CN107769331A - 一种混合模式的充电管理方法及装置 - Google Patents
一种混合模式的充电管理方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107769331A CN107769331A CN201711172796.9A CN201711172796A CN107769331A CN 107769331 A CN107769331 A CN 107769331A CN 201711172796 A CN201711172796 A CN 201711172796A CN 107769331 A CN107769331 A CN 107769331A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- charging
- output
- semiconductor
- oxide
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007726 management method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 30
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H02J7/0077—
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及电池充电技术领域，公开了一种混合模式的充电管理方法及装置，通过DC‑DC电路根据基准电压进行输出切换；线性充电电路的输出与锂电池连接，进行充电。本发明具有开关型充电管理芯片高效率的优点，又具有线性充电芯片低噪声的优点，同时可以利用线性充电管理芯片电流镜采样充电电流的原理省去外置的精确采样电阻，节省PCB的成本和面积。
Description
技术领域
本发明涉及电池充电技术领域，尤其涉及一种混合模式的充电管理方法及装置。
背景技术
现有技术中的充电方法，包括线性充电和开关充电，其中，线性充电类似于线性稳压器，线性充电的优点是外围电路简单、噪声小和精度比较高。然而线性的缺点是充电效率低、发热明显、充电电流小，尤其当电源与电池之间的电压差较大时会有较高的功率损耗。相对于线性充电法，开关充电具有充电效率高、发热量小、充电电流大的优点。然而类似于DC-DC，开关充电具有纹波较大的缺点，芯片外围电子元器件也较多，成本较高。
发明内容
本发明提供一种混合模式的充电管理方法及装置，解决现有技术中线性充电充电效率低、发热明显、充电电流小，开关充电纹波较大，芯片外围电子元器件也较多，成本较高的技术问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种混合模式的充电管理方法，包括：
DC-DC电路根据基准电压进行输出切换，DC-DC电路的输出与线性充电电路连接；
线性充电电路的输出与锂电池连接，进行充电。
一种混合模式的充电管理装置，包括：第一误差放大器，对DC-DC电路的输出电压和第一参考电压进行比较，所述第一参考电压为电池电压加200mV；第一比较器对第一误差放大器的输出和三角波信号进行比较，以获得PWM波；驱动电路，对所述PWM波进行推挽输出，推挽输出与线性充电电路的MOS管漏极连接；第二比较器，对采样电流与第一基准电压进行比较后控制MOS的栅极电压，从而控制充电电流；第三比较器，对电池反馈电压与第二基准电压进行比较后控制MOS的栅极电压，从而控制充电电流。
本发明提供一种混合模式的充电管理方法及装置，通过DC-DC电路根据基准电压进行输出切换；线性充电电路的输出与锂电池连接，进行充电。本发明具有开关型充电管理芯片高效率的优点，又具有线性充电芯片低噪声的优点，同时可以利用线性充电管理芯片电流镜采样充电电流的原理省去外置的精确采样电阻，节省PCB的成本和面积。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种混合模式的充电管理方法的流程图；
图2为本发明实施例的一种混合模式的充电管理装置的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，为本发明实施例中提供的一种混合模式的充电管理方法，包括：
步骤101、DC-DC电路根据基准电压进行输出切换；
其中，DC-DC电路的输出与线性充电电路连接；
所述DC-DC电路根据基准电压进行输出切换，包括：
当电池电压低于3.4V时，输出电压固定为3.6V；
当电池电压高于3.4V时，输出电压为电池电压加200mV。
步骤102、线性充电电路的输出与锂电池连接，进行充电。
其中，线性充电电路部分以N型MOS管作为功率管，DC-DC电路的输出与线N型MOS管的漏极连接。
本发明提供的一种混合模式的充电管理方法，具有开关型充电管理芯片高效率的优点，又具有线性充电芯片低噪声的优点，同时可以利用线性充电管理芯片电流镜采样充电电流的原理省去外置的精确采样电阻，节省PCB的成本和面积。
本发明实施例中还提供了一种混合模式的充电管理装置，分成两个部分，一个DC-DC电路和一个线性充电电路，DC-DC输出电压没有经过分压直接反馈到误差放大器。DC-DC的基准电压是Vbat+200mV，因此DC-DC的输出电压为Vbat+200mV。
包括：第一误差放大器EA1，对DC-DC电路的输出电压和第一参考电压进行比较，所述第一参考电压为电池电压加200mV；第一比较器COMP对第一误差放大器的输出和三角波信号进行比较，以获得PWM波；驱动电路Driver，对所述PWM波进行推挽输出，推挽输出与线性充电电路的MOS管漏极连接；第二比较器EA2，对采样电流与第一基准电压进行比较后控制MOS的栅极电压，从而控制充电电流；第三比较器EA3，对电池反馈电压与第二基准电压进行比较后控制MOS的栅极电压，从而控制充电电流。
其中，所述MOS管为N型MOS管。第一误差放大器的负反馈回路为RC滤波电路。
第一比较器的推挽输出由第一MOS管M1和第二MOS管M2串联组成。
第二比较器的输出连接第四MOS管M4的栅极，第二比较器的输出连接第五MOS管M5的栅极，所述第四MOS管M4的漏极、第五MOS管M5的漏极并联并与第三MOS管M3的栅极连接。
本发明中M4、M5可以采用N型MOS管，因为P型MOS管导通电阻较大，在获得相同导通电阻的要求下需要耗费更大的面积，因此N型MOS管在面积上比P型MOS管具有优势。然而当电源与电池的电压差较小时，N型MOS管的栅极电压无法达到一个更高的电压，因此需要一个比电源更高的电压来为栅极提供电源，而通过本发明实施例中的前级的开关充电电路可以获得更高的电压。
本发明提供的一种混合模式的充电管理方法，具有开关型充电管理芯片高效率的优点，又具有线性充电芯片低噪声的优点，同时可以利用线性充电管理芯片电流镜采样充电电流的原理省去外置的精确采样电阻，节省PCB的成本和面积。
后级的线性充电电路部分以N型MOS管作为功率管来减小功率管面积，所不同的是功率管的漏极与DC-DC的输出连接，DC-DC的输出只比电池电压高200mV，因此功率管上的损耗很小。此电路有效的将开关型充电电路与线性充电电路结合起来。在实际电路中，DC-DC的基准电压有个切换功能，当电池电压低于3.4V时，输出电压固定为3.6V;当电池电压高于3.4V时，输出电压为 Vbat+200mV，因此DC-DC的输出电压最低为3.6V。
本发明提供了另外一个功能即在系统供电功能，即在给电池充电的同时给后面系统供电。线性充电电路输入电源通常是5 V左右，可以直接连接到后级系统；开关型充电电路的输入电源可以为高压，不可以直接连接到系统，只能从电池端连接到后面，但是这样会产生一个问题，当电池被过度放电后，电池电压比较低，即使连接到后级系统也不能正常工作，需要等待一段时间，涓流充电使电池电压升高，后级系统才能启动，本发明提供的混合型充电管理装置就不存在这样的问题，DC-DC部分产生了一个最低为3.6V的电压，就算电池电压特别低，系统也能够立刻启动。
以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种混合模式的充电管理方法，其特征在于，包括：
DC-DC电路根据基准电压进行输出切换，DC-DC电路的输出与线性充电电路连接；
线性充电电路的输出与锂电池连接，进行充电。
2.根据权利要求1所述的混合模式的充电管理方法，其特征在于，所述DC-DC电路根据基准电压进行输出切换的步骤，包括：
当电池电压低于3.4V时，输出电压固定为3.6V；
当电池电压高于3.4V时，输出电压为电池电压加200mV。
3.根据权利要求1所述的混合模式的充电管理方法，其特征在于，线性充电电路部分以N型MOS管作为功率管，DC-DC电路的输出与线N型MOS管的漏极连接。
4.一种混合模式的充电管理装置，其特征在于，包括：第一误差放大器，对DC-DC电路的输出电压和第一参考电压进行比较，所述第一参考电压为电池电压加200mV；第一比较器对第一误差放大器的输出和三角波信号进行比较，以获得PWM波；驱动电路，对所述PWM波进行推挽输出，推挽输出与线性充电电路的MOS管漏极连接；第二比较器，对采样电流与第一基准电压进行比较后控制MOS的栅极电压，从而控制充电电流；第三比较器，对电池反馈电压与第二基准电压进行比较后控制MOS的栅极电压，从而控制充电电流。
5.根据权利要求4所述的混合模式的充电管理装置，其特征在于，所述MOS管为N型MOS管。
6.根据权利要求4所述的混合模式的充电管理装置，其特征在于，第一误差放大器的负反馈回路为RC滤波电路。
7.根据权利要求4所述的混合模式的充电管理装置，其特征在于，第一比较器的推挽输出由第一MOS管M1和第二MOS管M2串联组成。
8.根据权利要求4所述的混合模式的充电管理装置，其特征在于，第二比较器的输出连接第四MOS管M4的栅极，第二比较器的输出连接第五MOS管M5的栅极，所述第四MOS管M4的漏极、第五MOS管M5的漏极并联并与第三MOS管M3的栅极连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711172796.9A CN107769331A (zh) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | 一种混合模式的充电管理方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711172796.9A CN107769331A (zh) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | 一种混合模式的充电管理方法及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107769331A true CN107769331A (zh) | 2018-03-06 |
Family
ID=61280287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711172796.9A Pending CN107769331A (zh) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | 一种混合模式的充电管理方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107769331A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101001021A (zh) * | 2006-09-01 | 2007-07-18 | 威盛电子股份有限公司 | 线性充电器 |
| CN103107562A (zh) * | 2011-11-09 | 2013-05-15 | 珠海全志科技股份有限公司 | 一种开关充电电路和电源管理系统 |
| CN104065119A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-24 | 南京矽力杰半导体技术有限公司 | 电池供电电路及供电方法 |
-
2017
- 2017-11-22 CN CN201711172796.9A patent/CN107769331A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101001021A (zh) * | 2006-09-01 | 2007-07-18 | 威盛电子股份有限公司 | 线性充电器 |
| CN103107562A (zh) * | 2011-11-09 | 2013-05-15 | 珠海全志科技股份有限公司 | 一种开关充电电路和电源管理系统 |
| CN104065119A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-24 | 南京矽力杰半导体技术有限公司 | 电池供电电路及供电方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109148990B (zh) | 无线充电方法、电子设备、无线充电装置和无线充电系统 | |
| CN113131570B (zh) | 电池管理电路、待充电设备和电源管理方法 | |
| US8000117B2 (en) | Buck boost function based on a capacitor bootstrap input buck converter | |
| CN102761261B (zh) | 开关电源装置 | |
| US7663342B2 (en) | Apparatus, system, and method for controlling multiple power supplies | |
| CN102593881B (zh) | 一种充电供电电路、方法及应用设备 | |
| Wang et al. | Bidirectional three-level cascaded converter with deadbeat control for HESS in solar-assisted electric vehicles | |
| EP3249771A1 (en) | Uninterrupted power supply and control method thereof | |
| JP2011211894A (ja) | 電力ブーストを備えるプラットフォーム | |
| EP3748959B1 (en) | Display apparatus | |
| CN104467117B (zh) | 充电方法、装置以及充电器 | |
| CN110970957A (zh) | 无线充电方法、电子设备、无线充电装置和无线充电系统 | |
| CN102882240A (zh) | 电源管理电路和方法 | |
| US11742756B2 (en) | Hybrid bi-directional DC-DC power converter and methods of operation thereof | |
| CN113746178A (zh) | 电池充电装置、方法及控制器 | |
| US20230318340A9 (en) | Battery management circuit for a mobile device | |
| CN106558901B (zh) | 一种应用于快充电源的输出电压控制电路 | |
| JP6696819B2 (ja) | 直列接続された太陽電池又はその他の電源用の動作点制御回路装置 | |
| US20210249870A1 (en) | Battery control circuit, battery and unmanned aerial vehicle | |
| CN116261825A (zh) | 电源供给电路 | |
| CN104065268B (zh) | 一种片上供电网络 | |
| CN110970956A (zh) | 充电方法、电子设备、充电装置和充电系统 | |
| CN103346597B (zh) | 充电装置 | |
| CN107769331A (zh) | 一种混合模式的充电管理方法及装置 | |
| CN108964461B (zh) | 动态调压装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180306 |