CN106026225A - 充电电池的快速充电电路及充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电电池的快速充电电路及充电方法，包括并联连接在电池正极与电源适配器输入端之间的第一充电电路和第二充电电路以及一控制IC；所述第一充电电路上设置有至少一控制其通断的第一开关管，所述第一开关管受控于控制IC；所述第二充电电路包括依次串联在电池正极与电源适配器输入端之间的第六MOS管、第一电感和至少一第三开关管，所述第六MOS管和第一电感之间的接点通过一第七MOS管接电池负极，所述第一电感和第三开关管之间的接点通过一第一电容接电池负极，所述电池二端连接有一第三电容，所述第六MOS管、第三开关管和第七MOS管都受控于控制IC。本发明具有能提高充电效率、解决充电发热问题、提高了充电速度、并能满足各类移动手机端的充电需要的优点。

Description

充电电池的快速充电电路及充电方法

技术领域

本发明涉及充电电路，尤其是涉及一种能提高充电效率、解决充电发热问题、提高了充电速度、并能满足各类移动手机端的充电需要的充电电池的快速充电电路及充电方法。

背景技术

随着移动终端的普及，移动终端的充电时间受到越来越多的关注，用户都希望自己的移动终端充电时间短且续航时间长。现有的充电技术充电时间较慢，效率较差，发热严重。

发明内容

为克服现有技术的缺点，本发明目的在于提供一种能提高充电效率、解决充电发热问题、提高了充电速度、并能满足各类移动手机端的充电需要的充电电池的快速充电电路。

本发明通过以下技术措施实现的，一种充电电池的快速充电电路，包括并联连接在电池正极与电源适配器输入端之间的第一充电电路和第二充电电路以及一控制IC；

所述第一充电电路上设置有至少一控制其通断的第一开关管，所述第一开关管受控于控制IC；

所述第二充电电路包括依次串联在电池正极与电源适配器输入端之间的第六MOS管、第一电感和至少一第三开关管，所述第六MOS管和第一电感之间的接点通过一第七MOS管接电池负极，所述第一电感和第三开关管之间的接点通过一第一电容接电池负极，所述电池二端连接有一第三电容，所述第六MOS管、第三开关管和第七MOS管都受控于控制IC。

作为一种优选方式，所述第一开关管包括串联在第一充电电路上控制其通断的第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管和第二MOS管都受控于控制IC。

作为一种优选方式，所述第三开关管包括串联的第三MOS管和第四MOS管，所述第三MOS管和第四MOS管都受控于控制IC。

作为一种优选方式，所述电池为双节串联的锂电池。

作为一种优选方式，所述第一电感和第一电容之间还连接有受控于控制IC的第五MOS管。

作为一种优选方式，所述第一电容与第三MOS管之间的接点通过一连接线连接一放电端，在电池正极与放电端之间依次串联有第六MOS管、第七MOS管和第一电感，所述第六MOS管、第七MOS管、第一电感和第一电容形成一降压放电电路。

作为一种优选方式，所述电池正极与放电端还连接有与降压放电电路并联的一升压放电电路。

作为一种优选方式，所述升压放电电路包括依次串联在电池正极与放电端之间的第八MOS管、第二电感、开关芯片和二极管，以及在二极管与放电端之间连接电池负极的第二电容。

本发明还公开了一种充电电池的快速充电方法，充电方法包括如下步骤：

(11).当控制IC检测到输入接口端有输入电压时，且输入电压在预设的范围内，则控制IC控制第六MOS管、第七MOS管、第一电感和第一电容组成降压电路，电池对第一电容充电；

(12).接着控制IC控制导通第三MOS管和第四MOS管，控制IC控制第六MOS管、第七MOS管、第一电感和第三电容组成升压电路，输入电压升压后对电池充电；

(13).控制IC查看电源适配器的通讯，当电源适配器为相匹配的快充适配器时，电源适配器启动快充协议；

(14).控制IC关闭第三MOS管、第四MOS管和第七MOS管，第六MOS管保持导通；

(15).控制器控制第一MOS管、第二MOS管导通，第三MOS管、第四MOS管导通，电源适配器给电池直流充电，实现快速充电。

作为一种优选方式，还包括放电方法，其包括如下步骤：

(21).电池放电时，控制IC控制降压放电电路工作，电池降低输出电压，对外放电；

(22).控制IC发送通讯码，查看受电终端设备是否支持快速充电，如受电终端设备支持快速充电，则判断受电终端设备的快速充电电压为支持高于电池电压还是支持低于电池电压，如支持低于电池电压则跳至步骤(24)，否则执行下一步；

(23).若受电终端设备为支持高于电池电压的快速充电的终端，控制IC控制第八MOS管开通，开关芯片工作，升压放电电路将输出电压升压到受电终端设备快速充电所需电压，第五MOS管关闭避免高压倒灌到电池，同时关闭降压放电电路，电池通过升压放电电路给终端供电；

(24).若终端支持低于电池电压的快速充电，则控制IC控制降压放电电路工作，调节输出电压幅度，限制输出电流给终端设备快速充电。

本发明包括二充电电路，一个主要是用于直充充电，另一个还可进行升压充电，电池直充时，二充电电路均可打开进行直通，但不仅限于快充时打开的充电通道数量；任意一个通道可以工作在直通状态。本发明能提高充电效率、解决充电发热问题、提高了充电速度、并能满足各类移动手机端的充电需要

附图说明

图1为本发明实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。

一种充电电池的快速充电电路，参考图1，包括并联连接在电池VBAT正极与电源适配器输入端VIN之间的第一充电电路100和第二充电电路200以及一控制IC，电池VBAT为双节串联的锂电池；

所述第一充电电路100上设置有至少一控制其通断的第一开关管，所述第一开关管受控于控制IC；在本实施例中第一开关管包括串联在第一充电电路100上控制其通断的第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，所述第一MOS管Q1和第二MOS管Q2都受控于控制IC；

所述第二充电电路200包括依次串联在电池VBAT正极与电源适配器输入端VIN之间的第六MOS管Q6、第一电感L1和第三MOS管Q3、第四MOS管Q4，所述第六MOS管Q6和第一电感L1之间的接点通过一第七MOS管Q7接电池VBAT负极，所述第一电感L1和第三开关管之间的接点通过一第一电容C1接电池VBAT负极，所述电池VBAT二端连接有一第三电容C3，所述第六MOS管Q6、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4和第七MOS管Q7都受控于控制IC。

其充电方法包括如下步骤：

(11).系统待机状态时，Boost_EN端＝0，第五MOS管Q5导通，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第六MOS管Q6、第七MOS管Q7、第八MOS管Q8、第九MOS管Q9关断；

(12).当控制IC检测到接口输入端有输入电压时，且输入电压在预设的范围内，则控制IC控制第六MOS管Q6、第七MOS管Q7、第一电感L1和第一电容C1组成BUCK降压电路，电池降压对第一电容C1充电；

(13).接着控制IC控制导通第三MOS管Q3和第四MOS管Q4，控制IC控制第六MOS管Q6、第七MOS管Q7、第一电感L1和第三电容C3组成BOOST升压电路，输入电压升压后对电池充电；

(14).控制IC查看电源适配器的通讯，当电源适配器为相匹配的快充适配器时，电源适配器启动快充协议；

(15).控制IC停止BOOST升压电路工作，关闭第三MOS管Q3、第四MOS管Q4和第七MOS管Q7，第六MOS管Q6保持导通；

(16).控制器控制第一MOS管Q1、第二MOS管导通Q2，第三MOS管Q3、第四MOS管Q4导通，电源适配器给电池直流充电，实现快速充电。

本快速充电电路包括二充电电路，一个主要是用于直充充电，另一个还可进行升压充电，电池快充时，二充电电路均可打开进行直通，但不仅限于快充时打开的充电通道数量；任意一个通道在直通状态。本快速充电电路及充电方法能提高充电效率、解决充电发热问题、提高了充电速度、并能满足各类移动手机端的充电需要

在一实施例的充电电池的快速充电电路，请参考图1，在前面技术方案的基础上具体还可以是，第一电容C1与第三MOS管Q3之间的接点通过一连接线连接一放电端，在电池正极与放电端之间依次串联有第六MOS管Q6、第七MOS管Q7和第一电感L1，所述第六MOS管Q6、第七MOS管Q7、第一电感L1和第一电容C1形成一降压放电电路300。

在一实施例的充电电池的快速充电电路，请参考图1，在前面技术方案的基础上具体还可以是，电池正极与放电端还连接有与降压放电电路300并联的一升压放电电路400。

在一实施例的充电电池的快速充电电路，请参考图1，在前面技术方案的基础上具体还可以是，升压放电电路100包括依次串联在电池正极与放电端之间的第八MOS管Q8、第二电感L2、开关芯片U1和二极管D1，以及在二极管D1与放电端VOUT之间连接电池负极的第二电容C2。

在一实施例的充电电池的快速充电电路的充电方法，在前面技术方案的基础上具体还可以是，还包括放电方法，其包括如下步骤：

(21)电池放电时，控制IC控制降压放电电路工作，电池降压输出电压，对外放电；

(22).控制IC发送通讯码，查看受电终端设备是否支持快速充电，如受电终端设备支持快速充电，则判断受电终端设备的快速充电电压为支持高于电池电压还是支持低于电池电压，如支持低于电池电压则跳至步骤(24)，否则执行下一步；

(23).若受电终端设备为支持高于电池电压的快速充电的终端，控制IC控制第八MOS管开通，开关芯片工作，升压放电电路将输出电压升压到受电终端设备快速充电所需电压，第五MOS管关闭避免高压倒灌到电池，同时关闭降压放电电路，电池通过升压放电电路给终端供电；

(24).若终端支持低于电池电压的快速充电，则控制IC控制降压放电电路工作，调节输出电压幅度，限制输出电流给终端设备快速充电。

以上是对本发明充电电池的快速充电电路进行了阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电电池的快速充电电路，其特征在于：包括并联连接在电池正极与电源适配器输入端之间的第一充电电路和第二充电电路以及一控制IC；

所述第一充电电路上设置有至少一控制其通断的第一开关管，所述第一开关管受控于控制IC；

所述第二充电电路包括依次串联在电池正极与电源适配器输入端之间的第六MOS管、第一电感和至少一第三开关管，所述第六MOS管和第一电感之间的接点通过一第七MOS管接电池负极，所述第一电感和第三开关管之间的接点通过一第一电容接电池负极，所述电池二端连接有一第三电容，所述第六MOS管、第三开关管和第七MOS管都受控于控制IC。

2.根据权利要求1所述的充电电池的快速充电电路，其特征在于：所述第一开关管包括串联在第一充电电路上控制其通断的第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管和第二MOS管都受控于控制IC。

3.根据权利要求1所述的充电电池的快速充电电路，其特征在于：所述第三开关管包括串联的第三MOS管和第四MOS管，所述第三MOS管和第四MOS管都受控于控制IC。

4.根据权利要求1所述的充电电池的快速充电电路，其特征在于：所述电池为双节串联的锂电池。

5.根据权利要求1所述的充电电池的快速充电电路，其特征在于：所述第一电感和第一电容之间还连接有受控于控制IC的第五MOS管。

6.根据权利要求1所述的充电电池的快速充电电路，其特征在于：所述第一电容与第三MOS管之间的接点通过一连接线连接一放电端，在电池正极与放电端之间依次串联有第六MOS管、第七MOS管和第一电感，所述第六MOS管、第七MOS管、第一电感和第一电容形成一降压放电电路。

7.根据权利要求6所述的充电电池的快速充电电路，其特征在于：所述电池正极与放电端还连接有与降压放电电路并联的一升压放电电路。

8.根据权利要求7所述的充电电池的快速充电电路，其特征在于：所述升压放电电路包括依次串联在电池正极与放电端之间的第八MOS管、第二电感、开关芯片和二极管，以及在二极管与放电端之间连接电池负极的第二电容。

9.一种充电电池的快速充电方法，其特征在于充电方法包括如下步骤：

(11).当控制IC检测到输入接口端有输入电压时，且输入电压在预设的范围内，则控制IC控制第六MOS管、第七MOS管、第一电感和第一电容组成降压电路，电池对第一电容充电；

(12).接着控制IC控制导通第三MOS管和第四MOS管，控制IC控制第六MOS管、第七MOS管、第一电感和第三电容组成升压电路，输入电压升压后对电池充电；

(13).控制IC查看电源适配器的通讯，当电源适配器为相匹配的快充适配器时，电源适配器启动快充协议；

(14).控制IC关闭第三MOS管、第四MOS管和第七MOS管，第六MOS管保持导通；

(15).控制器控制第一MOS管、第二MOS管导通，第三MOS管、第四MOS管导通，电源适配器给电池直流充电，实现快速充电。

10.根据权利要求9所述的充电电池的快速充电方法，其特征在于：还包括放电方法，其包括如下步骤：

(21).电池放电时，控制IC控制降压放电电路工作，电池降低输出电压，对外放电；

(22).控制IC发送通讯码，查看受电终端设备是否支持快速充电，如受电终端设备支持快速充电，则判断受电终端设备的快速充电电压为支持高于电池电压还是支持低于电池电压，如支持低于电池电压则跳至步骤(24)，否则执行下一步；

(23).若受电终端设备为支持高于电池电压的快速充电的终端，控制IC控制第八MOS管开通，开关芯片工作，升压放电电路将输出电压升压到受电终端设备快速充电所需电压，第五MOS管关闭避免高压倒灌到电池，同时关闭降压放电电路，电池通过升压放电电路给终端供电；

(24).若终端支持低于电池电压的快速充电，则控制IC控制降压放电电路工作，调节输出电压幅度，限制输出电流给终端设备快速充电。