CN107181307B - 电池多源充电保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种电池多源充电保护电路，在锂电池组的剩余电压低于第一临界电压时，通过控制开关电路使其向锂电池组传输幅值位于第一电流幅值内的电流，当锂电池组的剩余电压上升到高于第一临界电压时，控制开关电路使其向锂电池组传输幅值大于第一电流幅值的电流，直至锂电池组的电压达到满电电压，即控制开关电路断开锂电池组与充电电路的电连接；本发明能够有效减少对锂电池组的内部结构的破坏，并且在锂电池组得到满电电压时，断开锂电池组与充电电路的电连接，能够减少锂电池组充爆的事故。

Description

电池多源充电保护电路

技术领域

本发明涉及电池充电保护技术领域，更具体地说，它涉及一种电池多源充电保护电路。

背景技术

锂电池因其比能量大，自放电率低，循环寿命长，允许工作温度范围宽，无污染，以及体积小，重量轻等优点，成为当下使用的主流电池。

但是，锂电池在长时间的放置或者在某些过放电的情况下，会出现锂电池内储存的剩余电压低于锂电池的临界充电电压的情况。这里的锂电池的临界充电电压指的是锂电池的剩余电压低于某一个固定下限电压值，比如固定值等于2.1伏。

在锂电池的剩余电压下降至临界充电电压以下时，直接采用常规的充电手段，即采用幅值较大的电流给锂电池充电，很容易对锂电池的内部结构造成破坏，严重的情况下会使锂电池无法恢复正常工作，从而缩短锂电池的使用寿命。

经研究发现，在锂电池的剩余电压低于临界充电电压时，采用涓流给锂电池充电，是可以把锂电池充电到正常工作电压的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例的目的在于提供了一种电池多源充电保护电路，在锂电池组的剩余电压低于第一临界电压时，控制开关电路使其传输涓流向锂电池组充电，减少对锂电池组的内部结构的破坏。

为实现上述技术目的，本发明实施例第一方面提供了一种电池多源充电保护电路，包括：

锂电池组，至少由一节锂电池构成，且电连接于负载电路以向所述负载电路提供工作电压；

充电电路，电连接于所述锂电池组以向所述锂电池组输入充电电压；

开关电路，电连接于所述锂电池组和所述充电电路之间以导通或截止所述锂电池组与所述充电电路的电连接；

充电控制电路，电连接于所述锂电池组以获得所述锂电池组的剩余电压，并将其与预置的第一临界电压比较；

在所述剩余电压低于所述第一临界电压时，所述充电控制电路输出用以控制所述开关电路传输幅值位于第一电流幅值内的电流的PWM控制信号；

在所述剩余电压高于所述第一临界电压时，所述充电控制电路输出用以控制所述开关电路传输幅值大于第一电流幅值的电流的第一控制信号，直至获得的所述剩余电压达到所述锂电池组的满电电压。

基于本发明实施例第一方面，本发明实施例第一方面的第一种可能实现方式中，所述充电控制电路包括：

第一比较子电路，电连接于所述锂电池组以获得所述锂电池组的剩余电压，并将其与预置的所述第一临界电压比较，输出表示比较结果的第一比较信号；

第一控制子电路，电连接于所述第一比较子电路以接收所述第一比较信号，并在所述第一比较信号表示所述剩余电压低于所述第一临界电压的比较结果时，输出用以控制所述开关电路传输幅值位于第一电流幅值内的电流的PWM控制信号；

在所述第一比较信号表示所述剩余电压高于所述第一临界电压时，所述充电控制电路输出用以控制所述开关电路传输幅值大于第一电流幅值的电流的第一控制信号，直至获得的所述剩余电压达到所述锂电池组的满电电压。

基于本发明实施例第一方面或本发明实施例第一方面的第一种可能实现方式，本发明实施例第一方面的第二种可能实现方式中，所述电池多源充电保护电路还包括：

第一稳压电路，电连接于所述锂电池组与所述充电控制电路之间用于自所述锂电池组向所述充电控制电路传输稳定的工作电压。

基于本发明实施例第一方面的第二种实现方式，本发明实施例第一方面的第三种可能实现方式中，所述电池多源充电保护电路还包括：

选择电路，电连接于所述充电电路与所述第一稳压电路之间，以及所述锂电池组与所述第一稳压电路之间，导通所述充电电路与所述第一稳压电路的电连接和所述锂电池组与所述第一稳压电路的电连接的其中一条。

基于本发明实施例第一方面，本发明实施例第一方面的第四种可能实现方式中，所述充电电路可为太阳能供电电路或市电供电电路或两者的组合。

基于本发明实施例第一方面的第四种可能实现方式，本发明实施例第一方面的第五种可能实现方式中，在所述充电电路包括有太阳能供电电路时，所述充电控制电路还包括：

第二比较子电路，电连接于所述太阳能供电电路以获得所述太阳能供电电路的电压，并将其与预置的第二临界电压比较，输出表示比较结果的第二比较信号；

第二控制子电路，电连接于所述第二比较子电路以接收所述第二比较信号，并在所述第二比较信号表示的比较结果为获得的所述太阳能供电电路的电压低于所述第二临界电压时，输出控制负载电路工作的第二控制信号；

在所述第二比较信号表示的比较结果为获得的所述太阳能供电电路的电压高于所述第二临界电压时，输出控制负载电路停止工作的第三控制信号。

基于本发明实施例第一方面的第五种可能实现方式，本发明实施例第一方面的第六种可能实现方式中，所述电池多源充电保护电路还包括：

人体感应电路，用于将人体感应信号转化为感应电压并输入至所述充电控制电路；

所述充电控制电路包括：

第三比较子电路，电连接于所述人体感应电路以接收所述感应电压，并将其与预置的第三临界电压比较，输出表示比较结果的第三比较信号；

判定子电路，同时电连接于所述第二比较子电路和所述第三比较子电路，并在同时接收到表示获得的所述太阳能供电电路的电压低于所述第二临界电压的比较结果的第二比较信号，以及表示所述感应电压高于所述第三临界电压的比较结果的第三比较信号时，输出使所述第二控制子电路输出控制负载电路工作的第二控制信号的判定信号。

基于本发明实施例第一方面的第六种可能实现方式，本发明实施例第一方面的第七种可能实现方式中，所述充电控制电路在获得所述锂电池组的剩余电压达到所述锂电池组的满电电压时，输出用以控制所述开关电路断开所述锂电池组与所述充电电路的电连接的第四控制信号。

基于本发明实施例第一方面的第七种可能实现方式，本发明实施例第一方面的第八种可能实现方式中，所述充电控制电路以具有用于输入所述感应电压的第二输入脚；用于输入获得的太阳能供电电路的电压的第三输入脚；用于输入获得的所述锂电池组的剩余电压的第四输入脚；用于输出所述PWM控制信号或所述第一控制信号或所述第四控制信号的第六输出脚；以及用于输出所述第二控制信号或所述第三控制信号的第七输出脚的集成芯片为核心。

基于本发明实施例第一方面的第八种可能实现方式，本发明实施例第一方面的第九种可能实现方式中，所述集成芯片在所述第四输入脚输入的所述锂电池组的剩余电压低于所述第一临界电压时，调节所述集成芯片第六输出脚输出的PWM控制信号的占空比。

本发明的有益效果是：

通过提供的一种电池多源充电保护电路，包括至少由一节锂电池构成，且电连接于负载电路以向负载电路提供工作电压的锂电池组；电连接于锂电池组以向锂电池组输入充电电压的充电电路；电连接于锂电池组和充电电路之间以导通或截止锂电池组与充电电路的电连接的开关电路；以及，电连接于锂电池组以获得锂电池组的剩余电压，并将其与预置的第一临界电压比较，且在剩余电压低于第一临界电压时，充电控制电路输出用以控制开关电路传输幅值位于第一电流幅值内的电流的PWM控制信号；或者在剩余电压高于第一临界电压时，充电控制电路输出用以控制开关电路传输幅值大于第一电流幅值的电流的第一控制信号，直至获得的剩余电压达到锂电池组的满电电压的充电控制电路。

在锂电池组的剩余电压低于第一临界电压时，通过控制开关电路使其向锂电池组传输幅值位于第一电流幅值内的电流，当锂电池组的剩余电压上升到高于第一临界电压时，控制开关电路使其向锂电池组传输幅值大于第一电流幅值的电流，直至锂电池组的电压达到满电电压，即控制开关电路断开锂电池组与充电电路的电连接。

本发明能够有效减少对锂电池组的内部结构的破坏，并且在锂电池组得到满电电压时，断开锂电池组与充电电路的电连接，能够减少锂电池组充爆的事故。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是本发明实施例一的电路逻辑示意图；

图2是本发明实施例二的电路逻辑示意图；

图3是本发明实施例三的电路逻辑示意图；

图4是本发明实施例四的电路逻辑示意图；

图5是本发明实施例五的电路逻辑示意图；

图6是本发明一具体实施例的电路连接的第一部分示意图；

图7是本发明一具体实施例的电路连接的第二部分示意图；

图8是本发明一具体实施例的电路连接的第三部分示意图。

图中：1、负载电路；2、充电电路；21、太阳能供电电路；22、市电供电电路；3、开关电路；4、充电控制电路；41、第一比较子电路；42、第一控制子电路；43、第二比较子电路；44、第二控制子电路；45、第三比较子电路；46、判定子电路；5、第一稳压电路；6、选择电路；7、供电电路；8、人体感应电路；BT1、锂电池组；D1、第一二极管；D2、第二二极管；D3、第三二极管；D4、第四二极管；Q1、第一MOS管；Q2、第二晶体管；Q3、第三MOS管；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；R10、第十电阻；R11、第十一电阻；R12、第十二电阻；R30、第三十电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容；C6、第六电容；C7、第七电容；RE1、第一人体感应传感器；U1、集成芯片；U2、稳压管；S1、第一开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过各具体实施例结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

涓流充电指的是使锂电池组BT1保持在近似完全充电状态的连续小电流充电。其中，对于单节锂电池来说，涓流一般控制在单节锂电池的电芯容量的十分之一；对于由多节锂电池并联形成锂电池组BT1的情况，需要根据实际情况进行调试，获得满足锂电池组BT1的涓流。

占空比指的是一个脉冲循环内通电时间所占的比例。

锂电池过充指的是锂电池充电至电芯电压高于某一个固定上限电压值，比如4.2伏。锂电池的过充保护电压根据锂电池的电芯确定。

锂电池过放指的是锂电池放电至电芯电压低于某一个固定下限电压值，比如2.1伏。锂电池的过放保护电压根据锂电池的电芯确定。

本实施例具体涉及一种电池多源充电保护电路，如图1所示，包括：

锂电池组BT1，至少由一节锂电池构成，且电连接于负载电路1以向负载电路1提供工作电压；具体地，本实施例的锂电池组BT1由两节及以上的锂电池并联构成。

充电电路2，电连接于锂电池组BT1以向锂电池组BT1输入充电电压；具体地，本实施例中的充电电路2为太阳能供电电路21和市电供电电路22的组合；在其它实施例中，充电电路2也可以单独是太阳能供电电路21或单独是市电供电电路22。

开关电路3，电连接于锂电池组BT1和充电电路2之间以导通或截止锂电池组BT1与充电电路2的电连接；具体地，开关电路3处于闭合状态时，锂电池组BT1与充电电路2的电连接导通，充电电路2通过开关电路3向锂电池组BT1输入充电电压，锂电池组BT1处于充电状态；开关电路3处于断开状态时，锂电池组BT1与充电电路2的电连接截止，锂电池组BT1处于非充电状态。

充电控制电路4，电连接于锂电池组BT1以获得锂电池组BT1的剩余电压，并将其与预置的第一临界电压比较；具体地，充电控制电路4包括第一比较子电路41和第一控制子电路42。

其中，第一比较子电路41电连接于锂电池组BT1，获得锂电池组BT1的剩余电压，并将其与预置的第一临界电压比较，输出表示比较结果的第一比较信号。比较结果可以为获得的锂电池组BT1的剩余电压高于第一临界电压，或者为获得的锂电池组BT1的剩余电压低于第一临界电压。

第一控制子电路42电连接于第一比较子电路41，并接收第一比较信号。在接收的第一比较信号表示的是获得的锂电池组BT1的剩余电压低于第一临界电压时，第一控制子电路42输出用以控制开关电路3传输位于第一电流幅值内的电流的PWM控制信号；在接收到的第一比较信号表示的是获得的锂电池组BT1的剩余电压高于第一临界电压时，第一控制子电路42输出用以控制开关电路3传输幅值大于第一电流幅值的电流的第一控制信号，直至获得的剩余电压达到锂电池组BT1的满电电压。此时，第一控制子电路42输出用以控制开关电路3断开锂电池组BT1与充电电路2的电连接的第四控制信号。

第一电流幅值对应的是锂电池组BT1的涓流，意义与单节锂电池的涓流相同；具体地，第一电流幅值的数值需要通过调试获得。

另外，本实施例中的充电控制电路4电连接有为其提供工作电压的供电电路7。具体地，供电电路7可以为市电供电电路22，也可以是另一组锂电池组BT1。

实施本实施例可以达到如预期的以下有益效果：

通过充电控制电路4可以实时获得锂电池组BT1的剩余电压，并将其与预置的第一临界电压比较，根据比较结果输出对应的PWM控制信号或第一控制信号，使得在锂电池组BT1的剩余电压低于第一临界电压时，控制开关电路3使其自充电电路2向锂电池组BT1传输位于第一电流幅值内的电流，减少锂电池组BT1内部结构的破坏，保证锂电池组BT1的使用寿命。

另外，现有普遍使用的锂电池充电电路2，在锂电池充电至满电电压时，仍然会以间隙性的涓流向锂电池充电；而如果锂电池连接的负载长期不工作时，锂电池因长期保持在充电状态，存在较大的充爆隐患。

本实施例在锂电池充电至满电电压时，即断开充电电路2与锂电池组BT1的电连接，有效降低锂电池的充爆隐患。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，如图2所示，锂电池组BT1作为充电控制电路4的工作电压的提供源，且锂电池组BT1与充电控制电路4之间电连接有用于自锂电池组BT1向充电控制电路4传输稳定的工作电压的第一稳压电路5。

实施本实施例可以达到如预期的以下有益效果：

通过第一稳压电路5电连接锂电池组BT1与充电控制电路4，减去了充电控制电路4另接的供电电路7，简化了整体电路的结构。

实施例三

本实施例与实施例二的区别在于，如图3所示，充电电路2与第一稳压电路5之间，以及锂电池组BT1与第一稳压电路5之间，还电连接有选择电路6。选择电路6只能选择导通充电电路2与第一稳压电路5的电连接和锂电池组BT1与第一稳压电路5的电连接的其中一条。具体地，当充电电路2与第一稳压电路5的电连接导通时，充电控制电路4的工作电压由充电电路2提供；相反地，当锂电池组BT1与第一稳压电路5的电连接导通时，充电控制电路4的工作电压由锂电池组BT1提供。

优选地，在锂电池组BT1处于充电状态时，导通充电电路2与第一稳压电路5的电连接，由充电电路2向充电控制电路4提供工作电压；而在锂电池组BT1处于非充电状态时，导通锂电池组BT1与第一稳压电路5的电连接，由锂电池组BT1向充电控制电路4提供工作电压。

实施本实施例可以达到如预期的以下有益效果：

通过选择电路6，在锂电池组BT1处于充电状态时，由充电电路2向充电控制电路4提供工作电压，尤其是在负载电路1停止工作的状态下，能够改善锂电池组BT1边充电边放电的状态，提高锂电池组BT1的充电效率。

实施例四

本实施例与实施例三的区别在于，如图4所示，在充电电路2包括有太阳能供电电路21时，充电控制电路4还包括：

第二比较子电路43，电连接于太阳能供电电路21以获得太阳能供电电路21的电压，并将其与预置的第二临界电压比较，输出表示比较结果的第二比较信号；具体地，第二临界电压为某一个固定电压，该固定电压反映的是太阳能供电电路21的下限供电电压。即在获得的太阳能供电电路21的电压低于该固定电压时，认为光强较弱，可能是夜晚或者阴天。

具体地，该固定电压的数值与所处区域的常年平均光强有关。

第二控制子电路44，电连接于第二比较子电路43以接收第二比较信号，并在第二比较信号表示的比较结果为获得的太阳能供电电路21的电压低于第二临界电压时，输出控制负载电路1工作的第二控制信号；

在第二比较信号表示的比较结果为获得的太阳能供电电路21的电压高于第二临界电压时，输出控制负载电路1停止工作的第三控制信号。

具体地，负载可以是照明灯或者其它需要在光强较弱的夜晚或者阴天工作的负载，起到在光强较弱的情况下，提供照明或其它提示的作用。

实施本实施例可以达到如预期的以下有益效果：

通过太阳能供电电路21向锂电池组BT1充电，具有能源清洁，可再生的优点；另外，通过第二比较子电路43可粗略作出光强强度的判断，并在光强强度判定为较弱时，通过第二控制子电路44控制负载工作，使得负载能够在光强较弱时自动发挥其作用的优点。

实施例五

本实施例与实施例四的区别在于，如图5所示，充电控制电路4还电连接有用于将人体感应信号转化为感应电压的人体感应电路8，并且人体感应电路8将转化后的感应电压输入至充电控制电路4；具体地，人体感应电路8以人体感应传感器为核心，人体感应传感器具有一个固定范围的感应区；感应区的范围大小与人体感应传感器的生产厂家以及型号有关，不同厂家生产的不同型号的人体感应传感器，具有不同范围的感应区。

当人处于人体感应传感器的感应区内时，人体感应传感器转化表示有人的感应信号为对应的感应电压输出；同样的，当感应区内无人时，人体感应传感器转化表示无人的感应信号为对应的感应电压输出。

充电控制电路4还包括：

第三比较子电路45，电连接于人体感应电路8以接收感应电压，并将其与预置的第三临界电压比较，输出表示比较结果的第三比较信号；具体地，第三临界电压由人体感应电路8采用的人体感应传感器确定，不同生产厂家或者不同型号的人体感应传感器的第三临界电压不同。

具体地，在第三比较信号表示的比较结果为感应电压高于第三临界电压时，表示感应区内有人；相反地，在第三比较信号表示的比较结果为感应电压低于第三临界电压时，表示感应区内无人。

判定子电路46，同时电连接于第二比较子电路43和第三比较子电路45，并在同时接收到表示获得的太阳能供电电路21的电压低于第二临界电压的比较结果的第二比较信号，以及表示感应电压高于第三临界电压的比较结果的第三比较信号时，输出使第二控制子电路44输出控制负载电路1工作的第二控制信号的判定信号。

具体地，判定子电路46所要实现的功能为“与”运算，可通过“与”逻辑电路实现；达到的效果即是在光强较弱且有人进入感应区内时，控制负载工作，使负载发挥其作用；

实施本实施例可以达到如预期的以下有益效果：

通过人体感应电路8，控制负载仅在感应区内有人时工作，使得负载在有需求时发挥作用，而在其它情况下停止工作，具有节能的优点。

下面通过一个具体地实施例说明本发明的电池多源保护电路。

如图6所示，电池多源保护电路包括由多节锂电池并联形成的锂电池组BT1，锂电池组BT1的正极电连接于第一二极管D1的阴极，第一二极管D1的阳极电连接于第一MOS管Q1的漏极，第一MOS管Q1的源极电连接于太阳能供电电路21和市电供电电路22的正极；第一MOS管Q1的栅极电连接于第二晶体管Q2的集电极，第一MOS管Q1的源极和漏极之间反向并联有第三二极管D3。

第二晶体管Q2的发射极电连接于锂电池组BT1的负极，第二晶体管Q2的基极电连接于第四电阻R4的一端，第四电阻R4的一端还电连接于第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端电连接于太阳能供电电路21和市电供电电路22的正极；太阳能供电电路21和市电供电电路22的正极还电连接于第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端电连接于第二晶体管Q2的集电极。

太阳能供电电路21和市电供电电路22的正极和负极之间并联有由第一电阻R1和第二电阻R2串联形成的分压电路，第二电阻R2的两端并联有第一电容C1。

锂电池组BT1的正极还电连接于第一开关S1的一端，第一开关S1的另一端电连接于第四二极管D4的阳极，第四二极管D4的阴极电连接于第二二极管D2的阴极，第二二极管D2的阳极电连接于第三十电阻R30的一端，第三十电阻R30的另一端电连接于太阳能供电电路21和市电供电电路22的正极。

第一开关S1的另一端还电连接于稳压管U2的输入脚，稳压管U2的接地脚接地；稳压管U2的输入脚和接地脚之间并联有第二电容C2和第三电容C3；稳压管U2的接地脚和输出脚之间并联有第四电容C4和第五电容C5。

如图7所示，电池多源保护电路还包括集成芯片U1，结合图6和图7所示，集成芯片U1的第一输入脚电连接于稳压管U2的输出脚，集成芯片U1的第三输入脚电连接于第一电阻R1和第二电阻R2之间，集成芯片U1的第四输入脚电连接于第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端接地，第八电阻R8的两端并联有第七电容C7，第八电阻R8的一端还电连接于第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端电连接于锂电池组BT1的正极。

集成芯片U1的第五输出脚接地，集成芯片U1的第六输出脚电连接于第四电阻R4的另一端，集成芯片U1的第七输出脚电连接于第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端电连接于第三MOS管Q3的栅极，第三MOS管Q3的源极接地，第三MOS管Q3的漏极电连接于负载的负极，负载的正极电连接于第十二电阻R12的一端，第十二电阻R12的另一端电连接于锂电池组BT1的正极。

第三MOS管Q3的栅极和第三MOS管Q3的源极之间并联有第十一电阻R11。

集成芯片U1的第八输入脚电连接于第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端电连接于稳压管U2的输出脚。

结合图7和图8所示，集成芯片U1的第二输入脚电连接于第一人体感应传感器 RE1的输出脚，第一人体感应传感器 RE1的输入脚电连接于稳压管U2的输出脚，第一人体感应传感器 RE1的接地脚接地；第一人体感应传感器 RE1的输出脚和接地脚之间并联有第六电阻R6和第六电容C6。

集成芯片U1内预置有第一临界电压，第二临界电压、第三临界电压和满电电压，并且集成有比较程序。

另外集成芯片U1还集成有占空比调节程序，以及对第二临界电压和第三临界电压的求与运算程序。

在集成芯片U1的第四输入脚输入的电压低于第一临界电压时，集成芯片U1调节由第六输出脚输出的PWM控制信号的占空比，使第二晶体管Q2和第一MOS管Q1导通，且使通过的电流的幅值位于第一电流幅值内。

在集成芯片U1的第四输入脚输入的电压高于第一临界电压时，集成芯片U1的第六输出脚输出高电平，使第二晶体管Q2和第一MOS管Q1导通，且使通过的电流的幅值大于第一电流幅值。

锂电池组BT1随着充电时间的增加，电芯内的电压逐渐升高，当锂电池组BT1的电芯电压达到满电电压时，集成芯片U1的第六输出脚输出低电平，使第二晶体管Q2和第一MOS管Q1截止。

此时，第一开关S1处于断开状态，集成芯片U1和第一人体感应传感器 RE1的工作电压由太阳能供电电路21或市电供电电路22提供。这里的第一开关S1为手动开关，由人为进行判断，在光强较强或电连接有市电供电电路22时，手动断开第一开关S1；而在光强较弱或移除市电供电电路22时，手动闭合第一开关S1，由锂电池组BT1向集成芯片U1和第一人体感应传感器 RE1提供工作电压。

另外，第四二极管D4能够起到防止误操作的作用。即在光强较强或者电连接有市电供电电路22时，即便出现误闭合第一开关S1的操作，电流被第四二极管D4截止，从而在锂电池组BT1的电芯电压达到满电电压后，即断开太阳能供电电路21或市电供电电路22与锂电池组BT1的电连接。

另外，在负载闲置状态时，即负载不使用时，并且同时移除太阳能供电电路21和市电供电电路22；此时，手动断开第一开关S1，使集成芯片U1与锂电池组BT1，以及第一人体感应传感器 RE1与锂电池组BT1断开电连接，有助于降低整个电路的功耗。

另外，在集成芯片U1的第二输入脚的输入电压高于第三临界电压，以及同时第三输入脚的输入电压低于第二临界电压时，集成芯片U1的第七输出脚输出高电平，使第三MOS管Q3导通，负载工作。

而在移除太阳能供电电路21及市电供电电路22后，负载需要工作时，手动闭合第一开关S1，由锂电池组BT1向集成芯片U1以及第一人体感应传感器 RE1提供工作电压。

实施本实施例可以达到如预期的以下有益效果：

通过集成芯片U1完成比较、占空比调节和求与运算，具有简化整体电路结构的优点；并且比较程序、占空比调节程序和求与运算程序已是集成芯片U1集成有的成熟程序，开发成本低，有助于本发明的普及使用。

另外，在不使用负载的情况下，通过断开锂电池组BT1与集成芯片U1、第一人体感应传感器 RE1的电连接，还具有降低功耗的优点。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电池多源充电保护电路，其特征在于，包括：

锂电池组(BT1)，至少由一节锂电池构成，且电连接于负载电路(1)以向所述负载电路(1)提供工作电压；

充电电路(2)，电连接于所述锂电池组(BT1)以向所述锂电池组(BT1)输入充电电压；

开关电路(3)，电连接于所述锂电池组(BT1)和所述充电电路(2)之间以导通或截止所述锂电池组(BT1)与所述充电电路(2)的电连接；

充电控制电路(4)，电连接于所述锂电池组(BT1)以获得所述锂电池组(BT1)的剩余电压，并将其与预置的第一临界电压比较；

在所述锂电池组(BT1)的剩余电压低于所述第一临界电压时，所述充电控制电路(4)输出PWM控制信号，通过控制开关电路(3)使向所述锂电池组(BT1)传输幅值位于第一电流幅值内的电流；

当所述锂电池组(BT1)的剩余电压上升到高于所述第一临界电压时，所述充电控制电路(4)输出第一控制信号，控制开关电路(3)使向所述锂电池组(BT1)传输幅值大于第一电流幅值的电流，直至所述锂电池组(BT1)的电压达到满电电压，以控制开关电路(3)断开所述锂电池组(BT1)与充电电路(2)的电连接；

所述充电电路(2)可为太阳能供电电路(21)或市电供电电路(22)或两者的组合；

在所述充电电路(2)包括有太阳能供电电路(21)时，所述充电控制电路(4)还包括：第二比较子电路(43)，电连接于所述太阳能供电电路(21)以获得所述太阳能供电电路(21)的电压，并将其与预置的第二临界电压比较，输出表示比较结果的第二比较信号；

第二控制子电路(44)，电连接于所述第二比较子电路(43)以接收所述第二比较信号，并在所述第二比较信号表示的比较结果为获得的所述太阳能供电电路(21)的电压低于所述第二临界电压时，输出控制负载电路(1)工作的第二控制信号；

在所述第二比较信号表示的比较结果为获得的所述太阳能供电电路(21)的电压高于所述第二临界电压时，输出控制负载电路(1)停止工作的第三控制信号；

所述电池多源充电保护电路还包括：人体感应电路(8)，用于将人体感应信号转化为感应电压并输入至所述充电控制电路(4)；通过人体感应电路(8)，控制负载仅在感应区内有人时工作；

所述充电控制电路(4)包括：

第三比较子电路(45)，电连接于所述人体感应电路(8)以接收所述感应电压，并将其与预置的第三临界电压比较，输出表示比较结果的第三比较信号；所述第三临界电压由人体感应电路(8)采用的人体感应传感器确定；

判定子电路(46)，同时电连接于所述第二比较子电路(43)和所述第三比较子电路(45)，并在同时接收到表示获得的所述太阳能供电电路(21)的电压低于所述第二临界电压的比较结果的第二比较信号，以及表示所述感应电压高于所述第三临界电压的比较结果的第三比较信号时，输出使所述第二控制子电路(44)输出控制负载电路(1)工作的第二控制信号的判定信号。

2.如权利要求1所述的电池多源充电保护电路，其特征在于，所述充电控制电路(4)包括：第一比较子电路(41)，电连接于所述锂电池组(BT1)以获得所述锂电池组(BT1)的剩余电压，并将其与预置的所述第一临界电压比较，输出表示比较结果的第一比较信号；

第一控制子电路(42)，电连接于所述第一比较子电路(41)以接收所述第一比较信号，并在所述第一比较信号表示所述剩余电压低于所述第一临界电压的比较结果时，输出用以控制所述开关电路(3)传输幅值位于第一电流幅值内的电流的PWM控制信号；

在所述第一比较信号表示所述剩余电压高于所述第一临界电压时，所述充电控制电路(4)输出用以控制所述开关电路(3)传输幅值大于第一电流幅值的电流的第一控制信号，直至获得的所述剩余电压达到所述锂电池组(BT1)的满电电压。

3.如权利要求1或2所述的电池多源充电保护电路，其特征在于，还包括：第一稳压电路(5)，电连接于所述锂电池组(BT1)与所述充电控制电路(4)之间用于自所述锂电池组(BT1)向所述充电控制电路(4)传输稳定的工作电压。

4.如权利要求3所述的电池多源充电保护电路，其特征在于，还包括：选择电路(6)，电连接于所述充电电路(2)与所述第一稳压电路(5)之间，以及所述锂电池组(BT1)与所述第一稳压电路(5)之间，导通所述充电电路(2)与所述第一稳压电路(5)的电连接和所述锂电池组(BT1)与所述第一稳压电路(5)的电连接的其中一条。

5.如权利要求1所述的电池多源充电保护电路，其特征在于，所述充电控制电路(4)在获得所述锂电池组(BT1)的剩余电压达到所述锂电池组(BT1)的满电电压时，输出用以控制所述开关电路(3)断开所述锂电池组(BT1)与所述充电电路(2)的电连接的第四控制信号。

6.如权利要求5所述的电池多源充电保护电路，其特征在于，所述充电控制电路(4)以具有用于输入所述感应电压的第二输入脚；用于输入获得的太阳能供电电路(21)的电压的第三输入脚；用于输入获得的所述锂电池组(BT1)的剩余电压的第四输入脚；用于输出所述PWM控制信号或所述第一控制信号或所述第四控制信号的第六输出脚；以及用于输出所述第二控制信号或所述第三控制信号的第七输出脚的集成芯片(U1)为核心。

7.如权利要求6所述的电池多源充电保护电路，其特征在于，所述集成芯片(U1)在所述第四输入脚输入的所述锂电池组(BT1)的剩余电压低于所述第一临界电压时，调节所述集成芯片(U1)第六输出脚输出的PWM控制信号的占空比。

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