本技術(shù)應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源的,特別涉及一種基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源。

背景技術(shù)：

1、反激式開(kāi)關(guān)電源，也稱(chēng)反激式變換器，有兩種不同的形式，即非隔離反激式變換器和隔離反激式變換器。非隔離反激式變換器來(lái)說(shuō)，一個(gè)周期內(nèi)的部分時(shí)間在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電壓加于電感上，電流以某一斜率上升，并把能量存儲(chǔ)在電感中，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候，電感電流經(jīng)過(guò)二極管流向輸出電容和負(fù)載。隔離反激式變換器也類(lèi)似，在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，能量存儲(chǔ)于變壓器原邊的電感種，開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)時(shí)，漏極電壓要高于輸入電壓，變壓器副邊電壓高于地，使二極管導(dǎo)通，向輸出電容和負(fù)載提供電源。非隔離反激式變換器只有一個(gè)輸出電壓。輸出電壓和輸入電壓沒(méi)有隔離，輸出電壓不能比輸入電壓低，即使完全關(guān)斷開(kāi)關(guān)，輸出電壓只能等于輸入電壓。另一方面，如果需要只有一組輸出且不用隔離的電源，那么非隔離反激式變換器只需要處理只有一個(gè)繞組的電感即可。隔離反激式變換器可以在變壓器副邊有多個(gè)繞組，方便地輸出多組電壓。各個(gè)輸出電壓都和原邊隔離，而且各組輸出電壓可以任意大小，僅僅通過(guò)調(diào)節(jié)變壓器的變比就能夠?qū)崿F(xiàn)。與非隔離反激式變換器相比，這時(shí)的磁芯元件已經(jīng)是多個(gè)繞組的變壓器了。

2、鋰電池充電是將電力提供給電池，以便維持其強(qiáng)制性的電荷和離開(kāi)時(shí)間，并確保電池的壽命和性能得到最大程度的優(yōu)化。通過(guò)充放電周期來(lái)實(shí)現(xiàn)充電，把電流轉(zhuǎn)化為電壓來(lái)完成的。當(dāng)電池需要充電時(shí)，充電器會(huì)將直流電源連接到電池的正極和負(fù)極上，并在一定范圍內(nèi)控制輸出電壓和電流來(lái)給電池充電。基于h橋架構(gòu)和軟件控制的充電器，輸入電壓在一定范圍內(nèi)的變化，可以得到穩(wěn)定的輸出，與其它類(lèi)型的充電相比，具有以下特點(diǎn)：

3、1.更高安全性：通過(guò)內(nèi)置芯片和智能算法來(lái)判斷充電設(shè)備的狀態(tài)、電壓值、溫度等信息，以達(dá)到更加精準(zhǔn)地控制輸出電流和電壓等參數(shù)，從而保障了充電的安全性，避免了電池過(guò)熱、短路等風(fēng)險(xiǎn)。

4、2.更長(zhǎng)的電池壽命：根據(jù)不同設(shè)備的需求來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)輸出電流和電壓，以達(dá)到最佳的充電效果，這樣不僅可以提高充電效率，而且也能夠延長(zhǎng)電池的使用壽命。

5、3.更快的充電速度：充電速度可能沒(méi)有快速充電器那么快，但是它們具有更加精準(zhǔn)的充電控制和更高的安全性，從而可以讓充電更加順暢和高效。

6、4.更省電：通過(guò)智能算法來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)輸出電流和電壓等參數(shù)，避免了過(guò)充或者欠充的情況，從而讓充電更加省電，同時(shí)也減少了因?yàn)殡姵刭|(zhì)量差異導(dǎo)致的充電損耗，更加節(jié)能和環(huán)保。綜上幾點(diǎn)描述，具有快速充電，節(jié)省時(shí)間，防止發(fā)生過(guò)充和過(guò)放，防短路，過(guò)電流，過(guò)溫，過(guò)電壓等保護(hù)機(jī)制，具有高安全性特點(diǎn)。

7、然而，由于工頻變壓器需要在電力系統(tǒng)中起到傳遞和轉(zhuǎn)換電壓的作用，因此其體積相對(duì)較大，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)和布局方面需要一定的空間。在電力系統(tǒng)中，由于輸電距離較長(zhǎng)或負(fù)載變化較大，導(dǎo)致工頻變壓器的效率變得較低，從而導(dǎo)致能源的浪費(fèi)，另外，工頻變壓器的制造成本較高，因?yàn)樾枰玫酱罅康蔫F芯材料和絕緣材料。此外，對(duì)于大型的電力系統(tǒng)，還需要遠(yuǎn)距離輸送工頻變壓器，因此運(yùn)輸成本也較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種體積小、產(chǎn)品重量輕、轉(zhuǎn)換效率高、抗干擾性強(qiáng)、寬電壓輸入范圍、模塊化、待機(jī)功耗低、更加節(jié)能省電的基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源。

2、本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：本實(shí)用新型包括脈寬調(diào)制控制單元、變壓器、充放電微控制單元、h橋回路、鋰電保護(hù)單元以及電池端，外部交流電與所述脈寬調(diào)制控制單元均接入所述變壓器的初次級(jí)圈，所述變壓器的次級(jí)線圈分兩路，一路經(jīng)所述連接器接入外部直流電，另一路依次接入所述充放電微控制單元、所述h橋回路、所述鋰電保護(hù)單元、所述電池端。

3、由上述方案可見(jiàn)，所述基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源體積小、產(chǎn)品重量輕、轉(zhuǎn)換效率高、抗干擾性強(qiáng)、寬的電壓輸入范圍、模塊化、待機(jī)功耗低、更加節(jié)能省電。

4、一個(gè)優(yōu)選方案是，所述基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源還包括整流二極管，所述整流二極管的正極與所述變壓器的次級(jí)線圈連接，所述整流二極管的負(fù)極與所述連接器連接。

5、一個(gè)優(yōu)選方案是，所述h橋回路包括電感、第一mos管、第二mos管、述第三mos管以及第四mos管，所述電感的一端與所述第一mos管、所述第三mos管的節(jié)點(diǎn)連接，所述電感的另一端與所述第二mos管、所述第四mos管的節(jié)點(diǎn)連接。

6、一個(gè)優(yōu)選方案是，所述基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源還包括第五mos管、第六mos管，所述第五mos管的漏極與所述鋰電保護(hù)單元的vm引腳連接，所述第五mos管的柵極與所述鋰電保護(hù)單元的co引腳連接，所述第五mos管的源極與所述第六mos管的源極連接，所述第六mos管的柵極與所述鋰電保護(hù)單元的do引腳連接，所述第六mos管的漏極與所述鋰電保護(hù)單元的vi引腳連接。

7、一個(gè)優(yōu)選方案是，所述基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源還包括防雷單元，所述防雷單元與外部交流電的輸出端連接。

8、一個(gè)優(yōu)選方案是，所述基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源還包括電磁干擾單元，所述電磁干擾單元與所述防雷單元的輸出端連接。

技術(shù)特征：

1.一種基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：它包括脈寬調(diào)制控制單元（1）、變壓器（t1）、充放電微控制單元（2）、h橋回路、鋰電保護(hù)單元（3）以及電池端（bat），外部交流電（4）與所述脈寬調(diào)制控制單元（1）均接入所述變壓器（t1）的初次級(jí)圈，所述變壓器（t1）的次級(jí)線圈分兩路，一路經(jīng)連接器（cn1）接入外部直流電，另一路依次接入所述充放電微控制單元（2）、所述h橋回路、所述鋰電保護(hù)單元（3）、所述電池端（bat）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：所述基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源還包括整流二極管（d3），所述整流二極管（d3）的正極與所述變壓器（t1）的次級(jí)線圈連接，所述整流二極管（d3）的負(fù)極與所述連接器（cn1）連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：所述h橋回路包括電感（l2）、第一mos管（q1）、第二mos管（q2）、述第三mos管（q3）以及第四mos管（q4），所述電感（l2）的一端與所述第一mos管（q1）、所述第三mos管（q3）的節(jié)點(diǎn)連接，所述電感（l2）的另一端與所述第二mos管（q2）、所述第四mos管（q4）的節(jié)點(diǎn)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：所述基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源還包括第五mos管（q5）、第六mos管（q6），所述第五mos管（q5）的漏極與所述鋰電保護(hù)單元（3）的vm引腳連接，所述第五mos管（q5）的柵極與所述鋰電保護(hù)單元（3）的co引腳連接，所述第五mos管（q5）的源極與所述第六mos管（q6）的源極連接，所述第六mos管（q6）的柵極與所述鋰電保護(hù)單元（3）的do引腳連接，所述第六mos管（q6）的漏極與所述鋰電保護(hù)單元（3）的vi引腳連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：所述基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源還包括防雷單元（5），所述防雷單元（5）包括保險(xiǎn)絲（f1）?、保險(xiǎn)絲電阻（fr1）以及、壓敏電阻（mov1），所述防雷單元（5）與外部交流電（4）的輸出端連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：所述基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源還包括電磁干擾單元（7），所述電磁干擾單元（7）包括整流橋堆（bd1）和電解電容（ce1），所述電磁干擾單元（7）與所述防雷單元（5）的輸出端連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：所述基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源還包括整流濾波單元（8），所述整流濾波單元（8）包括低通濾波器（lf1），所述電磁干擾單元（7）經(jīng)所述整流濾波單元（8）接入所述變壓器（t1）的初次級(jí)圈。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)旨在提供一種體積小、產(chǎn)品重量輕、轉(zhuǎn)換效率高、抗干擾性強(qiáng)、寬電壓輸入范圍、模塊化、待機(jī)功耗低、更加節(jié)能省電的基于智能充放電的應(yīng)急開(kāi)關(guān)電源。本技術(shù)包括脈寬調(diào)制控制單元、變壓器、充放電微控制單元、H橋回路、鋰電保護(hù)單元以及電池端，外部交流電與所述脈寬調(diào)制控制單元均接入所述變壓器的初次級(jí)圈，所述變壓器的次級(jí)線圈分兩路，一路經(jīng)所述連接器接入外部直流電，另一路依次接入所述充放電微控制單元、所述H橋回路、所述鋰電保護(hù)單元、所述電池端。本技術(shù)應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源的技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：周流芳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東德凌電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240112
技術(shù)公布日：2024/12/26