本實(shí)用新型涉及充電器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種充電電池修復(fù)電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的充電器種類繁多，充電性能卻不佳，尤其是為電動(dòng)車蓄電池充電的充電器，實(shí)現(xiàn)充電功能的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜且充電效率低，電能損耗大，同時(shí)對電池造成損傷，減少電池使用壽命。

當(dāng)電池長期充電不足或半放電狀態(tài)，過量放電或放電后不及時(shí)充電，內(nèi)部短路，溫度高等問題，導(dǎo)致電池的正常硫酸化作用發(fā)生不正常，在極板上形成粗大的酸鉛結(jié)晶，增大電池內(nèi)阻，在充電時(shí)很難恢復(fù)，成為不可逆硫酸鉛。目前提出正負(fù)脈沖充電，雖然充電方式快速，但其要求相應(yīng)的充電拓?fù)渚哂谐浞烹姽δ?。并且與正負(fù)脈沖充電方式配合使用的傳統(tǒng)諧振變換器，在負(fù)載和輸入變化較大時(shí)，無法做到全負(fù)載范圍內(nèi)切換零電壓轉(zhuǎn)換。為此，急需一款能夠改善充電器的充電性能的充電系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種充電電池修復(fù)、去極化效果好的，用于充電系統(tǒng)內(nèi)的充電電池修復(fù)電路。

本實(shí)用新型提供一種充電電池修復(fù)電路，包括依次電連接的橋式整流電路、方波產(chǎn)生電路、LLC諧振變換電路、正負(fù)脈沖電路；交流輸入端經(jīng)橋式整流電路輸出直流給方波產(chǎn)生電路，正負(fù)脈沖電路輸出給電池；所述方波產(chǎn)生電路包括第一三極管、第二三極管、第一電容、第二電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻，所述第一三極管的基極經(jīng)所述第二電容連接LLC諧振變換電路的原邊側(cè)、還經(jīng)所述第三電阻與橋式整流電路輸出端連接，所述第一三極管的集電極經(jīng)所述第一電容連接所述第二三極管的基極、還經(jīng)所述第一電阻與橋式整流電路輸出端連接，所述第二三極管的基極經(jīng)所述第二電阻與橋式整流電路輸出端連接，所述第二三極管的集電極經(jīng)所述第四電阻與橋式整流電路輸出端連接，所述第一三極管的發(fā)射極和所述第二三極管的發(fā)射極均接地；所述LLC諧振變換電路包括變壓器、設(shè)于變壓器原邊側(cè)的諧振電容、第一電感、第二電感，所述諧振電容與所述第一電感串聯(lián)在所述方波產(chǎn)生電路和變壓器原邊側(cè)之間，所述第二電感并聯(lián)在變壓器原邊側(cè)，變壓器副邊側(cè)與所述正負(fù)脈沖電路連接；所述正負(fù)脈沖電路包括第三三極管、第四三極管、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第四電容，所述第三三極管的基極和發(fā)射極均連接所述LLC諧振變換電路，所述第三三極管的集電極經(jīng)所述第五電阻連接所述第四三極管的基極，所述第三三極管的發(fā)射極接地；所述第四三極管的發(fā)射極經(jīng)所述第六電阻、以及還依次經(jīng)所述第四電容和所述第七電阻與輸出端連接，所述第四三極管的集電極經(jīng)所述第八電阻接地。

該充電電池修復(fù)電路，利用LLC諧振變換電路，使得充電電池全程工作在軟開關(guān)模式下，負(fù)載和輸入變化較大時(shí)，頻率變化仍很小，且全負(fù)載范圍內(nèi)切換零電壓轉(zhuǎn)換。充電效果好，具有一定的電池修復(fù)功能。同時(shí)利用正負(fù)脈沖電路的正脈沖電路達(dá)到去硫化作用，和負(fù)脈沖電路加快充電速度和降低電池溫升，進(jìn)一步提高了電池的充電效率和性能。

作為優(yōu)選，所述LLC諧振變換電路和所述正負(fù)脈沖電路之間還連接有LC濾波電路。

作為優(yōu)選，所述LC濾波電路包括第三電感、第三電容；所述第三電感串聯(lián)在變壓器副邊側(cè)與所述正負(fù)脈沖電路之間，所述第三電容并聯(lián)在變壓器副邊側(cè)。

作為優(yōu)選，該充電電池修復(fù)電路還包括第一電流采集器、第一電壓采集器、功率控制電路；所述第一電流采集器采集所述LC濾波電路的電流輸入至所述功率控制電路；所述第一電壓采集器采集所述LC濾波電路的電壓輸入至所述功率控制電路；所述功率控制電路輸出電壓、電流控制信號(hào)給所述LLC諧振變換電路。

作為優(yōu)選，所述功率控制電路包括PFM波發(fā)生器。

作為優(yōu)選，該充電電池修復(fù)電路還包括第二電流采集器、第二電壓采集器、脈沖控制電路；所述第二電流采集器采集所述LC濾波電路的電流輸入至所述脈沖控制電路；所述第二電壓采集器采集所述LC濾波電路的電壓輸入至所述脈沖控制電路；所述脈沖控制電路輸出電壓、電流控制信號(hào)給所述正負(fù)脈沖電路。

作為優(yōu)選，脈沖控制電路為MCU芯片及其外圍電路構(gòu)成。

作為優(yōu)選，該充電電池修復(fù)電路還包括過溫保護(hù)電路。

作為優(yōu)選， 所述過溫保護(hù)電路包括溫度采集器、比較器、開關(guān)電路；所述溫度采集器采集電池溫度，經(jīng)比較器、開關(guān)電路連接MCU芯片，MCU芯片輸出溫度控制信號(hào)至所述正負(fù)脈沖電路。

作為優(yōu)選，所述過溫保護(hù)電路包括熔斷器。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型一種充電電池修復(fù)電路，結(jié)構(gòu)簡單，采用人性化設(shè)計(jì)高頻軟開關(guān)電路和正負(fù)脈沖電路，充電效果好，具有一定的電池修復(fù)功能。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種充電電池修復(fù)電路的原理框圖；

圖2為圖1中的方波產(chǎn)生電路的電路圖；

圖3為圖1中的LLC諧振變換電路和LC過濾電路的電路圖；

圖4位圖1中的正負(fù)脈沖電路的電路圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1所示為一種充電電池修復(fù)電路的原理框圖。本實(shí)用新型一種充電電池修復(fù)電路，用于修復(fù)電池，提高電池性能，應(yīng)用于充電系統(tǒng)內(nèi)。該充電電池修復(fù)電路包括橋式整流電路、方波產(chǎn)生電路、LLC諧振變換電路、正負(fù)脈沖電路。外界輸入的交流電經(jīng)所述橋式整流電路整流、濾波處理后轉(zhuǎn)換為直流輸出給方波產(chǎn)生電路。所述方波產(chǎn)生電路依次連接所述LLC諧振變換電路、所述正負(fù)脈沖電路、電池。

如圖2，所述方波產(chǎn)生電路用以產(chǎn)生一個(gè)頻率符合要求的方波信號(hào)，所述方波產(chǎn)生電路包括第一三極管Q1、第二三極管Q2、第一電容C1、第二電容C2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4。所述第一三極管Q1的基極經(jīng)所述第二電容C1連接LLC諧振變換電路的原邊側(cè)，所述第一三極管Q1的基極還經(jīng)所述第三電阻R3與橋式整流電路輸出端連接，所述第一三極管Q1的集電極經(jīng)所述第一電容C1連接所述第二三極管Q3的基極,所述第一三極管Q1的集電極還經(jīng)所述第一電阻R1與橋式整流電路輸出端連接。所述第二三極管Q2的基極經(jīng)所述第二電阻R2與橋式整流電路輸出端連接，所述第二三極管Q2的集電極經(jīng)所述第四電阻R4與橋式整流電路輸出端連接，所述第一三極管Q1的發(fā)射極和所述第二三極管Q2的發(fā)射極均接地。

如圖3，所述LLC諧振變換電路包括變壓器、設(shè)于變壓器原邊側(cè)的諧振電容Cx、第一電感L1、第二電感L2。所述諧振電容Cx與所述第一電感L1串聯(lián)在所述方波產(chǎn)生電路和變壓器原邊側(cè)之間，所述第二電感L2并聯(lián)在變壓器原邊側(cè)，變壓器副邊側(cè)與所述正負(fù)脈沖電路連接。其中，變壓器的變比n：1可根據(jù)需要預(yù)先設(shè)定，通過LLC諧振變換電路得到當(dāng)前設(shè)定功率對應(yīng)的電流。

為了濾除LLC諧振變換電路輸出電流的高頻和尖峰，在所述LLC諧振變換電路和所述正負(fù)脈沖電路之間連接有LC濾波電路。所述濾波電路包括第三電感L3、第三電容C3。所述第三電感L3串聯(lián)在變壓器副邊側(cè)與所述正負(fù)脈沖電路之間，所述第三電容C3并聯(lián)在變壓器副邊側(cè)。

如圖4，所述正負(fù)脈沖電路接收處理后的電流，將處理后的電流變換為正負(fù)脈沖電流，并將正負(fù)脈沖電流輸出至充電電池，以阻止和消除電池極板上的結(jié)晶硫化物，從而延長電池的壽命。所述正負(fù)脈沖電路包括第三三極管Q3、第四三極管Q4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第四電容C4。所述第三三極管Q3的基極和發(fā)射極均連接所述LLC諧振變換電路，所述第三三極管Q3的集電極經(jīng)所述第五電阻R5連接所述第四三極管Q3的基極，所述第三三極管Q3的發(fā)射極接地。所述第四三極管Q4的發(fā)射極經(jīng)所述第六電阻R6與輸出端連接，所述第四三極管Q4的發(fā)射極依次所述第四電容C4和所述第七電阻R7與輸出端連接，所述第四三極管Q4的集電極經(jīng)所述第八電阻R8接地。充電過程中電池產(chǎn)生的極化電壓會(huì)阻礙電池本身的充電，利用正負(fù)脈沖電路在電池充電過程中，適當(dāng)暫停充電，并適當(dāng)加入負(fù)脈沖，負(fù)脈沖是用來消除電化學(xué)極化影響的放電通道，從而可以迅速消除各種極化電壓，使得電池允許在充電階段使用較大的電流充電，提高了充電速度和效率。

為了智能化監(jiān)控電流電壓輸出，該充電電池修復(fù)電路還包括第一電流采集器、第二電流采集器、第一電壓采集器、第二電壓采集器、功率控制電路和脈沖控制電路（圖中未出）。所述第一電流采集器用以采集所述LC濾波電路的電流，所述第一電壓采集器用以采集所述LC濾波電路的電壓，采集到的電流、電壓輸入至所述功率控制電路，所述功率控制電路輸出電壓、電流控制信號(hào)經(jīng)所述方波產(chǎn)生電路給LLC諧振變換電路。所述功率控制電路包括PFM波發(fā)生器，將采集的電流信號(hào)與參考電流信號(hào)，采集的電壓信號(hào)與參考電壓信號(hào)比較，經(jīng)PI調(diào)節(jié)后輸出給PFM波發(fā)生器，生成PFM波驅(qū)動(dòng)LLC諧振變換電路?；蛘?，所述功率控制電路還可包括PFC控制電路，利用N1653芯片及其外圍電路實(shí)現(xiàn)。所述第二電流采集器采集所述LC濾波電路的電流，所述第二電壓采集器采集所述LC濾波電路的電壓，采集到的電流、電壓輸入至所述脈沖控制電路，所述脈沖控制電路輸出電壓、電流控制信號(hào)給所述正負(fù)脈沖電路。所述脈沖控制電路包括MCU芯片及其外圍電路，利用MCU芯片自動(dòng)調(diào)節(jié)充電參數(shù)，優(yōu)化充電利用率。

為了避免充電電池過熱損壞，本實(shí)用新型充電電池修復(fù)電路還包括過溫保護(hù)電路。所述過溫保護(hù)電路包括溫度采集器、比較器、開關(guān)電路。所述溫度采集器采集電池溫度送入比較器的一輸入端，比較器的另一輸入端設(shè)有參考溫度電壓值，比較器輸出溫度比較信號(hào)經(jīng)開關(guān)電路連接MCU芯片，若溫度過高，則開關(guān)電路高電平導(dǎo)通，觸發(fā)MCU芯片發(fā)送溫度控制信號(hào)至所述正負(fù)脈沖電路。所述正負(fù)脈沖電路內(nèi)設(shè)有溫度補(bǔ)償電路，在外界環(huán)境溫度發(fā)生變化后，通過電路自動(dòng)調(diào)節(jié)，輸出不同的電壓值，降低輸出電壓來減少電路發(fā)熱。若溫度未超出參考溫度，則開關(guān)電路低電平不導(dǎo)通，不觸發(fā)MCU芯片進(jìn)行溫度控制。其中，開關(guān)電路參照相關(guān)技術(shù)，利用晶體管的關(guān)斷特性實(shí)現(xiàn)。另外，還可采用過熱保護(hù)切斷通路的方式，在與充電電池連通的通路上設(shè)有熔斷器。

上述未詳述的電路，均采用現(xiàn)有技術(shù)的常用電路，在此不再贅述。

上面所述的實(shí)施例僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。