本發(fā)明涉及電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種模擬電池包電路。

背景技術(shù)：

在充電器老化測(cè)試(老化工藝，對(duì)充電器的性能進(jìn)行檢測(cè))和電子產(chǎn)品功能測(cè)試中，基于安全和效率考慮以及電池需要不停充電等因素，導(dǎo)致產(chǎn)線上不能使用電池。

在對(duì)充電器老化測(cè)試和電子產(chǎn)品功能測(cè)試實(shí)際使用電池包與充電器老化過程中，存在不斷的充電、放電的過程，效率比較低，且成本較高，如果單純的用放電裝置老化充電器，達(dá)不到電池既可以充電又可以放電的效果，如果用電子負(fù)載加電源的方式，整個(gè)的老化及設(shè)備成本非常高。目前，利用大的電源，及大的電子負(fù)載，通過繼電器或軟件的方式進(jìn)行切換，來實(shí)現(xiàn)上述功能。其成本太高，一拖多導(dǎo)致生產(chǎn)效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種模擬電池包電路。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種模擬電池包電路，與外部設(shè)備(10)配合使用，包括設(shè)有基準(zhǔn)穩(wěn)壓源的兩路基準(zhǔn)信號(hào)，分別與兩路基準(zhǔn)信號(hào)相連的兩路比較器，與外部設(shè)備、兩路基準(zhǔn)信號(hào)及兩路比較器均相連的驅(qū)動(dòng)電路；兩路比較器根據(jù)兩路基準(zhǔn)信號(hào)來切換驅(qū)動(dòng)電路為充電回路或放電回路。

優(yōu)選的，所述兩路比較器為并聯(lián)的比較器L1和比較器L2；比較器L1包括輸出端V1、反向輸入端V2和同向輸入端V3，比較器L2包括同向輸入端V5、反向輸入端V6和輸出端V7；比較器L1的同向輸入端V3和比較器L2的反向輸入端V6分別連接于兩路基準(zhǔn)信號(hào)。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)電路包括并聯(lián)于外部設(shè)備兩極性端上的電容C61和有極性電容C60；依次串聯(lián)于外部設(shè)備正極的電阻R118、二極管D8、三極管Q9和電阻R101；與三極管Q9并聯(lián)的電阻R102和電阻R103；電阻R102另一端連接于電阻R101和三極管Q9之間；

其中，所述電阻R101另一端與比較器L1的反向輸入端V2及比較器L2的同向輸入端V5相連；三極管Q10的基極通過電阻R104與比較器L1的輸出端V1相連，三極管Q10的集電極與電阻R103另一端相連，三極管Q10的發(fā)射極接地。

優(yōu)選的，當(dāng)所述比較器L1的同向輸入端V3電壓大于反向輸入端V2時(shí)，則所述驅(qū)動(dòng)電路為放電回路；當(dāng)比較器L2的反向輸入端V6電壓小于同向輸入端V5時(shí)，則驅(qū)動(dòng)電路為充電回路。

優(yōu)選的，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電路為充電回路時(shí)，外部設(shè)備為充電器；充電回路還包括充電模擬電路；充電模擬電路一端通過電阻R105與比較器L2的輸出端V7相連、另一端通過二極管D9與驅(qū)動(dòng)電路相連。

優(yōu)選的，所述充電模擬電路(50)包括并聯(lián)的一端均與二極管D9相連的繼電器J19、繼電器J20和繼電器J21；與繼電器J19串聯(lián)的電阻R106和三極管Q11，三極管Q11的基極與電阻R105相連，三極管Q11的集電極與電阻R106相連，三極管Q11的發(fā)射極接地；一端連接于繼電器J20且另一端連接于電阻R106和三極管Q11中間的電阻R107；

其中，與繼電器J21串聯(lián)的電阻R109和場(chǎng)效應(yīng)管Q7，與場(chǎng)效應(yīng)管Q7并聯(lián)后的電容C109、有極性電容C53和電阻R108一端連接于外部的PWM控制信號(hào)且另一端連接于電阻R106和電阻R107之間。

優(yōu)選的，當(dāng)閉合繼電器19的開關(guān)K19，則充電回路為大電流恒流充電模式；當(dāng)閉合繼電器20的開關(guān)K20，則充電回路為小電流恒流充電模式；當(dāng)閉合繼電器21的開關(guān)K21，則充電回路為恒壓充電模式。

優(yōu)選的，還包括一端與電阻R101相連且另一端接地的串聯(lián)的可調(diào)節(jié)電阻VR1和可調(diào)節(jié)電阻VR2。

優(yōu)選的，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路為放電回路時(shí)，外部設(shè)備為電子負(fù)載；通過可調(diào)節(jié)電阻VR1粗調(diào)及可調(diào)節(jié)電阻VR2細(xì)調(diào)來模擬不同情況下電池包的電壓，電阻R118為電池模擬內(nèi)阻。

優(yōu)選的，兩路比較器的基準(zhǔn)電源相差在1mV以內(nèi)，兩路比較器集成在一個(gè)芯片上。

實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：本發(fā)明模擬電池包電路，既可以充當(dāng)電源(電池)的作用，也可以模擬電子負(fù)載的作用，模擬電池充電的整個(gè)過程，可廣泛應(yīng)用于充電器老化測(cè)試和電子產(chǎn)品功能測(cè)試中，可適用于市面上各種類型的充電器。本電路單個(gè)成本較低，硬件規(guī)模小，可在產(chǎn)線上大規(guī)模布置使用，大大降低產(chǎn)線成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，附圖中：

圖1是本發(fā)明模擬電池包電路實(shí)施例的電路示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文將要描述的各種實(shí)施例將要參考相應(yīng)的附圖，這些附圖構(gòu)成了實(shí)施例的一部分，其中描述了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明可能采用的各種實(shí)施例。應(yīng)明白，還可使用其他的實(shí)施例，或者對(duì)本文列舉的實(shí)施例進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能上的修改，而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種模擬電池包電路實(shí)施例，與外部設(shè)備10配合使用，包括設(shè)有基準(zhǔn)穩(wěn)壓源的兩路基準(zhǔn)信號(hào)20，分別與兩路基準(zhǔn)信號(hào)20相連的兩路比較器30，與外部設(shè)備10、兩路基準(zhǔn)信號(hào)20及兩路比較器30均相連的驅(qū)動(dòng)電路40；兩路比較器30根據(jù)兩路基準(zhǔn)信號(hào)20來切換驅(qū)動(dòng)電路40為充電回路或放電回路。

本發(fā)明模擬電池包電路，既可以充當(dāng)電源(電池)的作用，也可以模擬電子負(fù)載的作用，模擬電池充電的整個(gè)過程，可廣泛應(yīng)用于充電器老化測(cè)試和電子產(chǎn)品功能測(cè)試中?？蛇m用于市面上各種類型的充電器。本電路單個(gè)成本較低，硬件規(guī)模小，可在產(chǎn)線上大規(guī)模布置使用，可以大大降低產(chǎn)線成本。本電路可模擬電池的效果，既保證不會(huì)出現(xiàn)電池實(shí)際使用過程的安全問題，同時(shí)解決生產(chǎn)效率及成本問題。

兩路基準(zhǔn)信號(hào)20源端是電源端，具體包括基準(zhǔn)芯片、電阻R97、電阻R98、電阻R99、電阻R100、電阻R20、電阻R21、有極性電容C19、電容C20、電容C21和電容C23、穩(wěn)壓二極管Z1以及基準(zhǔn)穩(wěn)壓源VDD。通過設(shè)置一基準(zhǔn)穩(wěn)壓源，作為兩路比較器的基準(zhǔn)電壓；通過接口處的電壓與VDD的比較結(jié)果來控制哪一路導(dǎo)通。

本發(fā)明模擬電池包電路的兩路比較器30為并聯(lián)的比較器L1和比較器L2；比較器L1作為電池包的基準(zhǔn)電壓，比較器L2作為充電器的基準(zhǔn)電壓；具體的，比較器L1包括輸出端V1、反向輸入端V2和同向輸入端V3，比較器L2包括電壓端子同向輸入端V5、反向輸入端V6和輸出端V7；比較器L1的同向輸入端V3和比較器L2的反向輸入端V6分別連接于兩路基準(zhǔn)信號(hào)20，即比較器L1的同向輸入端V3接入一路基準(zhǔn)信號(hào)，比較器L2的反向輸入端V6接入另一基準(zhǔn)信號(hào)。優(yōu)選的，兩路比較器30的基準(zhǔn)電源相差在1mV以內(nèi)。兩路比較器30集成在一個(gè)芯片上，這樣受溫漂的影響能保證一致性。

具體地，驅(qū)動(dòng)電路40包括并聯(lián)于外部設(shè)備10兩極性端上的電容C61和有極性電容C60；依次串聯(lián)于外部設(shè)備10正極的電阻R118、二極管D8、三極管Q9和電阻R101；與三極管Q9并聯(lián)的電阻R102和電阻R103，電阻R102另一端連接于電阻R101和三極管Q9之間；電阻R101另一端與比較器L1的反向輸入端V2及比較器L2的同向輸入端V5相連；三極管Q10的基極通過電阻R104與比較器L1的輸出端V1相連，三極管Q10的集電極與電阻R103的另一端相連，三極管Q10的發(fā)射極接地。

本發(fā)明模擬電池包電路，當(dāng)比較器L1的同向輸入端V3電壓大于反向輸入端V2時(shí)，則驅(qū)動(dòng)電路40為放電回路；當(dāng)比較器L2的反向輸入端V6電壓小于同向輸入端V5時(shí)，則驅(qū)動(dòng)電路40為充電回路。即本發(fā)明電路為可根據(jù)接入外部設(shè)備10的類型而自動(dòng)切換為充電模式或者放電模式，且電流、電壓可調(diào)的電池模擬電路。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路40為充電回路時(shí)，外部設(shè)備10為充電器；充電回路還包括用于模擬不同電子負(fù)載的充電模擬電路50；充電模擬電路50一端通過電阻R105與比較器L2的輸出端V7相連、另一端通過二極管D9與驅(qū)動(dòng)電路40相連，即外部設(shè)備10(充電器)、驅(qū)動(dòng)電路40、基準(zhǔn)信號(hào)30、模擬電路50構(gòu)成完整的充電電路。優(yōu)選的，此時(shí)的充電器根據(jù)模擬電池包的總電壓及放電電流選擇合適電壓和電流的適配器，以便對(duì)電子負(fù)載進(jìn)行模擬充電，便于對(duì)各種類型的適配器進(jìn)行測(cè)試。

充電模擬電路50包括并聯(lián)的一端均與二極管D9相連的繼電器J19、繼電器J20和繼電器J21；與繼電器J19串聯(lián)的電阻R106和三極管Q11，三極管Q11的基極與電阻R105相連，三極管Q11的集電極與電阻R106相連，三極管Q11的發(fā)射極接地；一端連接于繼電器J20的另一端且另一端連接于電阻R106和三極管Q11中間的電阻R107；與繼電器J21串聯(lián)的電阻R109和場(chǎng)效應(yīng)管Q7，與場(chǎng)效應(yīng)管Q7并聯(lián)后的電容C109、有極性電容C53和電阻R108一端連接于外部的PWM控制信號(hào)且另一端連接于所述電阻R106和電阻R107之間。

本發(fā)明電路當(dāng)作為電子負(fù)載使用時(shí)，外接充電器，此時(shí)V6＜V5，Q11導(dǎo)通，而V3＜V2，使得Q10截止，使得電路工作于模擬充電模式，在通過處理器控制DELAY19、DELAY20和DELAY21使得處于不同的工作充電模式：小電流恒流充電模式、大電流恒流充電模式和恒壓充電模式。

當(dāng)閉合所述繼電器19的開關(guān)K19，則所述充電回路為大電流恒流充電模式，即快充模式；當(dāng)閉合所述繼電器20的開關(guān)K20，則所述充電回路為小電流恒流充電模式，即慢充模式；當(dāng)閉合所述繼電器21的開關(guān)K21，則所述充電回路為恒壓充電模式，即電流從大到小的漸變充電模式。具體是通過通信獲得充電狀態(tài)，如果是小電流恒流充電狀態(tài)，閉合K20，其中，R106、R107、R109是電池的內(nèi)阻，實(shí)際上分別代表的是電池，這三路分別代表的是三種不同的充電模式，比如當(dāng)接通R106路(R106為此時(shí)的電池，下面同理)時(shí)，即為快速充電；切換為R107時(shí)，則為慢充模式；如果切換為R109時(shí)，則配合PWM控制信號(hào)的控制，以充電電流逐漸變小的方式慢充至飽滿，具體是通過控制PWM控制信號(hào)的占空比來調(diào)節(jié)Q7的驅(qū)動(dòng)電壓，利用JEFT的可變電阻區(qū)，調(diào)節(jié)電阻的大小達(dá)到電阻不斷變化的效果，從而調(diào)節(jié)電流，直至最后充滿狀態(tài)。

具體的，PWM控制信號(hào)配合Q7實(shí)現(xiàn)電流慢充，Q7的內(nèi)阻與PWM的脈寬相應(yīng)，以此調(diào)節(jié)充電電流；一種較優(yōu)的充電模式，先R106慢充，再R107快充，最后R109慢充，且由PWM控制信號(hào)來調(diào)節(jié)，充電電流越來越小，充電速度越來越慢，以達(dá)到最大程度的充電。本電路的不同電池，如不同鋰電池，充電模式不一樣，充電路數(shù)可選擇。

本發(fā)明模擬電池包電路還包括一端與電阻R101相連且另一端接地的串聯(lián)的可調(diào)節(jié)電阻VR1和可調(diào)節(jié)電阻VR2，用于調(diào)節(jié)模擬的電池電壓。

本發(fā)明模擬電池包電路，當(dāng)作為電池使用時(shí)，V3＞V2，電池包當(dāng)電源使用，Q10和Q9導(dǎo)通使電路工作于電流輸出狀態(tài)，由于有二極管D8的存在，使得V6＞V5，Q11截止。此時(shí)驅(qū)動(dòng)電路40為放電回路時(shí)，外部設(shè)備10為電子負(fù)載；通過可調(diào)節(jié)電阻VR1粗調(diào)，可調(diào)節(jié)電阻VR2細(xì)調(diào)來模擬不同情況下電池的電壓，此時(shí)電阻R118為電池模擬內(nèi)阻。其中，外部設(shè)備10(電子負(fù)載)、驅(qū)動(dòng)電路40、比較器L1、基準(zhǔn)信號(hào)30、可調(diào)節(jié)電阻VR1和可調(diào)節(jié)電阻VR2構(gòu)成完整的放電電路。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)這些特征和實(shí)施例進(jìn)行各種改變或等同替換。另外，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以對(duì)這些特征和實(shí)施例進(jìn)行修改以適應(yīng)具體的情況及材料而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不受此處所公開的具體實(shí)施例的限制，所有落入本申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實(shí)施例都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。