技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及數(shù)字控制充電器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多支路反饋充電器電路。

背景技術(shù)

市場(chǎng)上常見(jiàn)的數(shù)字控制充電器，如TL431（可控精密穩(wěn)壓源）配合微控制器MCU的充電器，該類(lèi)充電器在充電時(shí)一般包括恒流、恒壓和浮充三種充電模式。若以該充電器給規(guī)格為48V17AH的電池充電，可見(jiàn)如下描述的具體充電過(guò)程，如果電池的端電壓較低，在接入充電器的時(shí)候，工作在恒流充電的模式，即充電器輸出電流恒定，一般為2.5A，輸出電壓隨著充電的持續(xù)而慢慢上升，直到輸出電壓達(dá)到設(shè)定值58V，則進(jìn)入恒壓充電模式，這時(shí)候，充電器的輸出電壓維持在58V不變，隨著充電的進(jìn)行，電池的電量逐漸上升，即電池的端電壓越來(lái)越大，故系統(tǒng)的輸出電流就越來(lái)越小，當(dāng)充電電流降到500mA的時(shí)候，系統(tǒng)將輸出電壓由58V調(diào)整至55V并維持不變，進(jìn)入浮充模式，一直到充電結(jié)束。該充電器的具體電路見(jiàn)圖1，具體包括功率轉(zhuǎn)換電路2’和閉環(huán)反饋電路，閉環(huán)反饋電路包括原邊控制器1’、電流檢測(cè)器8’、微控制器5’、電平轉(zhuǎn)換器7’、電壓控制器6’、低通濾波器4’和光電耦合器3’。閉環(huán)反饋電路根據(jù)功率轉(zhuǎn)換電路2’的輸出電壓和輸出電流，提供反饋信號(hào)，使功率轉(zhuǎn)換電路2’的輸出電壓恒定。其中，電平轉(zhuǎn)換器7’將輸出電壓穩(wěn)定在58V或者55V,即恒壓或者浮充模式。微控制器5’主要是通過(guò)電流檢測(cè)器8’采集輸出電流，如果系統(tǒng)輸出電流小于500mA，則控制電平轉(zhuǎn)換器7’將輸出電壓穩(wěn)定在55V；如果系統(tǒng)輸出電流在500mA～2.5A，則控制電平轉(zhuǎn)換器7’將輸出電壓穩(wěn)定在58V。

上述充電器在恒壓或者浮充模式下，微控制器5’不會(huì)產(chǎn)生PWM（脈沖寬度調(diào)制）反饋信號(hào)，功率轉(zhuǎn)換電路2’的反饋只能由電壓控制器6’來(lái)完成。當(dāng)電流檢測(cè)器8’采樣到的輸出電流大于2.5A時(shí)，微控制器5’才產(chǎn)生PWM反饋信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器4’后變成較平穩(wěn)的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)又經(jīng)過(guò)單向?qū)ㄆ鬏敵龆伺c電壓反饋信號(hào)進(jìn)行疊加，使得傳入電壓控制器6’的反饋信號(hào)總量增大，從而減小輸出電壓值，最終達(dá)到維持輸出電流恒定的效果，即恒流充電模式。

該充電電路在系統(tǒng)剛上電的時(shí)候，微控制器5’并沒(méi)有完成啟動(dòng)和軟件初始化過(guò)程，不能進(jìn)行信號(hào)反饋，所以，功率轉(zhuǎn)換電路2’的輸出電壓是55V或58V，輸出電壓根據(jù)微控制器5’缺省的IO狀態(tài)不同，電壓不一樣。參照?qǐng)D2的電壓電流波形圖，以55V為例，若負(fù)載電池等效電阻為15Ω，則輸出電流為3.67A，比2.5A額定值高出很多，如果電池電量更小，則其輸出電流會(huì)更大，對(duì)負(fù)載電池壽命和性能有較大影響。而該大電流的持續(xù)時(shí)間直接取決于微控制器5’的啟動(dòng)時(shí)間和運(yùn)算速度，比較難把握。另外，如果該系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中遇到微控制器5’不工作的情況，在功率允許的范圍內(nèi)，則其輸出電壓會(huì)一直維持55V，若負(fù)載電池等效電阻為15Ω，則在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，充電電流都會(huì)維持在3.67A，其電壓電流波形圖參照?qǐng)D3，這會(huì)嚴(yán)重影響電池壽命和性能，甚至發(fā)生電池鼓包、損壞甚至爆炸；還有，由于此系統(tǒng)的電壓反饋由模擬電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，微控制器5’并沒(méi)有采集輸出電壓并進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，所以需要額外的反饋控制電路進(jìn)行閉環(huán)控制，一般采用以TL431為核心的反饋電路結(jié)構(gòu)，成本較高，電路器件較多。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有充電器存在因微控制器啟動(dòng)時(shí)間限制或不工作等因素造成充電器的輸出電流大、大電流持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，提供了一種在微控制器不工作情況下，能限制充電輸出電流過(guò)大，并且成本較低的多支路反饋充電器電路。

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的一種技術(shù)方案是：