一种交流电网充电管理系统的制作方法

1.本实用新型涉及交流电网充电领域，具体为一种交流电网充电管理系统。


背景技术：

2.在一般的交流供电系统中，如图1所示，在存在可充电电池的应用中，一般采用ac/dc的方式给电池充电，即先将交路输入电压整流，并变换为dc电压，然后再给电池充电。因此在给电池充电之前，必须使用ac/dc变换器。该ac/dc变换器可以坐在应用系统中，也可以单独做成一个模块或者电源。
3.但是在某些应用场景中，比如照明应用中，系统的主要供电来源是交流电源，而电池供电工作模式下，是处于备用电源工作模式。因此，在这种应用模式下，允许充电电流相对比较小，或者允许电池充满的时间长。而要求系统简洁性和成本比较高。而单独对小电流充电的应用，而额外设计一个ac/dc则成本会比较大。
4.因此需要另外一种充电模式/系统，使得在允许小电流充电的系统中，简充电线路简洁。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种交流电网充电管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种交流电网充电管理系统，包括输入火线，输入零线，用于给整个系统提供接入电网的连线；
7.整流桥，用于整流交流输入的电压，且系统的参考地为整流桥的负输出端；
8.交流高压检测模块，用于检测交流电压的相位信息，并决定交流直接充电的脉冲宽度；
9.高压充电模块，用于交流直接供给至电池充电，高压充电模块根据交流相关信息在交流输入电压的某段时间内，从vbus端直接给电池充电，且交流相关信息包括交流输入电压的相位信息以及电池的电压信息。
10.优选的，交流高压检测模块基于第一相位检测电路、第二相位检测电路，且第一相位检测电路用于通过检测零线和火线的电压信号，并根据vl，vn信号的大小，给出交流电压的相位信息；所述第二相位检测电路通过检测vbus的电压信号，并根据vbus的电压信号，给出交流电压的相位信息。第一相位检测电路直接检测vl，vn的电压，第一相位检测电路需提供两个高压输入信号，第二相位检测电路用于检测vbus电压，第二相位检测电路需要一个电压泄放通路，以保证vl，vn电压低的时候，vbus信号能跟随vl，vn的电压值。
11.优选的，高压充电模块直接从vbus端取电，并供给电池充电，由于vbus在整个周期内有可能电压远远大于电池电压，当vbus电压和/或vl，vn的电压超过某个阈值的时候，将充电电流关闭，避免充电效率过低。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.本实用新型的充电系统能使得交流电压直接给电池充电，且由于充电电流是脉冲充电方式，在减小充电电路设计的同时，避免了高压导致的充电损耗过大；而且使用交流电压直接给电池充电，使得线路简单可靠，降低系统复杂程度和成本，充电通路即从vbus端直接给电池充电，同时充电电流采用脉冲充电模式，节省了ac/dc电源的设计和成本。
附图说明
14.图1为本背景技术中具有ac/dc变换器的充电管理示意图；
15.图2为本实用新型实施例1相位检测的交流直接充电原理图；
16.图3为本实用新型实施例2相位检测的交流直接充电原理图；
17.图4为本实用新型交流直充与脉冲充电电流波形图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.实施例1：请参阅图2、4，本实用新型提供一种技术方案：一种交流电网充电管理系统，图2中：101、整流桥；302、第一相位检测器；303、开关控制模块；304、开关管。
20.充电管理系统包括：
21.输入火线vl，输入零线vn，用于给整个系统提供接入电网的连线；
22.整流桥101，用于整流交流输入的电压，且系统的参考地为整流桥101的负输出端；
23.交流高压检测模块，用于检测交流电压的相位信息，并决定交流直接充电的脉冲宽度；交流高压检测模块基于第一相位检测电路、第二相位检测电路，且第一相位检测电路用于通过检测零线和火线的电压信号，并根据vl，vn信号的大小，给出交流电压的相位信息；所述第二相位检测电路通过检测vbus的电压信号，并根据vbus的电压信号，给出交流电压的相位信息。第一相位检测电路直接检测vl，vn的电压，第一相位检测电路需提供两个高压输入信号，第二相位检测电路用于检测vbus电压，第二相位检测电路需要一个电压泄放通路，以保证vl，vn电压低的时候，vbus信号能跟随vl，vn的电压值。
24.在本实施例中，高压充电模块，用于交流直接供给至电池充电，高压充电模块根据交流相关信息在交流输入电压的某段时间内，从vbus端直接给电池充电，且交流相关信息包括交流输入电压的相位信息以及电池的电压信息。
25.在本实施例中，第一相位检测器302用于检测vl,vn的交流电压信号，并根据电压信号判断交流输入电压的相位关系，与截止充电相位。
26.在本实施例中，即当vl,或者vn大于某一个阈值电压的时候，即判断为输入电压过高，停止脉冲充电电流。而在其余的时间内，使得开关管304处于导通状态，通过vbus以及限流电阻来给锂电池充电。
27.实施例2：请参阅图3、4，本实用新型提供一种技术方案：一种交流电网充电管理系统，图3中：101、整流桥；302、电流泄放通路；303、开关控制模块；304、开关管；305、第二相位检测器。
28.充电管理系统包括：
29.输入火线vl，输入零线vn，用于给整个系统提供接入电网的连线；
30.整流桥101，用于整流交流输入的电压，且系统的参考地为整流桥101的负输出端；
31.交流高压检测模块，用于检测交流电压的相位信息，并决定交流直接充电的脉冲宽度；交流高压检测模块基于第一相位检测电路、第二相位检测电路，且第一相位检测电路用于通过检测零线和火线的电压信号，并根据vl，vn信号的大小，给出交流电压的相位信息；所述第二相位检测电路通过检测vbus的电压信号，并根据vbus的电压信号，给出交流电压的相位信息。第一相位检测电路直接检测vl，vn的电压，第一相位检测电路需提供两个高压输入信号，第二相位检测电路用于检测vbus电压，第二相位检测电路需要一个电压泄放通路，以保证vl，vn电压低的时候，vbus信号能跟随vl，vn的电压值。
32.在本实施例中，第二相位检测器305，用于检测vubs的交流电压信号，并根据电压信号判断交流输入电压的相位关系，与截止充电相位。
33.在本实施例中，当vbus大于某一个阈值电压的时候，即判断为输入电压过高，停止脉冲充电电流。而在其余的时间内，使得开关管304处于导通状态，通过vbus以及限流电阻来给锂电池充电。
34.在本实施例中，上述检测电路中，还具有电流泄放通路302，电流泄放通路302用来给vbus的电容c1放电，从而确保输入交流电压低的时候，vbus的电压能够跟随vl,或者vn的电压，而不至于由于电容c1上残留的电压无法放掉错误的检测交流电压。
35.而且上述充电通路即从vbus端直接给电池充电，同时充电电流采用脉冲充电模式，节省了ac/dc电源的设计和成本。
36.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。