快速穩(wěn)定充電的鋰電池充電電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了快速穩(wěn)定充電的鋰電池充電電路，包括充電指示電路、可調(diào)恒流電路、可調(diào)穩(wěn)壓電路，充電指示電路包括PNP型三極管Q2、電阻R2、電阻R1、電阻R4、發(fā)光二極管LED1，可調(diào)穩(wěn)壓電路包括NPN型三極管Q1、電阻R3、可變電阻R5、穩(wěn)壓二極管D1，可調(diào)恒流電路包括PNP型三極管Q3、電阻R7、可變電阻R6，由于電阻R2的分壓作用，使得PNP型三極管Q2的E極和B極的電壓不同，形成電壓差，PNP型三極管Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)，隨著充電時間的推進，隨著被充電鋰電池電壓逐漸上升，充電電流將逐漸減小，待電池充滿后電阻R2上的壓降不斷減小，最終使PNP型三極管Q2截至。提供一種簡單有效的先快后慢的變電流充電系統(tǒng)。
【專利說明】快速穩(wěn)定充電的鋰電池充電電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及充電技術(shù)，具體是先快后慢的變電流充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]充電技術(shù)中，現(xiàn)在手機用的是鋰離子電池，所以，不存在記憶效應(yīng)問題，也不需要激活，第一次充電不需要像鎳電那樣沖12小時以上，只需要充4小時左右，離子電池的壽命只與充電次數(shù)有關(guān)系，鋰離子電池可以充電1000次左右。待機時間與使用情況有關(guān)系。在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時間后則進入休眠狀態(tài)，此時容量低于正常值，使用時間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活，只要經(jīng)過3—5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池，恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng)。因此用戶手機中的新鋰電池在激活過程中，是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此，從我自己的實踐來看，從一開始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。
[0003]所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強調(diào)過充和過放電會對鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電，特別是不要進行超過12個小時的超長充電。此外，鋰電池的手機或充電器在電池充滿后都會自動停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時的“涓流”充電。也就是說，如果你的鋰電池在充滿后，放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無一失，所以電池將長期處在危險的邊緣徘徊。這也是我們反對長充電的另一個理由。此外在對某些手機上，充電超過一定的時間后，如果不去取下充電器，這時系統(tǒng)不僅不停止充電，還將開始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的，但顯然對電池和手機/充電器的壽命而言是不利的。同時，長充電需要很長的時間，往往需要在夜間進行，而以我國電網(wǎng)的情況看，許多地方夜間的電壓都比較高，而且波動較大。前面已經(jīng)說過，鋰電池是很嬌貴的，它比鎳電在充放電方面耐波動的能力差得多，于是這又帶來附加的危險。
[0004]同時現(xiàn)有技術(shù)中，充電時有2種方法。一種是采用高壓快速充電，這對電池的壽命極為不利，還有一種是采用低壓慢充，這種方式的充電時間長。上述兩種方法都不適合當(dāng)前人們的需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的在于提供一種簡單、安全、有效、低成本的先快后慢的變電流充電系統(tǒng)，可以達到先快充，后慢充的效果，同時可以根據(jù)需求進行自動調(diào)節(jié)充電電壓等級，防止過壓充電或過低壓充電，達到較為理想的充電效果。
[0005]本發(fā)明的目的主要通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):快速穩(wěn)定充電的鋰電池充電電路，包括充電指示電路、可調(diào)恒流電路、可調(diào)穩(wěn)壓電路，其中，充電指示電路包括PNP型三極管Q2、電阻R2、電阻R1、電阻R4、發(fā)光二極管LED1，PNP型三極管Q2的E極與電阻R2的輸入端連接后接入充電電源VCC，PNP型三極管Q2的B極與電阻R1的輸入端連接，電阻R4串聯(lián)在發(fā)光二極管LED1與PNP型三極管Q2的C極之間，發(fā)光二極管LED1的輸出端連接到充電電池Cl的正極上，電阻R2的輸出端和電阻R1的輸出端連接并形成連接點P，其中，可調(diào)穩(wěn)壓電路包括NPN型三極管Q1、電阻R3、可變電阻R5、穩(wěn)壓二極管D1，其中，NPN型三極管Q1的C極、電阻R3的輸入端都同時連接到連接點P，電阻R3的輸出端連接到穩(wěn)壓二極管D1，同時電阻R3的輸出端連接到NPN型三極管Q1的B極，NPN型三極管Q1的E極與可變電阻R5的3端連接，可變電阻R5的2端連接與NPN型三極管Q1的B極連接，可變電阻R5的1端接地，穩(wěn)壓二極管D1接地，可調(diào)恒流電路包括PNP型三極管Q3、電阻R7、可變電阻R6，可變電阻R6的3端和2端都與PNP型三極管Q3的B極連接，可變電阻R6的1端連接接地的電阻R7，PNP型三極管Q3的E極與NPN型三極管Q1的E極連接，PNP型三極管Q3的C極與充電電池C1的正極連接。
[0006]本發(fā)明的設(shè)計原理為:本發(fā)明利用NPN型三極管Q1、電阻R3、可變電阻R5、穩(wěn)壓二極管D1組成精密的可調(diào)穩(wěn)壓電路。PNP型三極管Q3、電阻R7、可變電阻R6構(gòu)成可調(diào)恒流電路。PNP型三極管Q2、電阻R2、電阻R1、電阻R4、發(fā)光二極管LED1構(gòu)成充電指示電路。在上述電路的結(jié)構(gòu)狀態(tài)下，由于電阻R2的分壓作用，使得PNP型三極管Q2的E極和B極的電壓不同，形成電壓差，PNP型三極管Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)，隨著充電時間的推進，隨著被充電鋰電池電壓逐漸上升，充電電流將逐漸減小，待電池充滿后電阻R2上的壓降不斷減小，最終使PNP型三極管Q2截至，發(fā)光二極管LED1熄滅，為了保證電池能充足，一般指示燈熄滅后繼續(xù)充電1?2小時，使用時需要在Q2、Q3裝適當(dāng)大小的散熱片。同時，上述電路中，初始狀態(tài)中由于PNP型三極管Q2的E極和B極的電壓差較大，因此前期的充電速率很快，隨著電壓差的減少，充電速率慢慢降低。同時我們可以通過調(diào)整可變電阻R6和可變電阻R5，以此來控制電阻R2兩端的電壓差，以調(diào)整充電的速率，當(dāng)可變電阻R5百分比阻值調(diào)小后，充電速率加快，當(dāng)可變電阻R5百分比阻值調(diào)大后，充電速率變慢，調(diào)整可變電阻R6可以起到調(diào)整充電電流的目的，當(dāng)可變電阻R6百分比阻值調(diào)小后，充電電池C1的充電電流增大，當(dāng)可變電阻R6百分比阻值調(diào)大后，充電電池C1的充電電流變小。利用上述遠離，我們可以選擇適合自己的充電方式，例如，需要急用時我們選擇快速充電方式，調(diào)整可變電阻R5的百分比阻值小，使得充電速率上升，同時調(diào)整可變電阻R6百分比阻值調(diào)小使得充電電池C1的充電電流增大，達到快速充電的目的。當(dāng)我們不著急使用充電電池C1時，我們可以采用慢充模式，采用低電流低速率的充電方式進行充電。
[0007]優(yōu)選的，所述充電電源VCC采用正12V的直流電源。
[0008]優(yōu)選的，電阻R2的阻值為3.4歐姆或5歐姆或4歐姆的小阻值電阻器。為了使得電阻R2的前端和后端之間的電壓差不會很大，因此此處的電阻R2采用小阻值的電阻器。即為了使得PNP型三極管Q2的E極和B極的電壓差不會很大，因此此處的電阻R2采用小阻值的電阻器。這樣便于控制PNP型三極管Q2的截止。
[0009]優(yōu)選的，充電電池C1為鋰電池。
[0010]優(yōu)選的，可變電阻R5的可調(diào)阻值范圍為0至20K歐姆。
[0011]優(yōu)選的，可變電阻R5的可調(diào)阻值范圍為0至2K歐姆。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點在于:結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作簡單快捷，能快速的、方便的實現(xiàn)先快后慢的變電流充電系統(tǒng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為充電完成后的電路狀態(tài)示意圖。
[0014]圖2為充電開始時的電路狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0016]實施例1:
如圖1-圖2所示。
[0017]快速穩(wěn)定充電的鋰電池充電電路，包括充電指示電路、可調(diào)恒流電路、可調(diào)穩(wěn)壓電路，其中，充電指示電路包括PNP型三極管Q2、電阻R2、電阻R1、電阻R4、發(fā)光二極管LED1，PNP型三極管Q2的E極與電阻R2的輸入端連接后接入充電電源VCC，PNP型三極管Q2的B極與電阻R1的輸入端連接，電阻R4串聯(lián)在發(fā)光二極管LED1與PNP型三極管Q2的C極之間，發(fā)光二極管LED1的輸出端連接到充電電池C1的正極上，電阻R2的輸出端和電阻R1的輸出端連接并形成連接點P，其中，可調(diào)穩(wěn)壓電路包括NPN型三極管Q1、電阻R3、可變電阻R5、穩(wěn)壓二極管D1，其中，NPN型三極管Q1的C極、電阻R3的輸入端都同時連接到連接點P，電阻R3的輸出端連接到穩(wěn)壓二極管D1，同時電阻R3的輸出端連接到NPN型三極管Q1的B極，NPN型三極管Q1的E極與可變電阻R5的3端連接，可變電阻R5的2端連接與NPN型三極管Q1的B極連接，可變電阻R5的1端接地，穩(wěn)壓二極管D1接地，可調(diào)恒流電路包括PNP型三極管Q3、電阻R7、可變電阻R6，可變電阻R6的3端和2端都與PNP型三極管Q3的B極連接，可變電阻R6的1端連接接地的電阻R7，PNP型三極管Q3的E極與NPN型三極管Q1的E極連接，PNP型三極管Q3的C極與充電電池C1的正極連接。
[0018]本發(fā)明的設(shè)計原理為:本發(fā)明利用NPN型三極管Q1、電阻R3、可變電阻R5、穩(wěn)壓二極管D1組成精密的可調(diào)穩(wěn)壓電路。PNP型三極管Q3、電阻R7、可變電阻R6構(gòu)成可調(diào)恒流電路。PNP型三極管Q2、電阻R2、電阻R1、電阻R4、發(fā)光二極管LED1構(gòu)成充電指示電路。在上述電路的結(jié)構(gòu)狀態(tài)下，由于電阻R2的分壓作用，使得PNP型三極管Q2的E極和B極的電壓不同，形成電壓差，PNP型三極管Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)，隨著充電時間的推進，隨著被充電鋰電池電壓逐漸上升，充電電流將逐漸減小，待電池充滿后電阻R2上的壓降不斷減小，最終使PNP型三極管Q2截至，發(fā)光二極管LED1熄滅，為了保證電池能充足，一般指示燈熄滅后繼續(xù)充電1?2小時，使用時需要在Q2、Q3裝適當(dāng)大小的散熱片。同時，上述電路中，初始狀態(tài)中由于PNP型三極管Q2的E極和B極的電壓差較大，因此前期的充電速率很快，隨著電壓差的減少，充電速率慢慢降低。同時我們可以通過調(diào)整可變電阻R6和可變電阻R5，以此來控制電阻R2兩端的電壓差，以調(diào)整充電的速率，當(dāng)可變電阻R5百分比阻值調(diào)小后，充電速率加快，當(dāng)可變電阻R5百分比阻值調(diào)大后，充電速率變慢，調(diào)整可變電阻R6可以起到調(diào)整充電電流的目的，當(dāng)可變電阻R6百分比阻值調(diào)小后，充電電池C1的充電電流增大，當(dāng)可變電阻R6百分比阻值調(diào)大后，充電電池C1的充電電流變小。利用上述遠離，我們可以選擇適合自己的充電方式，例如，需要急用時我們選擇快速充電方式，調(diào)整可變電阻R5的百分比阻值小，使得充電速率上升，同時調(diào)整可變電阻R6百分比阻值調(diào)小使得充電電池C1的充電電流增大，達到快速充電的目的。當(dāng)我們不著急使用充電電池C1時，我們可以采用慢充模式，采用低電流低速率的充電方式進行充電。
[0019]優(yōu)選的，所述充電電源VCC采用正12V的直流電源。
[0020]優(yōu)選的，電阻R2的阻值為3.4歐姆或5歐姆或4歐姆的小阻值電阻器。為了使得電阻R2的前端和后端之間的電壓差不會很大，因此此處的電阻R2采用小阻值的電阻器。即為了使得PNP型三極管Q2的E極和B極的電壓差不會很大，因此此處的電阻R2采用小阻值的電阻器。這樣便于控制PNP型三極管Q2的截止。
[0021]優(yōu)選的，充電電池C1為鋰電池。
[0022]優(yōu)選的，可變電阻R5的可調(diào)阻值范圍為0至20K歐姆。
[0023]優(yōu)選的，可變電阻R5的可調(diào)阻值范圍為0至2K歐姆。
[0024]如上所述，則能很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.快速穩(wěn)定充電的鋰電池充電電路，其特征在于:包括充電指示電路、可調(diào)恒流電路、可調(diào)穩(wěn)壓電路，其中，充電指示電路包括PNP型三極管Q2、電阻R2、電阻R1、電阻R4、發(fā)光二極管LEDl，PNP型三極管Q2的E極與電阻R2的輸入端連接后接入充電電源VCC，PNP型三極管Q2的B極與電阻Rl的輸入端連接，電阻R4串聯(lián)在發(fā)光二極管LEDl與PNP型三極管Q2的C極之間，發(fā)光二極管LEDl的輸出端連接到充電電池Cl的正極上，電阻R2的輸出端和電阻Rl的輸出端連接并形成連接點P，其中，可調(diào)穩(wěn)壓電路包括NPN型三極管Ql、電阻R3、可變電阻R5、穩(wěn)壓二極管Dl，其中，NPN型三極管Ql的C極、電阻R3的輸入端都同時連接到連接點P，電阻R3的輸出端連接到穩(wěn)壓二極管Dl，同時電阻R3的輸出端連接到NPN型三極管Ql的B極，NPN型三極管Ql的E極與可變電阻R5的3端連接，可變電阻R5的2端連接與NPN型三極管Ql的B極連接，可變電阻R5的I端接地，穩(wěn)壓二極管Dl接地，可調(diào)恒流電路包括PNP型三極管Q3、電阻R7、可變電阻R6，可變電阻R6的3端和2端都與PNP型三極管Q3的B極連接，可變電阻R6的I端連接接地的電阻R7，PNP型三極管Q3的E極與NPN型三極管Ql的E極連接，PNP型三極管Q3的C極與充電電池Cl的正極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速穩(wěn)定充電的鋰電池充電電路，其特征在于:所述充電電源VCC采用正12V的直流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速穩(wěn)定充電的鋰電池充電電路，其特征在于:電阻R2的阻值為3.4歐姆或5歐姆或4歐姆的小阻值電阻器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速穩(wěn)定充電的鋰電池充電電路，其特征在于:充電電池Cl為鋰電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速穩(wěn)定充電的鋰電池充電電路，其特征在于:可變電阻R5的可調(diào)阻值范圍為O至20K歐姆。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速穩(wěn)定充電的鋰電池充電電路，其特征在于:可變電阻R5的可調(diào)阻值范圍為O至2K歐姆。
【文檔編號】H02J7/00GK104269902SQ201410534708
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】任佳, 袁祖斌 申請人:成都銳奕信息技術(shù)有限公司