一種電池充電電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于充電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電池充電電路。本實(shí)用新型所提供的電池充電電路與電池組連接，具體包括電源變換模塊、控制模塊及隔離模塊，控制模塊分別連接電源變換模塊與電池組，隔離模塊分別連接電源變換模塊與電池組。該電路結(jié)合電池充電方法，由控制模塊檢測(cè)電池組的虛擬電壓，并根據(jù)虛擬電壓與模式切換值的關(guān)系，控制電源變換模塊輸出恒定電流或恒定電壓至電池組。由于增設(shè)了隔離模塊，該電路可以在不斷開(kāi)電池組的周邊連接的情況下，通過(guò)檢測(cè)虛擬電壓判斷電池組的剩余電量，具有更高的檢測(cè)精度，進(jìn)一步的，其在恒流充電階段切換為恒流充電階段的時(shí)機(jī)也更為準(zhǔn)確，可大大加速充電過(guò)程，節(jié)約充電時(shí)間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種電池充電電路【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型屬于充電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電池充電電路。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池是目前應(yīng)用最廣泛的可充電電池。在傳統(tǒng)鋰電池的充電電路中，以充電保護(hù)芯片為核心，用于控制充電電流、充電電壓和判斷充電是否結(jié)束。并且，為了防止鋰電池過(guò)充電引起的安全問(wèn)題，并盡可能延長(zhǎng)鋰電池的使用壽命，一般采用先恒流充電，再恒壓充電的方法。
[0003]然而，在傳統(tǒng)鋰電池的充電過(guò)程中，其恒壓充電階段的充電時(shí)間長(zhǎng)，充電效率低。其原因在于，鋰電池的剩余電量實(shí)際上是直接對(duì)應(yīng)于虛擬電壓，而在許多蓄電裝置中，如移動(dòng)電源，用戶不可能斷開(kāi)鋰電池的周邊連接，從而使充電保護(hù)芯片可以檢測(cè)鋰電池的虛擬電壓。因此，充電保護(hù)芯片一般通過(guò)檢測(cè)鋰電池的充電電壓判斷其剩余電量?？梢?jiàn)，采用鋰電池的充電電壓來(lái)計(jì)算其剩余電量是不準(zhǔn)確的。進(jìn)而，根據(jù)計(jì)算所得的剩余電量判斷是否將恒流充電切換為恒壓充電也是不準(zhǔn)確的。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有的鋰電池充電電路存在對(duì)鋰電池的剩余電量的判斷不準(zhǔn)確的問(wèn)題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種電池充電電路，旨在解決現(xiàn)有的鋰電池充電電路存在對(duì)鋰電池的剩余電量的判斷不準(zhǔn)確的問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種電池充電電路，與電池組連接，所述控制模塊的控制端連接所述電源變換模塊的受控端，所述控制模塊的檢測(cè)端連接所述電池組的受測(cè)端，所述電源變換模塊接入外部電流
[0007]所述電池充電電路還包括隔離模塊，所述隔離模塊的輸入端和輸出端分別連接所述電源變換模塊的輸出端和所述電池組的電源端。
[0008]本實(shí)用新型所提供的電池充電電路與電池組連接，具體包括電源變換模塊、控制模塊及隔離模塊，控制模塊分別連接電源變換模塊與電池組，隔離模塊分別連接電源變換模塊與電池組。該電路結(jié)合電池充電方法，由控制模塊根據(jù)電池組的充電電流判斷電池組是否完成充電。在電池組未完成充電時(shí)，控制模塊檢測(cè)電池組的虛擬電壓，并根據(jù)虛擬電壓與模式切換值的關(guān)系，輸出恒流充電信號(hào)或恒流充電信號(hào)至電源變換模塊，使電源變換模塊輸出恒定電流或恒定電壓至電池組。在電池組完成充電時(shí)，控制模塊輸出停止充電信號(hào)至電源變換模塊，電源變換模塊根據(jù)停止充電信號(hào)停止輸出電流。由于增設(shè)了隔離模塊，該電路可以在不斷開(kāi)電池組的周邊連接的情況下，通過(guò)檢測(cè)虛擬電壓判斷電池組的剩余電量，具有更高的檢測(cè)精度，進(jìn)一步的，其在恒流充電階段切換為恒流充電階段的時(shí)機(jī)也更為準(zhǔn)確，可大大加速充電過(guò)程，節(jié)約充電時(shí)間?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型所提供的電池充電電路的一實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型所提供的電池充電電路的一實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖3是本實(shí)用新型所提供的電池充電電路的一實(shí)施例的電源變換模塊的示例電路結(jié)構(gòu)；
[0012]圖4是本實(shí)用新型所提供的電池充電電路的一實(shí)施例的控制模塊的示例電路結(jié)構(gòu)；
[0013]圖5是本實(shí)用新型所提供的電池充電電路的一實(shí)施例的電源保護(hù)模塊的示例電路結(jié)構(gòu)；
[0014]圖6是本實(shí)用新型所提供的電池充電電路的一實(shí)施例的穩(wěn)壓模塊的示例電路結(jié)構(gòu)；
[0015]圖7是本實(shí)用新型所提供的電池充電電路的另一實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖8是本實(shí)用新型所提供的電池充電方法的一實(shí)施例的流程結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖9是本實(shí)用新型所提供的電池充電方法的一實(shí)施例的具體流程結(jié)構(gòu)；
[0018]圖10是本實(shí)用新型所提供的電池充電方法的一實(shí)施例的具體流程結(jié)構(gòu)；
[0019]圖11是本實(shí)用新型所提供的電池充電方法的一實(shí)施例的具體流程結(jié)構(gòu)；
[0020]圖12是本實(shí)用新型所提供的電池充電方法的一實(shí)施例的具體流程結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0022]本實(shí)用新型所提供的電池充電電路與電池組連接，具體包括電源變換模塊、控制模塊及隔離模塊，控制模塊分別連接電源變換模塊與電池組，隔離模塊分別連接電源變換模塊與電池組。該電路結(jié)合電池充電方法，解決了現(xiàn)有的鋰電池充電方法存在對(duì)鋰電池的剩余電量的判斷不準(zhǔn)確的問(wèn)題。
[0023]圖1示出了本實(shí)用新型所提供的電池充電電路一實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下:
[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的電池充電電路，與電池組30連接，控制模塊20的控制端連接電源變換模塊10的受控端，控制模塊20的檢測(cè)端連接電池組30的受測(cè)端，電源變換模塊10接入外部電流。
[0025]電池充電電路還包括隔離模塊40，輸入端連接電源變換模塊10的輸出端，輸出端連接電池組30的電源端，用于在電源變換模塊10停止輸出電流時(shí)隔離電池組30與電源變換模塊10。
[0026]在本實(shí)施例中，外部電流可以是5V的直流電，可以通過(guò)USB接口接入電源變換模塊10。電源變換模塊10可以是開(kāi)關(guān)電源，其可以輸出恒定的電流或電壓，并可以調(diào)節(jié)所輸出的電流或電壓的大小。電池組30可以包括一個(gè)或多個(gè)電池，電池具體可以是鋰離子電池。
[0027]進(jìn)一步的，控制模塊20根據(jù)電池組30的充電電流判斷電池組30是否完成充電。[0028]具體的，在電池組30未完成充電時(shí)，控制模塊20檢測(cè)電池組30的虛擬電壓。電池組30的虛擬電壓即為電池組30沒(méi)有外界負(fù)載時(shí)的開(kāi)路電壓，要檢測(cè)電池組30的虛擬電壓，需先斷開(kāi)電池組30的外部連接或?qū)ζ溥M(jìn)行電隔離處理，避免與電池組30連接的負(fù)載對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成干擾。
[0029]根據(jù)虛擬電壓的檢測(cè)結(jié)果，控制模塊20有以下兩種工作模式:
[0030]若虛擬電壓小于或等于模式切換值，控制模塊20輸出恒流充電信號(hào)至電源變換模塊10。
[0031]若虛擬電壓大于模式切換值，控制模塊20輸出恒壓充電信號(hào)至電源變換模塊10。
[0032]進(jìn)一步的，電池組30可以包括一個(gè)或多個(gè)電池；
[0033]模式切換值為一個(gè)或多個(gè)電池的個(gè)數(shù)與4.18V的乘積。例如，電池的數(shù)量為I時(shí)，電壓上限值為4.18V ;電池?cái)?shù)量為2時(shí)，電壓上限值為4.18VX2=8.36V。
[0034]通過(guò)將模式切換值的進(jìn)一步限定，可以顯著減少電池組30的充電時(shí)間的30%。并且，通過(guò)對(duì)松下CGR18650電池進(jìn)行500次的充放電循環(huán)測(cè)試后，電池剩余容量保持在85%以上，可見(jiàn)該設(shè)定對(duì)電池壽命沒(méi)有任何影響。
[0035]在電池組30完成充電時(shí)，控制模塊20輸出停止充電信號(hào)至電源變換模塊10。
[0036]進(jìn)一步的，電源變換模塊10根據(jù)所接收到的信號(hào)也有三種工作狀態(tài):
[0037]若接收到恒流充電信號(hào)，電源變換模塊10輸出恒定電流至電池組30。
[0038]若接收到恒壓充電信號(hào)，電源變換模塊10輸出恒定電壓至電池組30。
[0039]若接收到停止充電信號(hào)，電源變換模塊10停止輸出電流。
[0040]具體的，電源變換模塊10輸出的恒定電流的電流值可以是電池組30電容量與0.5的乘積。例如，電容量為2000mAh的電池組30，電源變換模塊10所輸出的恒定電流的電流值可以為(2000X0.5)mA=lA0
[0041]電源變換模塊10輸出的恒定電壓可以是4.2V。
[0042]進(jìn)一步的，隔離模塊40可以是二極管；
[0043]二極管的輸入端與輸出端分別是隔離模塊40的輸入端與輸出端。
[0044]在電源變換模塊10沒(méi)有輸出的時(shí)候，二極管可以作為電源變換模塊10與電池組30之間的電隔離，使得控制模塊20可以方便地檢測(cè)到電池組30的虛擬電壓，而無(wú)需斷開(kāi)電池組30的連接。
[0045]進(jìn)一步的，控制模塊20由輸出恒流充電信號(hào)切換為輸出恒壓充電信號(hào)的過(guò)程具體為:
[0046]控制模塊20延時(shí)第一預(yù)設(shè)時(shí)間后輸出停止充電信號(hào)至電源變換模塊10，并檢測(cè)電池組30的虛擬電壓；
[0047]具體的，第一預(yù)設(shè)時(shí)間可以是10s。在延時(shí)期間，控制模塊20持續(xù)采集電池組30的充電電壓。在延時(shí)之后,控制模塊20采集電池組30的虛擬電壓。
[0048]通過(guò)設(shè)置第一預(yù)設(shè)時(shí)間，以降低控制模塊20檢測(cè)電池組30虛擬電壓的頻率，既節(jié)約充電時(shí)間，又降低了功耗。
[0049]控制模塊20根據(jù)虛擬電壓輸出恒流充電信號(hào)或恒壓充電信號(hào)。具體的，控制模塊20輸出恒流充電信號(hào)或恒壓充電信號(hào)的依據(jù)與上述實(shí)施例相同，均是比較虛擬電壓與模式切換值。[0050]進(jìn)一步的，控制模塊20根據(jù)電池組30的充電電流判斷電池組30是否完成充電的過(guò)程具體為:
[0051]控制模塊20輸出恒壓充電信號(hào)至電源變換模塊10，并檢測(cè)電池組30的充電電流；
[0052]若充電電流小于或等于電流下限值，控制模塊20判斷電池組30完成充電；
[0053]若充電電流大于電流下限值，控制模塊20判斷電池組30未完成充電。
[0054]具體的，電流下限值可以是電池組30電容量與0.1的乘積。例如，電容量為2000mAh的電池組30，電源變換模塊10所輸出的恒定電流的電流值可以為(2000X0.1)mA=0.2A0
[0055]進(jìn)一步的，在電池充電電路連接電池組30時(shí)，控制模塊20還用于:
[0056]檢測(cè)電池組30的虛擬電壓；
[0057]若虛擬電壓大于電壓上限值，控制模塊20進(jìn)入錯(cuò)誤模式。
[0058]具體的，電壓上限值可以是一個(gè)或多個(gè)電池的個(gè)數(shù)與4.35V的乘積。例如，電池的數(shù)量為I時(shí)，電壓上限值為4.35V ;電池?cái)?shù)量為2時(shí)，電壓上限值為4.35VX2=8.7V。
[0059]具體的，錯(cuò)誤模式可以是控制模塊20輸出停止充電信號(hào)至電源變換模塊10，以使電源變換模塊10根據(jù)停止充電信號(hào)停止輸出電流?？刂颇K20同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。報(bào)警信號(hào)可以是燈光、聲音中的一種或其結(jié)合。
[0060]進(jìn)一步的，如圖2所示，電池充電電路還可以包括串接于電源變換模塊10的輸入端之前的電源保護(hù)模塊50 ；
[0061]電源保護(hù)模塊50的輸出端連接電源變換模塊10的輸入端，電源保護(hù)模塊50的輸入端接入外部電流。電源保護(hù)模塊50用于對(duì)所接入的電流進(jìn)行濾波處理，并在電池充電電路過(guò)載時(shí)斷開(kāi)，避免電池充電電路燒毀。
[0062]進(jìn)一步的，如圖2所示，電池充電電路還可以包括穩(wěn)壓模塊60。
[0063]穩(wěn)壓模塊60的輸入端連接電源變換模塊10的輸入端,穩(wěn)壓模塊60的輸出端連接控制模塊20的電源端。穩(wěn)壓模塊60可以為控制模塊20提供穩(wěn)定的工作電流，確保其正常工作。
[0064]作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，如圖3所示，電源變換模塊10可以包括:
[0065]第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第一二極管D1、第二二極管D2、穩(wěn)壓管D3、第一 NPN三極管Q1、PNP三極管Q2、第二 NPN三極管Q3以及電感LI ；
[0066]第一電阻Rl的第一端、第一 NPN三極管Ql的集電極以及PNP三極管Q2的發(fā)射極共接形成電源變換模塊10的輸入端，第一電阻Rl的第二端連接第一 NPN三極管Ql的基極，第一 NPN三極管Ql的發(fā)射極、第二電阻R2的第一端以及第三電阻R3的第一端共接于PNP三極管Q2的基極，第二電阻R2的第二端與第三電阻R3的第二端共接于第二 NPN三極管Q3的集電極，第二 NPN三極管Q3的基極、第五電阻R5的第一端、第二電容C2的第一端以及第六電阻R6的第一端共接于第二二極管D2的陽(yáng)極，第六電阻R6的第二端與第二二極管D2的陰極共接形成電源變換模塊10的受控端，第二 NPN三極管Q3的發(fā)射極、第五電阻R5的第二端以及第二電容C2的第二端共接于地，PNP三極管Q2的集電極、第四電阻R4的第一端以及第一二極管Dl的陰極共接于電感LI的第一端，第四電阻R4的第二端連接第一電容Cl的第一端，電感LI的第二端、第三電容C3的正極、第七電阻R7的第一端、第四電容C4的第一端以及穩(wěn)壓管D3的陰極共接形成電源變換模塊10的輸出端，第一電容Cl的第二端、第一二極管Dl的陽(yáng)極、第三電容C3的負(fù)極、第七電阻R7的第二端、第四電容C4的第二端以及穩(wěn)壓管D3的陽(yáng)極共接于地。
[0067]在本實(shí)施例中，電源變換模塊10根據(jù)受控端所接收到的PWM (Pulse WidthModulation,脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)調(diào)節(jié)輸出。
[0068]作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，如圖4所示，控制模塊20可以包括:
[0069]充電控制芯片Ul、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻RlO、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第一發(fā)光二極管LEDl以及第二發(fā)光二極管LED2。
[0070]充電控制芯片Ul的電源端VCC與第八電阻R8的第一端共接形成控制模塊20的電源端，第八電阻R8的第二端、第九電阻R9的第一端以及第一發(fā)光二極管LEDl的陽(yáng)極共接于第五電容C5的第一端,第九電阻R9的第二端、第十電阻RlO的第一端以及第二發(fā)光二極管LED2的陰極共接于第六電容C6的第一端,第五電容C5的第二端、第六電容C6的第二端、第一發(fā)光二極管LEDl的陰極以及第二發(fā)光二極管LED2的陽(yáng)極共接于充電控制芯片Ul的指示端LED，充電控制芯片Ul的電壓檢測(cè)端VSEN與第七電容C7的第一端共接形成控制模塊20的電壓檢測(cè)端，充電控制芯片Ul的電流檢測(cè)端ISEN與第八電容C8的第一端共接形成控制模塊20的電流檢測(cè)端，控制模塊20的電壓檢測(cè)端與電流檢測(cè)端組成控制模塊20的檢測(cè)端，充電控制芯片Ul的驅(qū)動(dòng)端P麗是控制模塊20的控制端，第十電阻RlO的第二端、第七電容C7的第二端、第八電容C8的第二端以及充電控制芯片Ul的接地端GND共接于地。
[0071]具體的，充電控制芯片Ul可以采用型號(hào)為ATTINY13的可編程芯片。上述的電壓檢測(cè)端VSEN、電流檢測(cè)端ISEN、驅(qū)動(dòng)端PWM以及指示端LED均可以利用充電控制芯片Ul上的I/O 口實(shí)現(xiàn)。
[0072]進(jìn)一步的，第一發(fā)光二極管LEDl與第二發(fā)光二極管LED2除了可以輸出燈光報(bào)警信號(hào)，還可以用于指示電池電量以及充電狀態(tài)等。
[0073]充電控制芯片Ul通過(guò)輸出PWM信號(hào)控制電源變換模塊10工作。
[0074]作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，如圖5所示，電源保護(hù)模塊50可以包括:
[0075]第九電容C9、第十電容C10、第^^一電容C11、第十二電容C12、第十三電容C13以及保險(xiǎn)絲Fl ；
[0076]保險(xiǎn)絲Fl的第一端是電源保護(hù)模塊50的輸入端，保險(xiǎn)絲Fl的第二端、第九電容C9的第一端、第十電容ClO的正極、第^ 電容Cll的第一端、第十二電容C12的正極以及第十三電容C13的第一端共接形成電源保護(hù)模塊50的輸出端，第九電容C9的第二端、第十電容ClO的負(fù)極、第十一電容Cll的第二端、第十二電容C12的負(fù)極以及第十三電容C13的
第二端共接于地。
[0077]作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，如圖6所示，穩(wěn)壓模塊60可以包括:
[0078]第^^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十四電容C14、第十五電容C15、 第十六電容C16、三端穩(wěn)壓管D4以及第四NPN三極管Q4 ；
[0079]第H 電阻Rll的第一端是穩(wěn)壓模塊60的輸入端,第^ 電阻Rll的第二端與第十二電阻R12的第一端共接于第四NPN三極管Q4的集電極，第十二電阻R12的第二端、第四NPN三極管Q4的基極以及第十四電容C14的第一端共接于三端穩(wěn)壓管D4的陰極，第四NPN三極管Q4的發(fā)射極、第十三電阻R13的第一端、第十五電容C15的正極以及第十六電容C16的第一端共接形成穩(wěn)壓模塊60的輸出端,第十四電容C14的第二端、第十三電阻R13的第二端以及第十四電阻R14的第一端共接于三端穩(wěn)壓管D4的基準(zhǔn)端，第十五電容C15的負(fù)極、第十六電容C16的第二端、第十四電阻R14的第二端以及三端穩(wěn)壓管D4的陽(yáng)極共接于地。
[0080]具體的，三端穩(wěn)壓管D4可以是型號(hào)為T(mén)L431的三端精密穩(wěn)壓源。
[0081]作為本實(shí)用新型另一實(shí)施例，如圖7所示，隔離模塊40還可以包括受控端，控制模塊20還包括開(kāi)關(guān)控制端，隔離模塊40的受控端連接控制模塊20的開(kāi)關(guān)控制端。隔離模塊40可以在控制模塊20的控制下斷開(kāi)電源變換模塊10與電池組30之間的連接，使控制模塊20在檢測(cè)電池組30的虛擬電壓時(shí)無(wú)需改變電源變換模塊10的工作狀態(tài)。
[0082]具體的，隔離模塊40可以是開(kāi)關(guān)管，開(kāi)關(guān)管的輸入端、輸出端及受控端分別是隔離模塊40的輸入端、輸出端及受控端。
[0083]開(kāi)關(guān)管可以是NPN三極管或NMOS管。NPN三極管的集電極、發(fā)射極及基極分別是開(kāi)關(guān)管的輸入端、輸出端及受控端；NM0S管的漏極、源極及柵極分別是開(kāi)關(guān)管的輸入端、輸出端及受控端。
[0084]本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的電池充電電路結(jié)合電池充電方法，且由于增設(shè)了隔離模塊40，該電路可以在不斷開(kāi)電池組30的周邊連接的情況下，通過(guò)檢測(cè)虛擬電壓判斷電池組30的剩余電量，具有更高的檢測(cè)精度，進(jìn)一步的，其在恒流充電階段切換為恒流充電階段的時(shí)機(jī)也更為準(zhǔn)確，可大大加速充電過(guò)程，節(jié)約充電時(shí)間。
[0085]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種基于上述的電池充電電路的電池充電方法，用于為電池組30進(jìn)行充電。
[0086]圖8示出了本實(shí)用新型所提供的電池充電方法一實(shí)施例的流程結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出與本實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下:
[0087]本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的電池充電方法可以包括以下步驟:
[0088]S10、控制模塊20根據(jù)電池組30的充電電流判斷電池組30是否完成充電，若是則執(zhí)行步驟S70，若否則執(zhí)行步驟S20 ；
[0089]S20、控制模塊20檢測(cè)電池組30的虛擬電壓；
[0090]S30、控制模塊20判斷電池組30的虛擬電壓是否大于模式切換值，若否則執(zhí)行步驟S40，若是則執(zhí)行步驟S50 ；
[0091]S40、控制模塊20輸出恒流充電信號(hào)至電源變換模塊10，電源變換模塊10根據(jù)恒流充電信號(hào)輸出恒定電流至電池組30，執(zhí)行步驟S20 ；
[0092]S50、控制模塊20輸出恒壓充電信號(hào)至電源變換模塊10，電源變換模塊10根據(jù)恒壓充電信號(hào)輸出恒定電壓至電池組30 ；
[0093]S60、控制模塊20根據(jù)電池組30的充電電流判斷電池組30是否完成充電，若是則執(zhí)行步驟S70，若否則執(zhí)行步驟S50 ；
[0094]S70、控制模塊20輸出停止充電信號(hào)至電源變換模塊10，電源變換模塊10根據(jù)停止充電信號(hào)停止輸出電流。
[0095]在本實(shí)施例中，電池組30可以包括一個(gè)或多個(gè)電池；[0096]模式切換值為一個(gè)或多個(gè)電池的個(gè)數(shù)與4.18V的乘積。例如，電池的數(shù)量為I時(shí)，電壓上限值為4.18V ;電池?cái)?shù)量為2時(shí)，電壓上限值為4.18VX2=8.36V。
[0097]通過(guò)將模式切換值的進(jìn)一步限定，可以顯著減少電池組30的充電時(shí)間的30%。并且，通過(guò)對(duì)松下CGR18650電池進(jìn)行500次的充放電循環(huán)測(cè)試后，電池剩余容量保持在85%以上，可見(jiàn)該設(shè)定對(duì)電池壽命沒(méi)有任何影響。
[0098]具體的，電源變換模塊10輸出的恒定電流的電流值可以是電池組30電容量與0.5的乘積。例如，電容量為2000mAh的電池組30，電源變換模塊10所輸出的恒定電流的電流值可以為(2000X0.5)mA=lA0
[0099]電源變換模塊10輸出的恒定電壓可以是4.2V。
[0100]進(jìn)一步的,如圖9所示,步驟S40具體可以包括:
[0101]S41、控制模塊20輸出恒流充電信號(hào)至電源變換模塊10，電源變換模塊10根據(jù)恒流充電信號(hào)輸出恒定電流至電池組30 ；
[0102]S42、控制模塊20延時(shí)第一預(yù)設(shè)時(shí)間，執(zhí)行步驟S20 ；
[0103]具體的，第一預(yù)設(shè)時(shí)間可以是10s。在延時(shí)期間，控制模塊20持續(xù)采集電池組30的充電電壓。在延時(shí)之后,控制模塊20采集電池組30的虛擬電壓。
[0104]通過(guò)設(shè)置第一預(yù)設(shè)時(shí)間，以推遲執(zhí)行步驟S20，降低控制模塊20檢測(cè)電池組30虛擬電壓的頻率，既節(jié)約充電時(shí)間，又降低了功耗。
[0105]進(jìn)一步的，如圖10所示，步驟SlO具體可以包括:
[0106]S11、控制模塊20輸出恒壓充電信號(hào)至電源變換模塊10，電源變換模塊10根據(jù)恒壓充電信號(hào)輸出恒定電壓至電池組30 ；
[0107]S12、控制模塊20檢測(cè)電池組30的充電電流；
[0108]S13、判斷充電電流是否小于電流下限值，若是則執(zhí)行步驟S70，若否則執(zhí)行步驟S20 ；
[0109]具體的，電流下限值可以是電池組30電容量與0.1的乘積。例如，電容量為2000mAh的電池組30，電源變換模塊10所輸出的恒定電流的電流值可以為(2000X0.1)mA=0.2A0
[0110]進(jìn)一步的，步驟S60電池組30是否完成充電的過(guò)程也可以采用和步驟SlO相同的方式。之所以在步驟S50之后不跳轉(zhuǎn)回步驟SlO進(jìn)行電量的判斷，目的是為了避開(kāi)步驟S50之前已完成的步驟，盡量減少檢測(cè)所使用的時(shí)間。
[0111]進(jìn)一步的，如圖11所示，步驟S20具體可以包括:
[0112]S21、控制模塊20輸出停止充電信號(hào)至電源變換模塊10，電源變換模塊10根據(jù)停止充電信號(hào)停止輸出電流；
[0113]S21、控制模塊20讀取電池組30的虛擬電壓值。
[0114]進(jìn)一步的，步驟S60之前還可以包括:
[0115]S6001、延時(shí)第二預(yù)設(shè)時(shí)間。
[0116]具體的，第二預(yù)設(shè)時(shí)間可以是10s。通過(guò)設(shè)置第二預(yù)設(shè)時(shí)間，以推遲執(zhí)行步驟S60，降低控制模塊20檢測(cè)電池組30充電狀態(tài)的頻率，既節(jié)約充電時(shí)間，又降低了功耗。
[0117]作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，如圖12所示，步驟SlO之前還可以包括:
[0118]S1001、控制模塊20檢測(cè)電池組30的虛擬電壓；[0119]S1002、控制模塊20判斷虛擬電壓是否大于電壓上限值，若是則執(zhí)行步驟S1003，若否則執(zhí)行步驟Sio ；
[0120]S1003、控制模塊20進(jìn)入錯(cuò)誤模式。
[0121]具體的，電壓上限值可以是一個(gè)或多個(gè)電池的個(gè)數(shù)與4.35V的乘積。例如，電池的數(shù)量為I時(shí)，電壓上限值為4.35V ;電池?cái)?shù)量為2時(shí)，電壓上限值為4.35VX2=8.7V。
[0122]具體的，錯(cuò)誤模式可以是控制模塊20輸出停止充電信號(hào)至電源變換模塊10，以使電源變換模塊10根據(jù)停止充電信號(hào)停止輸出電流。控制模塊20同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。報(bào)警信號(hào)可以是燈光、聲音中的一種或其結(jié)合。
[0123]本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的電池充電方法應(yīng)用于上述的電池充電電路，可以在不斷開(kāi)電池組30的周邊連接的情況下，通過(guò)檢測(cè)虛擬電壓判斷電池組30的剩余電量，具有更高的檢測(cè)精度，進(jìn)一步的，其在恒流充電階段切換為恒流充電階段的時(shí)機(jī)也更為準(zhǔn)確，可大大加速充電過(guò)程，節(jié)約充電時(shí)間。
[0124]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電池充電電路，與電池組連接，包括電源變換模塊與控制模塊，所述控制模塊的控制端連接所述電源變換模塊的受控端，所述控制模塊的檢測(cè)端連接所述電池組的受測(cè)端，所述電源變換模塊接入外部電流；其特征在于: 所述電池充電電路還包括隔離模塊，所述隔離模塊的輸入端和輸出端分別連接所述電源變換模塊的輸出端和所述電池組的電源端。
2.如權(quán)利要求1所述的電池充電電路，其特征在于，所述電池充電電路還包括串接于所述電源變換模塊的輸入端之前的電源保護(hù)模塊； 所述電源保護(hù)模塊的輸出端連接所述電源變換模塊的輸入端，所述電源保護(hù)模塊的輸入端接入外部電流； 所述電池充電電路還包括穩(wěn)壓模塊； 所述穩(wěn)壓模塊的輸入端連接所述電源變換模塊的輸入端，所述穩(wěn)壓模塊的輸出端連接所述控制模塊的電源端。
3.如權(quán)利要求1所述的電池充電電路，其特征在于，所述電源變換模塊: 第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第一二極管、第二二極管、穩(wěn)壓管、第一 NPN三極管、PNP三極管、第二 NPN三極管以及電感； 所述第一電阻的第一端、所述第一 NPN三極管的集電極以及所述PNP三極管的發(fā)射極共接形成所述電源變 換模塊的輸入端，所述第一電阻的第二端連接所述第一 NPN三極管的基極，所述第一 NPN三極管的發(fā)射極、所述第二電阻的第一端以及所述第三電阻的第一端共接于所述PNP三極管的基極，所述第二電阻的第二端與所述第三電阻的第二端共接于所述第二 NPN三極管的集電極，所述第二 NPN三極管的基極、所述第五電阻的第一端、所述第二電容的第一端以及所述第六電阻的第一端共接于所述第二二極管的陽(yáng)極，所述第六電阻的第二端與所述第二二極管的陰極共接形成所述電源變換模塊的受控端，所述第二 NPN三極管的發(fā)射極、所述第五電阻的第二端以及所述第二電容的第二端共接于地，所述PNP三極管的集電極、所述第四電阻的第一端以及所述第一二極管的陰極共接于所述電感的第一端，所述第四電阻的第二端連接所述第一電容的第一端，所述電感的第二端、所述第三電容的正極、所述第七電阻的第一端、所述第四電容的第一端以及所述穩(wěn)壓管的陰極共接形成所述電源變換模塊的輸出端，所述第一電容的第二端、所述第一二極管的陽(yáng)極、所述第三電容的負(fù)極、所述第七電阻的第二端、所述第四電容的第二端以及所述穩(wěn)壓管的陽(yáng)極共接于地。
4.如權(quán)利要求2所述的電池充電電路，其特征在于，所述控制模塊包括: 充電控制芯片、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第一發(fā)光二極管以及第二發(fā)光二極管； 所述充電控制芯片的電源端與所述第八電阻的第一端共接形成所述控制模塊的電源端，所述第八電阻的第二端、所述第九電阻的第一端以及所述第一發(fā)光二極管的陽(yáng)極共接于所述第五電容的第一端，所述第九電阻的第二端、所述第十電阻的第一端以及所述第二發(fā)光二極管的陰極共接于所述第六電容的第一端，所述第五電容的第二端、所述第六電容的第二端、所述第一發(fā)光二極管的陰極以及所述第二發(fā)光二極管的陽(yáng)極共接于所述充電控制芯片的指示端，所述充電控制芯片的電壓檢測(cè)端與所述第七電容的第一端共接形成所述控制模塊的電壓檢測(cè)端，所述充電控制芯片的電流檢測(cè)端與所述第八電容的第一端共接形成所述控制模塊的電流檢測(cè)端，所述控制模塊的電壓檢測(cè)端與所述電流檢測(cè)端組成所述控制模塊的檢測(cè)端，所述充電控制芯片的驅(qū)動(dòng)端是所述控制模塊的控制端，所述第十電阻的第二端、所述第七電容的第二端、所述第八電容的第二端以及所述充電控制芯片的接地端共接于地。
5.如權(quán)利要求4所述的電池充電電路，其特征在于，所述穩(wěn)壓模塊包括: 第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十四電容、第十五電容、第十六電容、三端穩(wěn)壓管以及第四NPN三極管； 所述第十一電阻的第一端是所述穩(wěn)壓模塊的輸入端，所述第十一電阻的第二端與所述第十二電阻的第一端共接于所述第四NPN三極管的集電極，所述第十二電阻的第二端、所述第四NPN三極管的基極以及所述第十四電容的第一端共接于所述三端穩(wěn)壓管的陰極，所述第四NPN三極管的發(fā)射極、所述第十三電阻的第一端、所述第十五電容的正極以及所述第十六電容的第一端共接形成所述穩(wěn)壓模塊的輸出端，所述第十四電容的第二端、所述第十三電阻的第二端以及所述第十四電阻的第一端共接于所述三端穩(wěn)壓管的基準(zhǔn)端，所述第十五電容的負(fù)極、所述第十六電容的第二端、所述第十四電阻的第二端以及所述三端穩(wěn)壓管的陽(yáng)極共接于 地。
【文檔編號(hào)】H01M10/44GK203761088SQ201420052140
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】謝春華 申請(qǐng)人:深圳市京泉華科技股份有限公司