多电池高效率充放电电路的制作方法

1.本实用新型涉及电池充放电技术领域，更具体地说，更具体地说，是涉及一种多电池高效率充放电电路。


背景技术：

2.为了提高照明灯具使用的便利性，通常会将灯具的供电方式设计成多种，以满足不同场合的使用，增加适用性。在一些多种供电方式的照明灯具中，一般会设置多块电池，由于有多路电池给灯供电，故要保证电池间不相互充放电以保证安全和提高效率。目前常用的隔离方式是通过二极管进行隔离，但是由于二极管导通正向压降vf值大，损耗太大；而且目前照明灯具的多个电池之间的充放电顺序通常比较死板，一般为人为设定，不能够智能调节。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种多电池高效率充放电电路，该电路能够使得多个电池有序进行放电或者充电。
4.为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.多电池高效率充放电电路，包括负载load1、控制芯片u1、多个开关管、多个电池以及至少一个充电插口，所述电池或者充电插口均通过稳压电路连接控制芯片u1的供电引脚，每个电池的正极均通过两个串联的开关管连接至负载load1的正极，且两个串联的开关管连接至控制开关管，所述控制开关管连接至控制芯片u1的相应引脚；所述充电插口分别通过相应的开关管连接至相应的电池，且开关管与相应的第二控制开关管连接，第二控制开关管连接至控制芯片u1的相应引脚；所述控制芯片u1的相应引脚还通过电压检测电路连接至各个电池，且控制芯片u1通过各个电池的电压值选择相应的电池进行充放电。
6.作为优选方案：所述电池正极串联的两个开关管为pmos管，所述控制开关管为mos管。
7.作为优选方案：两个pmos管上分别并联有起保护作用的二极管。
8.作为优选方案：所述充电插口连接的开关管也为pmos管，所述第二控制开关管为npn三极管或者nmos管。
9.作为优选方案：所述充电插口为两个，其中一个为匹配充电器的插口，另一个为匹配太阳能发电组件的插口。
10.作为优选方案：所述负载load1的接地引脚上还设有三个并联的电阻以及与三个并联电阻串联的mos管，且mos管连接至控制芯片u1的相应引脚。
11.作为优选方案：所述充电插口的正负极之间还串联有电阻，且其中一个电阻上还并联稳压二极管。
12.作为优选方案：其中一个电池与控制芯片u1的电压采集引脚之间还设有pmos管以及三极管，且三极管连接至控制芯片u1的相应引脚。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
14.本实用新型的电路采用开关管实现多个电池的隔离，并通过控制芯片u1来控制放电顺序，控制芯片u1可以对多个电源的电压信息进行采集，并且根据电量高低顺序进行放电；当然也可以根据需求设定其中一路电池先放电，放完电之后再放另一路电池；且由于开关管的内阻很小，可以大大提高效率。
附图说明
15.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。
16.图1为本实用新型实施例的两个电池充电电路示意图；
17.图2为本实用新型实施例的两个电池放电电路示意图；
18.图3为本实用新型实施例的充放电电路的控制芯片示意图；
19.图4为本实用新型实施例的两个电池的电压检测示意图；
20.图5为本实用新型实施例稳压电路的示意图。
具体实施方式
21.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
22.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、部件和/或它们的组合。
23.此外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
25.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通
过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明：
28.如图1至图5所示的多电池高效率充放电电路，包括负载load1、控制芯片u1、多个开关管、多个电池以及至少一个充电插口，所述电池或者充电插口均通过稳压电路连接控制芯片u1的供电引脚，每个电池的正极均通过两个串联的开关管连接至负载load1的正极，且两个串联的开关管连接至控制开关管，所述控制开关管连接至控制芯片u1的相应引脚；所述充电插口分别通过相应的开关管连接至相应的电池，且开关管与相应的第二控制开关管连接，第二控制开关管连接至控制芯片u1的相应引脚；所述控制芯片u1的相应引脚还通过电压检测电路连接至各个电池，且控制芯片u1通过各个电池的电压值选择相应的电池为负载load1供电。
29.所述电池正极串联的两个开关管为pmos管，所述控制开关管为mos管。两个pmos管上分别并联有起保护作用的二极管。所述充电插口连接的开关管也为pmos管，所述第二控制开关管为npn三极管或者nmos管。
30.其中一个电池与控制芯片u1的电压采集引脚之间还设有pmos管以及三极管，且三极管连接至控制芯片u1的相应引脚。
31.所述充电插口为两个，其中一个为匹配充电器的插口，另一个为匹配太阳能发电组件的插口。所述充电插口的正负极之间还串联有电阻，且其中一个电阻上还并联稳压二极管。
32.所述负载load1的接地引脚上还设有三个并联的电阻以及与三个并联电阻串联的mos管，且mos管连接至控制芯片u1的相应引脚。
33.本实用新型的电路适用于2个和3个电池以及更多电池的充放电。通过双pmos替代二极管进行隔离可以降低损耗功率，提升电池的使用效率，延长工作时间。
34.图1所示的是两个可充电电池和两路放电电路，也可以用于更多路。bat1和bat2两个可充电电池：可以是灯具内部电池也可以是可拆卸电池如充电宝、电动工具电池包等。
35.discharg circuit1是第一路放电电路将第一路电池bat2的电通过两个pmos：q11、q4给负载load1放电；discharg circuit2是第二路放电电路将第二路电池bat1的电通过两个pmos：q10、q6给负载load1放电。
36.由于有多路电池给灯供电，故要保证电池间不相互充放电以保证安全和提高效率。本电路可以根据需求设定其中一路电池先放电，放完电之后再放另一路电池；也可以根据电量高低顺序进行放电；常规的隔离方式是通过二极管进行隔离，由于二极管导通正向压降vf值大，损耗太大。本电路采用两个pmos实现隔离，并通过控制芯片u1来控制放电顺序；由于mos的内阻很小，可以大大提高效率。
37.如图1和图3所示：需要让bat1给load1放电时，控制芯片u1使得b1_k高电平，b2_k低电平，这样就是bat1通过q10和q6给load1放电；如果让bat2给load1放电时，b1_k低电平，b2_k高电平，这样就是bat2通过q11和q4给load1放电；d7、d8、d2、d9分别用来保护pmos的q11、q4、q10、q6，根据实际应用情况也可以不加。
38.如图2所示的是两个可充电电池和两路充电电路，charg circuit1：是第1路充电电路。当给bat1充电时cd_1高电平，cd_2低电平；当给bat2充电时cd_1低电平，cd_2高电平。charg circuit2：是第2路充电电路。当给bat1充电时cd_1a高电平，cd_2低电平；当给bat2充电时cd_1a低电平，cd_2高电平。充电电路的电能来源可以是太阳能发电组件也可以是充电器或其它储电设备。
39.负载上的电流会随着电池的电量下降而下降，进而使得灯具的亮度下降，本实用新型中通过控制芯片u1来弥补电量下降引起的电流减小。负载电路不局限与电阻降压式电路，也可以做成dc-dc降压电路或者dc-dc的升压电压，还可以做成dc-dc升压之后再降压适用于更广泛的负载。
40.本实用新型的电路可以实现用同一个接口对电池进行充电和放电。
41.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
42.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。