與電池BAT的負極連接。本實施例中,電池BAT通過第一二極管D1及第三電阻R3為第一電容C1充電,又通過第二二極管D2為第一電容C1放電,由于該充放電電路的充電時間常數很大,放電時間常數很小,因此,第一電容C1上的電壓就是電池BAT的有效電壓。為了方便用戶觀察電池BAT是否正處于充滿狀態,還增設了第二指示電路30。在此,第二指示電路30包括檢測端(圖未示出)、第二穩壓二極管DZ2、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、開關管Q及第二發光二極管LED2,第二穩壓二極管DZ2的陰極與檢測端連接,第二穩壓二極管DZ2的陽極與第四電阻R4的第一端連接,第四電阻R4的第二端、第五電阻R5的第一端及開關管Q的受控端互連,第五電阻R5的第二端、開關管Q的輸出端及電池BAT的負極互連,開關管Q的輸入端與第六電阻R6的第二端連接,第六電阻R6的第一端與第二發光二極管LED2的陰極連接,第二發光二極管LED2的陽極連接第一電源(圖未示出)。較佳地,第一電源為上述副邊繞組NS輸出的交流電壓,第二發光二極管LED2為綠色發光二極管。本實施例中,當電池BAT充滿電時,第二穩壓二極管DZ2被擊穿,開關管Q導通,第二發光二極管LED2發光,指示電池BAT充滿電。為了更好地說明本發明的思想,以下,結合圖3和圖4,闡述本發明電池充電電路的工作原理:當有交流電壓輸出,且電池BAT未充滿時:若交流電壓處于正半周,則第一穩壓二極管DZ1截止,第二穩壓二極管DZ2截止,整流二極管DS導通,電池通過第一電阻R1及整流二極管DS充電。與此同時,第一電容C1通過第三電阻R3及第一二極管D1緩慢充電。若交流電壓處于負半周,則第一穩壓二極管DZ1導通,第二穩壓二極管DZ2截止,整流二極管DS截止,電池BAT通過第一電阻R1及第一穩壓二極管DZ1釋放極化電壓,第一發光二極管LED1亮,指示電池BAT正處于充電狀態。與此同時,第一電容C1通過第二二極管D2快速放電。整個過程中,落在第一電容C1的第一端的電壓與電池BAT釋放極化電壓后的剩余電壓大小近似。當有交流電壓輸出,且電池BAT充滿電時,第二穩壓二極管DZ2導通,第二發光二極管LED2亮,指示電池BAT充滿電。當沒有交流電壓輸出時,第一穩壓二極管DZ1截止,第二穩壓二極管DZ2截止,整流二極管DS截止,電池BAT不放電。相對于現有技術,本發明技術方案具有如下有益效果:(1)通過第一發光二極管LED2指示電池BAT處于充電狀態,豐富了電池充電電路的功能。(2)通過第一穩壓二極管DZ1消除電池BAT在充電過程中產生的極化電壓,優化了電池充電電路的充電效果。(3)通過配置第一電阻的阻值遠小于第二電阻的阻值,提高了電池充電電路的充電效率。(4)通過抗干擾輸出電路20消除極化電壓對檢測電壓的影響,進一步優化了電池充電電路的充電效果。(5)通過第二發光二極管LED2指示電池BAT充滿電,進一步豐富了電池充電電路的功能。(6)在沒有交流電壓輸出時,通過第一穩壓二極管DZ1及第二穩壓二極管DZ2關斷所有電池放電回路,優化了電池充電電路的性能。本發明還提出一種充電裝置,該充電裝置包括如上所述的電子設備的溫度控制電路,該電子設備的溫度控制電路的具體結構參照上述實施例,由于本充電裝置采用了上述電池充電電路的多有實施例的全部技術方案,因此至少具有上述實施例的技術方案所帶來的所有有益效果,在此不再一一贅述。其中,該充電裝置可以是電視機、充電器、電動車、手機、無人機、智能機器人等等,此處不一一贅述。以上所述僅為本發明的優選實施例,并非因此限制本發明的專利范圍,凡是在本發明的發明構思下,利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構變換,或直接/間接運用在其他相關的
技術領域:
均包括在本發明的專利保護范圍內。當前第1頁1 2 3