新型铅酸电池充电电路.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020274180.3 (22)申请日 2020.03.09 (73)专利权人 天津泛在科技有限公司 地址 300450 天津市滨海新区高新区塘沽 海洋科技园海缘路199号东4-5号楼 802室 (72)发明人 刘继军赵润军 (74)专利代理机构 天津盛理知识产权代理有限 公司 12209 代理人 陈娟 (51)Int.Cl. H02J 7/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种新型铅酸电池充电电路 (57)摘要 本实用新型涉及一种新型铅酸电池充电电 路， 包括。

2、反击电源控制单元、 反馈保护电路单元、 功率推动单元。 本实用新型采用恒流充电， 恒压 充电和涓流充电的三个过程实现对电池充电的 管理控制。 主要工作过程是输入的DC24V电压经 过稳压电路可靠给UC3843供电， 芯片采用33KHz 工作频率， 采用图腾推挽输出控制MOS实现对变 压器的脉冲供电， 反击二次侧输出稳定的电源。 该电路结构设计中对于MOS的瞬态电流进行控 制， 对于输出的电压进行采样控制， 同时对于输 出电流也进行有效的控制。 尤其负载输出电流部 分采用了镜像电流采样方式， 具备低成本的差分 采样， 可靠成本低。 同时电路自带外控制开关功 能， 外部可以简单的通过高低电平实现对。

3、充电器 的开关操作。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 211296278 U 2020.08.18 CN 211296278 U 1.一种新型铅酸电池充电电路， 其特征在于： 包括反击电源控制单元、 反馈保护电路单 元、 功率推动单元， 所述的反击电源控制单元包括芯片U6、 双二极管Q12、 Q27、 三极管Q31、 Q17、 Q21， 多个电阻， 多个电容， 双二极管Q12一端接24V直流电机， 另一端连接电容C18的一 端、 极性电容E11的正极、 极性电容E12的正极、 电阻R109的一端、 电阻R37的一端、 电阻R38的 一端以及功率推动单元的电阻R33的一端， C18的。

4、另一端、 极性电容E11的负极、 极性电容E12 的负极接地并与二极管Q32的一端连接， 二极管Q32的另一端连接电阻R109的另一端以及三 极管Q31的基极， 三极管Q31的集电极连接电阻R37、 R38的另一端， 三极管Q31的发射极连接 极性电容C17的正极、 芯片U6的7号引脚以及三极管Q17的集电极， 极性电容C17的负极接地， 三极管Q17的发射极连接电阻R48的一端以及三极管Q21的发射极， 电阻R48的另一端连接电 阻R56的一端及功率推动单元的MOS管Q20的1号引脚， 电阻R56的另一端连接功率推动单元 的MOS管Q20的3号引脚以及三极管Q21的集电极， 三极管Q21的基。

5、极连接三极管Q17的基极以 及电阻R55的一端， 电阻R55的另一端连接芯片U6的6号引脚， 芯片U6的3号引脚连接电阻R62 的一端以及电阻R76的一端， 电阻R62的另一端连接反馈保护电路单元的电阻R49及双运算 放大器U7A的1号引脚， 电阻R76的另一端连接反馈保护电路单元的电阻R41及双运算放大器 U7B的7号引脚， 芯片U6的5号引脚接地， 芯片U6的4号引脚电阻R51的一端以及电容C26的一 端， 电容C26的另一端接地且连接电容C29的一端， 电容C29的另一端连接电阻R51的另一端 及芯片U6的8号引脚， 芯片U6的1号引脚连接电容C31的一端及电阻R67的一端， 电容C31。

6、的另 一端连接芯片U6的2号引脚、 电阻R67的另一端、 电阻R78的一端、 电阻R74的一端以及双二极 管Q27的一端， 电阻R78的另一端接地， 双二极管Q27的另一端连接电阻R79的一端， 电阻R79 的另一端连接控制充电器开关， 电阻R74的另一端连接电阻R75的一端， 电阻R75的另一端连 接功率推动单元的极性电容E20的正极及电容C19的一端。 2.根据权利要求1所述的新型铅酸电池充电电路， 其特征在于： 所述的反馈保护电路单 元包括双运算放大器U7A、 U7B、 双二极管Q26、 三极管Q18、 Q19， 多个电阻及电容， 双运算放大 器U7A的2号引脚连接电阻R60的一端以及电。

7、阻R49的一端， 电阻R60的另一端接地， 双运算放 大器U7A的3号引脚连接电阻R58的一端， 电阻R58的另一端连接电阻R68、 R73的一端以及MOS 管Q20的3号引脚， 电阻R68、 R73的另一端接地， 双运算放大器U7A的4号引脚接地， 双运算放 大器U7A的8号引脚连接电容C25的一端及电源， C25的另一端接地， 双运算放大器U7B的6号 引脚连接电阻R41及电阻R40的一端， 电阻R40的另一端接地， 双运算放大器U7B的5号引脚连 接电阻R52的一端以及双二极管Q26的一端， 双二极管Q26的另一端连接电源， 电阻R52的另 一端连接三极管Q18的集电极、 电阻R64的一。

8、端以及电容C32的一端， 电阻R64的另一端连接 电容C32的另一端、 电阻R65的一端并接地， 电阻R65的另一端连接三极管Q18的基极以及三 极管Q19的集电极， 三极管Q19的基极连接三极管Q18的基极， 三极管Q19的发射极连接功率 推动单元的电阻R31以及双二极管Q14的一端， 双二极管Q14的另一端连接电池正极， 三极管 Q18的发射极连接功率推动单元的电阻R39的一端， 电阻R39的另一端连接电阻R31的一端以 及电容C19的一端。 3.根据权利要求1所述的新型铅酸电池充电电路， 其特征在于： 所述的功率推动单元包 括MOS管Q20、 双二极管Q13、 双二极管Q14、 变压器B。

9、2， 多个电阻及电容， MOS管Q20的2号引脚 连接变压器B2的1号引脚、 二极管D13的一端， 二极管D13的另一端连接电解电容C23的负极、 电阻R33、 R34、 R35、 R36的一端， 电解电容C23的正极、 电阻R33、 R34、 R35、 R36的另一端连接变 权利要求书 1/2 页 2 CN 211296278 U 2 压器B2的2号引脚， 变压器B2的4号引脚接地， 变压器B2的3号引脚连接双二极管Q13的一端， 双二极管Q13的另一端连接极性电容E20的正极， 极性电容E20的负极接地。 4.根据权利要求1所述的新型铅酸电池充电电路， 其特征在于： 所述的芯片U6的型号为。

10、 ST-UC3843。 权利要求书 2/2 页 3 CN 211296278 U 3 一种新型铅酸电池充电电路 技术领域 0001 本实用新型属于电气领域， 涉及铅酸电池， 尤其是一种新型铅酸电池充电电路。 背景技术 0002 铅酸电池是一种电极主要由铅及其氧化物制成， 电解液是硫酸溶液的蓄电池。 铅 酸电池放电状态下， 正极主要成分为二氧化铅， 负极主要成分为铅； 充电状态下， 正负极的 主要成分均为硫酸铅。 0003 铅酸电池的应用领域非常广泛， 针对不同的应用， 需要有针对地开发充电电路。 常 见的铅酸电池的充电器多用于电动车、 汽车， 如专利CN207251262U， CN207725。

11、245U。 0004 上述专利无法满足港口供电用铅酸电池充电的需求， 无法实现模拟量检测， 可靠 成本控制， 以及全工业器件应用。 实用新型内容 0005 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处， 提供一种操作简单、 成本低的 新型铅酸电池充电电路。 0006 本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是： 0007 一种新型铅酸电池充电电路， 包括反击电源控制单元、 反馈保护电路单元、 功率推 动单元。 0008 而且， 所述的反击电源控制单元包括芯片U6、 双二极管Q12、 Q27、 三极管Q31、 Q17、 Q21， 多个电阻， 多个电容， 双二极管Q12一端接24V直流电机， 另一端连。

12、接电容C18的一端、 极 性电容E11的正极、 极性电容E12的正极、 电阻R109的一端、 电阻R37的一端、 电阻R38的一端 以及功率推动单元的电阻R33的一端， C18的另一端、 极性电容E11的负极、 极性电容E12的负 极接地并与二极管Q32的一端连接， 二极管Q32的另一端连接电阻R109的另一端以及三极管 Q31的基极， 三极管Q31的集电极连接电阻R37、 R38的另一端， 三极管Q31的发射极连接极性 电容C17的正极、 芯片U6的7号引脚以及三极管Q17的集电极， 极性电容C17的负极接地， 三极 管Q17的发射极连接电阻R48的一端以及三极管Q21的发射极， 电阻R48。

13、的另一端连接电阻 R56的一端及功率推动单元的MOS管Q20的1号引脚， 电阻R56的另一端连接功率推动单元的 MOS管Q20的3号引脚以及三极管Q21的集电极， 三极管Q21的基极连接三极管Q17的基极以及 电阻R55的一端， 电阻R55的另一端连接芯片U6的6号引脚， 芯片U6的3号引脚连接电阻R62的 一端以及电阻R76的一端， 电阻R62的另一端连接反馈保护电路单元的电阻R49及双运算放 大器U7A的1号引脚， 电阻R76的另一端连接反馈保护电路单元的电阻R41及双运算放大器 U7B的7号引脚， 芯片U6的5号引脚接地， 芯片U6的4号引脚电阻R51的一端以及电容C26的一 端， 电容。

14、C26的另一端接地且连接电容C29的一端， 电容C29的另一端连接电阻R51的另一端 及芯片U6的8号引脚， 芯片U6的1号引脚连接电容C31的一端及电阻R67的一端， 电容C31的另 一端连接芯片U6的2号引脚、 电阻R67的另一端、 电阻R78的一端、 电阻R74的一端以及双二极 管Q27的一端， 电阻R78的另一端接地， 双二极管Q27的另一端连接电阻R79的一端， 电阻R79 说明书 1/4 页 4 CN 211296278 U 4 的另一端连接控制充电器开关， 电阻R74的另一端连接电阻R75的一端， 电阻R75的另一端连 接功率推动单元的极性电容E20的正极及电容C19的一端。 0。

15、009 而且， 所述的反馈保护电路单元包括双运算放大器U7A、 U7B、 双二极管Q26、 三极管 Q18、 Q19， 多个电阻及电容， 双运算放大器U7A的2号引脚连接电阻R60的一端以及电阻R49的 一端， 电阻R60的另一端接地， 双运算放大器U7A的3号引脚连接电阻R58的一端， 电阻R58的 另一端连接电阻R68、 R73的一端以及MOS管Q20的3号引脚， 电阻R68、 R73的另一端接地， 双运 算放大器U7A的4号引脚接地， 双运算放大器U7A的8号引脚连接电容C25的一端及电源， C25 的另一端接地， 双运算放大器U7B的6号引脚连接电阻R41及电阻R40的一端， 电阻R4。

16、0的另一 端接地， 双运算放大器U7B的5号引脚连接电阻R52的一端以及双二极管Q26的一端， 双二极 管Q26的另一端连接电源， 电阻R52的另一端连接三极管Q18的集电极、 电阻R64的一端以及 电容C32的一端， 电阻R64的另一端连接电容C32的另一端、 电阻R65的一端并接地， 电阻R65 的另一端连接三极管Q18的基极以及三极管Q19的集电极， 三极管Q19的基极连接三极管Q18 的基极， 三极管Q19的发射极连接功率推动单元的电阻R31以及双二极管Q14的一端， 双二极 管Q14的另一端连接电池正极， 三极管Q18的发射极连接功率推动单元的电阻R39的一端， 电 阻R39的另一端。

17、连接电阻R31的一端以及电容C19的一端。 0010 而且， 所述的功率推动单元包括MOS管Q20、 双二极管Q13、 双二极管Q14、 变压器B2， 多个电阻及电容， MOS管Q20的2号引脚连接变压器B2的1号引脚、 二极管D13的一端， 二极管 D13的另一端连接电解电容C23的负极、 电阻R33、 R34、 R35、 R36的一端， 电解电容C23的正极、 电阻R33、 R34、 R35、 R36的另一端连接变压器B2的2号引脚， 变压器B2的4号引脚接地， 变压器 B2的3号引脚连接双二极管Q13的一端， 双二极管Q13的另一端连接极性电容E20的正极， 极 性电容E20的负极接地。。

18、 0011 而且， 所述的芯片U6的型号为ST-UC3843。 0012 本实用新型的优点和积极效果是： 0013 本实用新型电路为港口设备大量的铅酸电池的充电单元部分应用设计， 采用反击 电源结构， 输入DC24V， 针对2节或者3节铅酸电池实现3段充电部分。 电路采用UC3843为主控 芯片， 采用恒流充电， 恒压充电和涓流充电的三个过程实现对电池充电的管理控制。 主要工 作过程是输入的DC24V电压经过稳压电路可靠给UC3843供电， 芯片采用33KHz工作频率， 采 用图腾推挽输出控制MOS实现对变压器的脉冲供电， 反击二次侧输出稳定的电源。 该电路结 构设计中对于MOS的瞬态电流进行。

19、控制， 对于输出的电压进行采样控制， 同时对于输出电流 也进行有效的控制。 通过三个反馈环节实现充电三个过程。 尤其负载输出电流部分采用了 镜像电流采样方式， 具备低成本的差分采样， 可靠成本低。 同时电路自带外控制开关功能， 外部可以简单的通过高低电平实现对充电器的开关操作。 附图说明 0014 图1为本发明电路图； 0015 图2为图1中的反击电源控制单元电路图； 0016 图3为图1中的反馈保护电路单元电路图； 0017 图4为图1中的功率推动单元电路图。 说明书 2/4 页 5 CN 211296278 U 5 具体实施方式 0018 下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述， 以下。

20、实施例只是描述性的， 不 是限定性的， 不能以此限定本实用新型的保护范围。 0019 一种新型铅酸电池充电电路， 包括反击电源控制单元、 反馈保护电路单元、 功率推 动单元。 0020 所述的反击电源控制单元包括芯片U6、 双二极管Q12、 Q27、 三极管Q31、 Q17、 Q21， 多 个电阻， 多个电容。 双二极管Q12一端接24V直流电机， 另一端连接电容C18的一端、 极性电容 E11的正极、 极性电容E12的正极、 电阻R109的一端、 电阻R37的一端、 电阻R38的一端、 功率推 动单元的电阻R33的一端， C18的另一端、 极性电容E11的负极、 极性电容E12的负极接地并与。

21、 二极管Q32的一端连接， 二极管Q32的另一端连接电阻R109的另一端、 连接三极管Q31的基 极， 三极管Q31的集电极连接电阻R37、 R38的另一端， 三极管Q31的发射极连接极性电容C17 的正极、 芯片U6的7号引脚、 三极管Q17的集电极， 极性电容C17的负极接地， 三极管Q17的发 射极连接电阻R48的一端、 三极管Q21的发射极， 电阻R48的另一端连接电阻R56的一端及功 率推动单元的MOS管Q20的1号引脚， 电阻R56的另一端连接功率推动单元的MOS管Q20的3号 引脚、 三极管Q21的集电极， 三极管Q21的基极连接三极管Q17的基极、 电阻R55的一端， 电阻 R。

22、55的另一端连接芯片U6的6号引脚， 芯片U6的3号引脚连接电阻R62的一端、 电阻R76的一 端， 电阻R62的另一端连接反馈保护电路单元的电阻R49及双运算放大器U7A的1号引脚， 电 阻R76的另一端连接反馈保护电路单元的电阻R41及双运算放大器U7B的7号引脚， 芯片U6的 5号引脚接地。 芯片U6的4号引脚电阻R51的一端、 电容C26的一端， 电容C26的另一端接地且 连接电容C29的一端， 电容C29的另一端连接电阻R51的另一端及芯片U6的8号引脚。 U6的1号 引脚连接电容C31的一端及电阻R67的一端， 电容C31的另一端连接芯片U6的2号引脚、 电阻 R67的另一端、 电。

23、阻R78的一端、 电阻R74的一端、 双二极管Q27的一端， 电阻R78的另一端接 地， 双二极管Q27的另一端连接电阻R79的一端， 电阻R79的另一端连接控制充电器开关。 电 阻R74的另一端连接电阻R75的一端， 电阻R75的另一端连接功率推动单元的极性电容E20的 正极及电容C19的一端。 0021 所述的反馈保护电路单元包括双运算放大器U7A、 U7B、 双二极管Q26、 三极管Q18、 Q19， 多个电阻及电容， 双运算放大器U7A的2号引脚连接电阻R60的一端、 电阻R49的一端， 电 阻R60的另一端接地。 双运算放大器U7A的3号引脚连接电阻R58的一端， 电阻R58的另一端。

24、连 接电阻R68、 R73的一端、 MOS管Q20的3号引脚， 电阻R68、 R73的另一端接地。 双运算放大器U7A 的4号引脚接地。 双运算放大器U7A的8号引脚连接电容C25的一端及电源， C25的另一端接 地。 双运算放大器U7B的6号引脚连接电阻R41及电阻R40的一端， 电阻R40的另一端接地。 双 运算放大器U7B的5号引脚连接电阻R52的一端、 双二极管Q26的一端， 双二极管Q26的另一端 连接电源。 电阻R52的另一端连接三极管Q18的集电极、 电阻R64的一端、 电容C32的一端， 电 阻R64的另一端连接电容C32的另一端、 电阻R65的一端并接地， 电阻R65的另一端。

25、连接三极 管Q18的基极、 三极管Q19的集电极， 三极管Q19的基极连接三极管Q18的基极， 三极管Q19的 发射极连接功率推动单元的电阻R31、 双二极管Q14的一端， 双二极管Q14的另一端连接电池 正极。 三极管Q18的发射极连接功率推动单元的电阻R39的一端， 电阻R39的另一端连接电阻 R31的一端、 电容C19的一端。 0022 所述的功率推动单元包括MOS管Q20、 双二极管Q13、 双二极管Q14、 变压器B2， 多个 说明书 3/4 页 6 CN 211296278 U 6 电阻及电容， MOS管Q20的2号引脚连接变压器B2的1号引脚、 二极管D13的一端， 二极管D13。

26、的 另一端连接电解电容C23的负极、 电阻R33、 R34、 R35、 R36的一端， 电解电容C23的正极、 电阻 R33、 R34、 R35、 R36的另一端连接变压器B2的2号引脚， 变压器B2的4号引脚接地， 变压器B2的 3号引脚连接双二极管Q13的一端， 双二极管Q13的另一端连接极性电容E20的正极， 极性电 容E20的负极接地。 0023 以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式， 应当指出， 对于本领域的普通技术 人员来说， 在不脱离实用新型构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本实 用新型的保护范围。 说明书 4/4 页 7 CN 211296278 U 7 图1 说明书附图 1/3 页 8 CN 211296278 U 8 图2 图3 说明书附图 2/3 页 9 CN 211296278 U 9 图4 说明书附图 3/3 页 10 CN 211296278 U 10 。