CN103124097A - 智能型锂离子充电器 - Google Patents

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battery
voltage
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oscillator
module
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吉基祥
林萍
陈永明
孙宏国
胡国文
张春富
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NANTONG LINNUO ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明涉及充电器电路技术领域,具体涉及智能型锂离子充电器,包括电池充电管理芯片、电压基准模块、电流基准模块、电池电压检测电路、电池温度检测电路、第一振荡器和第二振荡器,所述电压基准模块、电流基准模块、电池电压检测电路、电池温度检测电路、第一振荡器和第二振荡器均分别与所述电池充电管理芯片连接。

Description

智能型锂离子充电器
技术领域
[0001 ] 本发明涉及充电器电路技术领域,具体涉及智能型锂离子充电器。
背景技术
[0002] 现有技术中,锂离子充电器广泛应用于数码相机、手机等便携式电子产品中。但由于现有锂离子充电器不带欠压/过压保护、安全充电时间、电池短路/过压保护等功能,使得锂离子充电器在充电过程中不能够自动准确地检测出充电的状态信息,及时的做出相应的调整,从而降低了使用性能,缩短使用寿命。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种能够自动准确地检测出充电的状态信息、并具有欠压、过压等保护功能的智能型锂离子充电器。
[0004] 为了解决背景技术所存在的问题,本发明是采用以下技术方案:智能型锂离子充电器,包括电池充电管理芯片、电压基准模块、电流基准模块、电池电压检测电路、电池温度检测电路、第一振荡器和第二振荡器,所述电压基准模块、电流基准模块、电池电压检测电路、电池温度检测电路、第一振荡器和第二振荡器均分别与所述电池充电管理芯片连接。
[0005] 进一步地,所述智能型锂离子充电器还包括过温保护电路,所述过温保护电路与所述电池充电管理芯片连接。
[0006] 进一步地,所述智能型锂离子充电器还包括热调制电路,所述热调制电路与所述电池充电管理芯片连接。
[0007] 本发明具有以下有益效果:本发明所述的智能型锂离子充电器,采用电池电压检测电路、电池温度检测电路、过温保护电路以及热调制电路等对锂离子充电器充电时进行欠压、过压、过温等保护功能,并能够自动准确地检测出充电的状态信息,及时做出相应的调整,从而提高了充电器使用性能,延长使用寿命。
附图说明
[0008] 图1为本发明的结构示意图。
[0009] 图2为本发明应用的原理图。
具体实施方式
[0010] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0011] 如图1所示,智能型锂离子充电器,包括电池充电管理芯片1、电压基准模块2、电流基准模块3、电池电压检测电路4、电池温度检测电路5、第一振荡器6和第二振荡器7,所述电压基准模块2、电流基准模块3、电池电压检测电路4、电池温度检测电路5、第一振荡器6和第二振荡器7均分别与所述电池充电管理芯片I连接;其中,电压基准模块和电流基准模块,用于给其他模块电路提供参考电压和基准及偏置电流;电池电压检测电路,用于电池短路和电池过压检测、预充电状态切换、重复充电以及电池插入检测功能等;电池温度检测电路,用于监测电池温度,输出控制信号调整充电状态,以满足JEITA温度标准;第一振荡器,用于最长安全充电时间计时,振荡频率可通过电阻调节;第二振荡器,用于内部防噪声所需锁存时间计时。
[0012] 所述智能型锂离子充电器还包括过温保护电路8,所述过温保护电路8与所述电池充电管理芯片I连接;过温保护电路,用于芯片温度过高时,关断电路,停止充电。
[0013] 所述智能型锂离子充电器还包括热调制电路9,所述热调制电路9与所述电池充电管理芯片I连接,热调制电路,用于芯片温度升高时减少充电电流,降低芯片温度,使芯片温度维持在所设置的调制温度。
[0014] 如图2所示,智能型锂离子充电器的工作流程为:上电之后,芯片首先开始检测电源电压VCC,若3.3V彡VCC彡6V,且VCOVBAT表明电源电压处于正常的工作范围;若VCC〈3.3V,表明电源处于欠压状态,包括基准在内的电路主要模块均不工作;若VCC>6V,表明输入过压,停止充电,但电路主要模块均工作;若VCCXVBAT,这时输出一个SLEEP信号,控制包括基准在内的主要模块不工作,整个电路进入低功耗休眠模式。
[0015] 若电源电压处于正常工作范围内,则进行电池检测和电池初始温度检测,通常锂离子电池有3个接触端:正极、负极和NTC电阻,考虑到实际电池接入时,有可能有一端并没有接好,因此下面分析将电池和NTC电阻独立考虑:如果检测到输出端接有电池且电池温度正常,则可以进入充电环节,STATl上的LED亮;如果检测到输出端接有电池而电池初始温度异常,则不会充电且STATl上的LED以2.5Hz频率闪烁;如果检测到输出端没接电池,且NTC电阻也不在,则将输出端电压拉至0V;如果检测到输出端没接电池,而NTC接好且温度正常,则持续电池检测,直到电池接入或NTC电阻接入。
[0016] 判断电池接 入,且NTC温度正常后,如果电池电压VBAT〈0.5V,判断电池短路,用20mA的电流激活电池,同时STATl上的LED以2.5Hz频率闪烁;如果电池电压
0.5V〈VBAT〈3V,判断为过放电电池,预充电处理,充电电流和恒流充电电流成比例关系,且由PRETERM端所接电阻决定,通常为20%的恒流充电电流;如果电池电压VBAT>3V,恒流充电,充电电流由ISET端电阻大小决定,正常充电过程中,STATl上的LED亮。
[0017] 当电池电压接近4.215V时,转换为恒压模式,充电电流减小,如果充电电流减小到设置的预充电电流时,判断为电池已充满,同时进行电池检测,如果电池仍在,则STATl上的LED熄灭,STAT2上的LED亮;如果此时检测到电池不在,而NTC电阻还在且温度正常,则持续电池检测;如果NTC电阻亦不在,则输出端电压被拉至0V。充满电后,停止充电,STATl上的LED熄灭,STAT2上的LED亮。如果电池电压降至4.1V以下,则芯片自动重新开始对电池充电。
[0018] 某些异常情况中,如果电池电压上升至4.4V左右,而充电还未停止,则判断为电池过压,停止充电,且STATl上的LED以2.5Hz频率闪烁;如果电池电压突然从3V以上降至2.5V以下,则认为电池短路,充电电流变为20mA,同时STATl上的LED以2.5Hz
频率闪烁。
[0019] 电池的初始温度范围为-2°C到42°C,充电过程中电池温度范围为_2°C到57°C。如果电池的温度范围超过了 _2°C到57°C,则停止充电,且STATl上的LED熄灭,当温度恢复到0°C到40°C以内时,才能重新开始充电;如果电池的温度高于_2°C,但低于9°C,则充电电流减半;如果电池的温度高于45°C,但小于57°C,则恒压充电电压变为4.1V。
[0020] 从初始充电开始,芯片内的计时器开始计时,最长充电时间可编程。典型情况下(RTMR=50kQ),对于预充电,如果在60分钟内,没有将电池电压充至3V以上,则认为异常,STATl上的LED以2.5Hz频率闪烁;对于恒流充电,如果在300分钟内,电池还没充满,则认为异常,STATl上的LED以2.5Hz频率闪烁。
[0021] 最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.智能型锂离子充电器,其特征在于,包括电池充电管理芯片(I )、电压基准模块(2)、电流基准模块(3)、电池电压检测电路(4)、电池温度检测电路(5)、第一振荡器(6)和第二振荡器(7),所述电压基准模块(2)、电流基准模块(3)、电池电压检测电路(4)、电池温度检测电路(5)、第一振荡器(6)和第二振荡器(7)均分别与所述电池充电管理芯片(I)连接。
2.根据权利要求1所述的智能型锂离子充电器,其特征在于,所述智能型锂离子充电器还包括过温保护电路(8 ),所述过温保护电路(8 )与所述电池充电管理芯片(I)连接。
3.根据权利要求1所述的智能型锂离子充电器,其特征在于,所述智能型锂离子充电器还包括热调制电路(9 ),所述热调制电路(9 )与所述电池充电管理芯片(I)连接。
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