CN101908771A - 一种线性电路中实现电池快慢充的电路及充电控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种线性电路中实现电池快慢充的电路及充电控制方法，其采用快充通道和慢充通道两个通道对电池进行充电，当电池电压低时，采用慢充通道进行充电，当电池电压正常时，采用快充方式进行充电。既可以消除安全隐患，防止电池被损坏，又可以保证充电速度，同时，还能防止过充。

Description

一种线性电路中实现电池快慢充的电路及充电控制方法
技术领域
本发明公开一种电池充电电路及充电控制方法，特别是一种线性电路中实现电池快慢充的电路及充电控制方法。
背景技术
随着科技的发展，电子产品在人们日常生活中的应用越来越广泛，尤其是消费类电子产品，已经成为了人们生活中的必需品。目前，消费类电子产品多是采用锂电池的进行供电，随之而来的便产生了一个问题，即是锂电池的充电。现有技术中的充电电路中都是在充电控制电路和充电输出电路之间设有一个开关电路，同时电路中设有一个用于检测电池电压的电压检测电路，当电压检测电路检测到电压充满电时，即控制开关电路断开，停止充电。但是，当电池电压越低时，充电电路的充电电压与电池电压压差越大，充电电流也就越多，而电池本身性能决定，当电池较低时，适合采用小电流进行充电，而不适合采用大电流进行充电，否则，将可能会产生过热及爆炸的危险，存在安全隐患。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的电池充电电路中电池电压较低时，会产生大电流进行充电，可能会产生危险，存在安全隐患的缺点，本发明提供充电电路，该电路包括设有充电控制电路、充电开关电路、充电输出电路、电压检测电路，其中的充电开关电路包括并联连接的快充通道和慢充通道，所述的快充通道采用第一电子控制开关串联第一限流电阻，第一电子控制开关的控制端连接在控制单元的数据端上，所述的慢冲通道采用第二电子控制开关串联第二限流电阻，第二电子控制开关的控制端连接在控制单元的另一数据端上。可通过分别打开慢充通道或快充通道实现对电池的快慢充。
本发明针对上述同样的问题提供一种充电控制方法，充电控制电路采用并联连接的快充通道和慢充通道，当电池电压比较低时，关闭快充通道，打开慢充通道对电池进行充电；当电池电压比较高时，同时打开快充通道和慢充通道或关闭慢充通道打开快充通道对电池进行充电，实现电池的快慢充。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种线性电路中实现电池快慢充的电路，该电路包括设有充电控制电路、充电开关电路、充电输出电路、电压检测电路，充电控制电路包括将外接电压转换成充电电压的电压转换单元和控制充电开关电路的控制单元，充电开关电路连接于充电控制电路和充电输出电路之间，控制充电输出电路的工作，控制单元控制充电开关电路工作，充电输出电路输出电压给电池充电，电压检测电路检测电池电压并输出给控制单元，充电开关电路采用并联连接的快充通道和慢充通道，所述的快充通道采用第一电子控制开关串联第一限流电阻，第一电子控制开关的控制端连接在控制单元的数据端上，所述的慢冲通道采用第二电子控制开关串联第二限流电阻，第二电子控制开关的控制端连接在控制单元的另一数据端上。
一种采用上述电路实现的充电控制方法，该方法为充电控制电路采用并联连接的快充通道和慢充通道，当电池电压低于3.2V时，关闭快充通道，打开慢充通道对电池进行充电；当电池电压高于3.2V时，同时打开快充通道和慢充通道对电池进行充电。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的第一限流电阻阻值为第二限流电阻阻值1/10。
所述的第一电子控制开关采用三极管Q1，三极管Q1的基极连接在控制单元的数据端上。
所述的第二电子控制开关采用三极管Q2，三极管Q2的基极连接在控制单元的数据端上。
当电池充满电后，同时关闭快充通道和慢充通道，停止充电。
本发明的有益效果是：本发明采用两条通道对电池进行充电，当电池电压较低时，关闭快充通道(即大电流通道)只打开慢充通道(即小电流通道)进行充电，从而保护电池不受损坏、消除了安全隐患，当电池充电到一定程度时，同时打开快充通道和慢充通道，对电池进行大电流充电，保证了充电速度，当电池充满电时，同时关闭快充通道和慢充通道，保护电池不让其过充。采用本发明既可以保护电池，又可以保证充电速度，还能保护电池不过充，实现一举三得的目的。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明的电路结构方框图。
图2为本发明充电开关电路部分电路原理图。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图1，本发明中的电路主要包括充电控制电路、充电开关电路、充电输出电路、电压检测电路几个部分，其中充电控制电路包括电压转换单元和控制单元，本实施例中，充电控制电路、充电输出电路、电压检测电路与现有技术中的相同，充电控制电路中的电压转换单元是将外接电源转换成可供给电池充电用的电源，主要是将外接电压转换成充电电压，控制单元时控制充电开关电路接通或断开的单元，本实施例中，控制单元采用单片机实现。充电输出电路为一个接口电路，用于与电池连接，对电池进行充电，电压检测电路连接在被充电电池正极，用于检测电池电压，并将检测结果传输给控制单元，再由控制单元对充电开关电路进行控制。充电开关电路连接在电压转换单元和充电输出电路之间，且充电开关电路的控制端连接在控制单元的数据端上，由控制单元控制充电开关电路的通断，由充电开关电路的通断控制充电输出电路对电池充电与否。本实施例中，充电开关电路包括一个快充通道和一个慢充通道，快充通道和慢充通道并联连接，两个通道的输入端分别连接至电压转换单元的输出端，两个通道的输出端分别连接至充电输出电路的输入端，请参看附图2，快充通道包括三极管Q1和第一限流电阻R1，本实施例中，三极管Q1采用PNP型三极管，三极管Q1基极(即为快充通道的控制端)与控制单元中单片机的一个I/O口P1连接，三极管Q1的集电极通过串联的第一限流电阻R1与充电输出电路连接，三极管Q1的发射极与电压转换单元连接；慢充通道包括三极管Q2和第二限流电阻R2，本实施例中，三极管Q2采用PNP型三极管，三极管Q2基极(即为快充通道的控制端)与控制单元中单片机的另一个I/O口P2连接，三极管Q2的集电极通过串联的第二限流电阻R2与充电输出电路连接，三极管Q2的发射极与电压转换单元连接。三极管Q1和三极管Q2也可以采用NPN型三极管，或可采用场效应管或其它电子控制开关元件代替，只要满足其受控于单片机，通过单片机可控制其两端的通断即可。本实施例中，快充通道的限流电阻R1的阻值小于慢充通道的限流电阻R2的阻值。
本发明中的方法即上述电路的工作原理，其利用充电控制电路中的电压转换单元是将外接电源转换成可供给电池充电用的电源，输出给充电开关电路，再由充电开关电路输出给充电接口电路，由充电接口电路给电池进行充电，同时，电压检测电路检测电池正极电压，并将检测结果输出给充电控制电路中的控制单元，由控制单元进行判断并输出控制信号对充电开关电路进行控制。当电池电压比较低时(小于3.2V即判断为电压比较低)，控制单元(即单片机)通过P1口输出低电平，关闭三极管Q1，同时通过P2口输出高电平，使三极管Q2导通，即接通慢充通道，充电电压通过限流电阻R2对电池进行小电流慢慢充电。随着电池内蓄积的电量越来越多，电池电压也逐渐升高，当电池电压回升到正常电压时(大于或等于3.2V即判断为正常电压)，控制单元(即单片机)分别通过P1口和P2口输出高电平，同时接通快充通道和慢充通道，对电池进行快充。当电池充满电时，控制单元(即单片机)分别通过P1口和P2口输出低电平，同时关闭快充通道和慢充通道，从而实现对电池进行保护。本发明在快充时，也可以单独打开快充通道进行充电。
通过本发明可实现电池在低电压时慢充电，以保护电池，在正常电压时，快充电，以保证充电速度，充满电时，停止充电，防止过充。

Claims (8)

1.一种线性电路中实现电池快慢充的电路，该电路包括设有充电控制电路、充电开关电路、充电输出电路、电压检测电路，充电控制电路包括将外接电压转换成充电电压的电压转换单元和控制充电开关电路的控制单元，充电开关电路连接于充电控制电路和充电输出电路之间，控制充电输出电路的工作，控制单元控制充电开关电路工作，充电输出电路输出电压给电池充电，电压检测电路检测电池电压并输出给控制单元，其特征是：所述的充电开关电路采用并联连接的快充通道和慢充通道，所述的快充通道采用第一电子控制开关串联第一限流电阻，第一电子控制开关的控制端连接在控制单元的数据端上，所述的慢冲通道采用第二电子控制开关串联第二限流电阻，第二电子控制开关的控制端连接在控制单元的另一数据端上。
2.根据权利要求1所述的线性电路中实现电池快慢充的电路，其特征是：所述的第一限流电阻阻值约为第二限流电阻阻值的1/10。
3.根据权利要求1或2所述的线性电路中实现电池快慢充的电路，其特征是：所述的第一电子控制开关采用三极管Q1，三极管Q1的基极连接在控制单元的数据端上。
4.根据权利要求1或2所述的线性电路中实现电池快慢充的电路，其特征是：所述的第二电子控制开关采用三极管Q2，三极管Q2的基极连接在控制单元的数据端上。
5.一种采用如权利要求1所述的电路实现的充电控制方法，其特征是：所述的方法为充电控制电路采用并联连接的快充通道和慢充通道，通过MCU进行电压检查。当电池电压比较低时，关闭快充通道，打开慢充通道对电池进行充电；当电池电压比较高时，同时打开快充通道和慢充通道对电池进行充电。
6.根据权利要求5所述的充电控制方法，其特征是：当电池充满电后，同时关闭快充通道和慢充通道，停止充电。
7.一种采用如权利要求1所述的电路实现的充电控制方法，其特征是：所述的方法为充电控制电路采用并联连接的快充通道和慢充通道，当电池电压低于3.2V时，关闭快充通道，打开慢充通道对电池进行充电；当电池电压高于3.2V时，关闭慢充通道，打开快充通道对电池进行充电。
8.根据权利要求7所述的充电控制方法，其特征是：当电池充满电后，同时关闭快充通道和慢充通道，停止充电。
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