CN111030232B - 充电电路、电子设备和充电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种充电电路、电子设备和充电控制方法，属于电子技术领域，包括n个并联的充电支路，以及，与每一所述充电支路连接的处理模块，n为大于或等于2的正整数，每一所述充电支路包括：充电模块，以及，与所述充电模块连接的控制模组；方法包括：接收输入的充电模块的输出电流信息，若检测到所述输出电流超出目标电流范围，改变所述充电模块与所述待充电部件之间的线路的阻抗，使得输出到所述待充电部件的电流位于目标电流范围内。本发明实施例中，解决了多路半压充电体系电流不均衡和不受控的问题，改善了产品充电电流的一致性。

Description

充电电路、电子设备和充电控制方法

技术领域

本发明实施例涉及电子技术领域，尤其涉及一种充电电路、电子设备和充电控制方法。

背景技术

半压充电系统充电效率高，热效应小，应用范围正在逐步扩大，但由于半压充电的储能器件采用的是电容，所以对于充电器输入点的电压有严格的要求。而为了提高充电电流，并联充电是一个较为直接的解决方案，直接并联应用半压充电时，就要求两个并联充电支路路径阻抗严格一致，否则则会根据直流电阻的波动，出现反比例的电流分配不均。但目前的充电支路的设计上，很难保证路径直流电阻严格一致。

发明内容

本发明实施例提供一种充电电路、电子设备和充电控制方法，以解决现有技术充电支路难以保证阻抗一致，导致并行多路半压充电IC(Integrated Circuit，集成电路)的充电电流不平衡的问题。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种充电电路，包括：

n个并联的充电支路，以及，与每一所述充电支路连接的处理模块，n为大于或等于2的正整数，每一所述充电支路包括：充电模块，以及，与所述充电模块连接的控制模组；

所述充电模块的第一输入端用于与充电器连接，输出端与所述控制模组的第一输入端连接；

所述控制模组的第一输出端用于与待充电部件连接，第二输出端与所述处理模块的输入端连接；

所述处理模块的输出端与所述控制模组的第二输入端连接；

所述处理模块，用于检测所述充电模块输出的电流，在所述处理模块检测出所述充电模块输出的电流不在目标电流范围内的情况下，所述控制模组改变所述充电模块与所述待充电部件之间的线路的阻抗，以使得输出至所述待充电部件的电流位于目标电流范围内。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括第一方面所述的充电电路。

第三方面，本发明实施例还提供了一种充电控制方法，应用于如第一方面所述的充电电路，包括：

接收输入的充电模块的输出电流信息；

在检测到所述输出电流超出目标电流范围的情况下，改变充电模块与待充电部件之间的线路的阻抗，使得输出到所述待充电部件的电流位于目标电流范围内。

在本发明实施例中，通过调整充电电路与待充电部件之间的路径阻抗，实现充电电路的输出电流位于可控的目标电流范围内，当应用于并行多路半压充电系统时，可以保证各充电支路的输出电流的一致性和可控性。

附图说明

图1为本发明实施例一中的一种充电电路与其他部件相连的示意图；

图2为本发明实施例二中的一种充电电路与其他部件相连的示意图；

图3为本发明实施例三中的一种充电电路与其他部件相连的示意图；

图4为本发明实施例四中的一种充电电路与其他部件相连的示意图；

图5为本发明实施例五中的一种充电控制方法的流程示意图；

图6为本发明实施例六中的一种充电控制方法的流程示意图；

1充电模块；2充电电路；3处理模块；201：电流检测模组；202控制模组；21电阻；22电压检测元件；23数模转换器；24模数转换器；25场效应管；26驱动放大器；4充电器；5电流过载保护器；6整流电路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1是本发明实施例一中的充电电路与其他部件相连的示意图，以含有2个并联的充电支路的充电电路2为例，所述充电电路包括：

2个并联的充电支路，以及，与每一所述充电支路连接的处理模块3，每一所述充电支路包括：充电模块1，以及，与所述充电模块连接的控制模组202；

所述充电模块1的第一输入端用于与充电器4连接，输出端与所述控制模组202的第一输入端连接；

所述控制模组202的第一输出端用于与待充电部件连接，第二输出端与所述处理模块3的输入端连接；

所述处理模块3的输出端与所述控制模组202的第二输入端连接；

所述处理模块3，用于检测所述充电模块1输出的电流，在所述处理模块3检测出所述充电模块1输出的电流不在目标电流范围内的情况下，所述控制模组202改变所述充电模块1与所述待充电部件之间的线路的阻抗，以使得输出至所述待充电部件的电流位于目标电流范围内。

本发明实施例中，通过调整充电模块与待充电部件之间的路径阻抗，实现充电模块的输出电流位于可控的目标电流范围内，当应用于并行多路半压充电系统时，可以保证各充电支路的输出电流的一致性和可控性。

在本发明的一些实施例中，可选的，如图2所示，所述充电支路还包括：电流检测模组201，连接在所述充电模块1和所述处理模块3之间，用于将所述充电模块1的输出电流转化为电压数据，并输出给所述处理模块3。

本发明实施例中，通过增加电流检测模组，可以将充电电路的输出电流转化为处理模块能够识别的电压数据，从而方便处理模块处理，以判断充电电路的输出电流是否位于目标电流范围内。

在本发明的其他一些实施例中，控制模组可不与所述电流检测模组连接，直接连接充电模块一端接受充电模块的输出电流；也可与电流检测模组连接，接受通过所述电流检测模组检测到的的通过所述充电模块的输出电流。

在本发明的其他一些实施例中，也不排除将电流检测模组设置于充电模块中的可能性。

下面举例对实现上述电流检测模组201和控制模组202采用的电路元件进行说明。

在本发明的一些实施例中，可选的，如图3所示，上述的电流检测模组201可以由以下电路元件实现，包括：电阻21、电压检测元件22和模数转换器23；

所述控制模组202包括数模转换器24和场效应管25；

所述电阻21的一端与所述充电电路1连接，另一端与所述场效应管25的第一极连接；

所述电压检测元件22的第一输入端连接所述电阻21一端，第二输入端连接所述电阻21另一端，输出端与所述模数转换器23的输入端连接；

所述模数转换器23的输出端连接所述处理模块3的输入端；

所述数模转换器24的输入端连接所述处理模块3的输出端，输出端连接所述场效应管25的栅极；

所述场效应管25的第二极与所述控制模组202的第一输出端连接。

本发明实施例利用场效应管变阻区的电阻极小，但与Vgs幅度正相关特性，实现毫欧级别的路径电阻调整，提供了一种简单、易于实现、可以有效降低生产成本的充电控制电路实现方式。

在本发明的一些实施例中，可选的，所述电压检测元件22为差分放大器。

本发明实施例中，利用差分放大器放大检测到的电压，便于系统后端处理，也有效地平衡系统对各元器件的性能要求，通用性强。

在本发明的一些实施例中，可选的，如图4所示，所述控制模组202还包括：驱动放大器26，连接于所述数模转换器24与场效应管25之间，所述驱动放大器26的第一输入端与所述电压检测元件22的输出端连接，第二输入端与所述数模转换器24的输出端连接，输出端与所述场效应管25的栅极连接。

本发明实施例，通过增加驱动放大器，以处理模块提供的模拟量和电压检测元件的输入量为参考，输出控制场效应管的驱动量，有效地平衡系统对各元器件的性能要求，通用性强。

在本发明的一些实施例中，可选的，如图4所示，所述充电控制电路2还包括整流电路6，所述整流电路6一端用于与充电器4连接，另一端与所述电压检测元件22的供电端和所述驱动放大器26的供电端中的至少之一连接。

本发明实施例，通过增加整流电路，应用高压端输入为电压检测元件或放大器供电，提高了电压检测元件的工作性能或放大器的放大倍数，平衡系统对各元器件的性能要求，通用性强。

在本发明的其他一些实施例中，也不排除在充电器与整理电路或充电电路之间设置电流过载保护器的可能性。

在本发明的一些实施例中，可选的，所述处理模块3还与充电器4连接，用于向所述充电器4输出电压控制数据，控制所述充电器4调整输出的电压。

本发明实施例通过将处理模块与充电器连接，实现充电模块与待充电部件之间的路径阻抗超出阻抗调节范围时，通过控制充电器输出电压进行充电电路的输出电流调节。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括如实施例一至四任一所述的充电电路。

本发明实施例提供的电子设备，提供了一种适用于并联多路半压充电电路，通过主动在一定范围内动态调整路径阻抗，实现各通路电流在一定范围内可控的方案，保证系统电流分配的准确性、一致性和可控性。

本发明实施例还提供一种充电控制方法，请参阅图5，图5是本发明实施例五中的一种充电控制方法的流程示意图，包括：

步骤31：接收输入的充电模块的输出电流信息；

步骤32：在检测到所述输出电流超出目标电流范围的情况下，改变充电模块与待充电部件之间的线路的阻抗，使得输出到所述待充电部件的电流位于目标电流范围内。

本发明实施例通过将输出电流调节至目标范围，解决了并联多路半压充电体系电流不均衡和不受控的问题，改善了产品充电电流的一致性。

在本发明的一些实施例中，可选的，在充电模块的输出电流大于第一指定上限或小于第一指定下限的情况下，关闭所述充电模块，并记录所述充电模块所在的充电通路为错误标志。

本发明实施例通过判断输出电流范围，针对电流值超过指定区间的电路进行关闭并置位，提高了系统电流调节效率。

在本发明的一些实施例中，可选的，在检测到所述输出电流超出目标电流范围的情况下，改变充电电路模块与待充电部件之间的线路的阻抗，使得输出到所述待充电部件的电流位于目标电流范围内，包括：

在检测到所述输出电流低于目标电流范围的下限的情况下，减小所述阻抗，使得输出到所述待充电部件的电流位于目标电流范围内；

在检测到所述输出电流高于目标电流范围的上限的情况下，增大所述阻抗，使得输出到所述待充电部件的电流位于目标电流范围内。

本发明实施例通过改变充电电路的阻抗，将输出电流调节至目标范围，调节方式易于实现，解决了并联多路半压充电体系电流不均衡和不受控的问题，改善了产品充电电流的一致性。

在本发明的一些实施例中，可选的，若所述阻抗低于阻抗调节下限，仍检测到所述输出电流超出目标电流范围的情况，向充电器发送电压控制数据，用于提高所述充电器的输出电压；

若所述阻抗高于阻抗调节上限，仍检测到所述输出电流超出目标电流范围的情况，向充电器发送电压控制数据，用于减小所述充电器的输出电压；

本发明实施例在阻抗调节超出阻抗调节范围时，通过与充电器进行通信，控制充电器输出电压，实现电路的输出电流调节，调节方式简便且易于实现，进一步优化了并联多路充电电路电流调节的方式。

请参阅图6，图6是本发明实施例六以2个通路进行输出电流调节的一种充电控制方法的流程示意图，包括：

步骤300：判断是否检测到充电，若是转到步骤301，否则转到步骤323；

步骤301：关闭两路充电电路，场效应管充电标志置为充电状态；

步骤302：判断道路1错误标志是否存在，是则转入步骤303，否则转入步骤321；

步骤303：处理模块输出控制数据驱动场效应管，打开充电通路1；

步骤304：启动充电电路；

步骤305：判断充电电路的输出电流大于第一指定上限或小于第一指定下限，是则输出错误报告，并关闭场效应管，停止充电，否则转入步骤306；

步骤306:判断输出电流是否低于目标电流范围的下限，是则处理模块向所述充电控制电路输出用于减小所述阻抗的控制数据，否则转入步骤307；

步骤307：判断处理模块输出的控制数据是否大于第二指定上限，是则处理模块向充电器发送电压控制数据，用于提高所述充电器的输出电压，否则转入步骤308；

步骤308：判断输出电流是否高于目标电流范围的上限，是则处理模块向所述充电控制电路输出用于增大所述阻抗的控制数据，否则转入步骤309；

步骤309：判断处理模块输出的控制数据是否小于第二指定下限，是则处理模块向充电器发送电压控制数据，用于减小所述充电器的输出电压，否则转入步骤310；

步骤310：结束通路1电流调整；

步骤311：处理模块输出控制数据驱动场效应管，打开充电通路2；

步骤312：启动充电电路；

步骤313：判断充电电路的输出电流大于第一指定上限或小于第一指定下限，是则输出错误报告，并关闭场效应管，停止充电，否则转入步骤314；

步骤314:判断输出电流是否低于目标电流范围的下限，是则处理模块向所述充电控制电路输出用于减小所述阻抗的控制数据，否则转入步骤315；

步骤315：判断处理模块输出的控制数据是否大于第二指定上限，是则处理模块向充电器发送电压控制数据，用于提高所述充电器的输出电压，否则转入步骤316；

步骤316：判断输出电流是否高于目标电流范围的上限，是则处理模块向所述充电电路输出用于增大所述阻抗的控制数据，否则转入步骤317；

步骤317：判断处理模块输出的控制数据是否小于第二指定下限，是则处理模块向充电器发送电压控制数据，用于减小所述充电器的输出电压，否则转入步骤318；

步骤318：结束通路2电流调整；

步骤321：判断道路2错误标志是否存在，若存在则转入步骤311，否则转入步骤322；

步骤322：判断通路1和通路2错误标志是否同时存在，是则结束电流调整，否则转入步骤300；

步骤323：清零通路1错误标志、通路2错误标志、充电状态标志，结束电流调整。

本实施例提供的充电控制方法，针对双路半压充电体系中电流不受控的问题，提供了解决方法，实现了充电过程电流的有效控制。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种充电电路，其特征在于，包括：

n个并联的充电支路，以及，与每一所述充电支路连接的处理模块，n为大于或等于2的正整数，每一所述充电支路包括：充电模块，以及，与所述充电模块连接的控制模组；

所述充电模块的第一输入端用于与充电器连接，输出端与所述控制模组的第一输入端连接；

所述控制模组的第一输出端用于与待充电部件连接，第二输出端与所述处理模块的输入端连接；

所述处理模块的输出端与所述控制模组的第二输入端连接；

所述处理模块，用于检测所述充电模块输出的电流，在所述处理模块检测出所述充电模块输出的电流不在目标电流范围内的情况下，所述控制模组改变所述充电模块与所述待充电部件之间的线路的阻抗，以使得输出至所述待充电部件的电流位于目标电流范围内；

所述充电支路还包括：电流检测模组，连接在所述充电模块和所述处理模块之间，用于将所述充电模块的输出电流转化为电压数据，并输出给所述处理模块；

所述电流检测模组包括：电阻、电压检测元件和模数转换器；

所述控制模组包括：数模转换器和场效应管；

所述电阻的一端与所述充电模块连接，另一端与所述场效应管的第一极连接；

所述电压检测元件的第一输入端连接所述电阻一端，第二输入端连接所述电阻另一端，输出端与所述模数转换器的输入端连接；

所述模数转换器的输出端连接所述处理模块的输入端；

所述数模转换器的输入端连接所述处理模块的输出端，输出端连接所述场效应管的栅极；

所述场效应管的第二极与所述控制模组的第一输出端连接；

所述控制模组通过在所述场效应管的可变电阻区内调节电阻以改变所述充电模块与所述待充电部件之间的线路的阻抗。

2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述电压检测元件为差分放大器。

3.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述控制模组还包括：驱动放大器，连接于所述数模转换器与所述场效应管之间，所述驱动放大器的第一输入端与所述电压检测元件的输出端连接，第二输入端与所述数模转换器的输出端连接，输出端与所述场效应管的栅极连接。

4.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，还包括：

整流电路，所述整流电路一端用于与充电器连接，另一端与所述电压检测元件的供电端和所述驱动放大器的供电端中的至少之一连接。

5.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-4任一所述的充电电路。

6.一种充电控制方法，应用于如权利要求1-4任一所述的充电电路，其特征在于，包括：

接收输入的充电模块的输出电流信息；

在检测到所述输出电流超出目标电流范围的情况下，改变充电模块与待充电部件之间的线路的阻抗，使得输出到所述待充电部件的电流位于目标电流范围内；

其中，通过在场效应管的可变电阻区内调节电阻以改变所述充电模块与所述待充电部件之间的线路的阻抗。

7.根据权利要求6所述的充电控制方法，其特征在于，还包括：

在充电模块的输出电流大于第一指定上限或小于第一指定下限的情况下，关闭所述充电模块，并记录所述充电模块所在的充电通路为错误标志。

8.根据权利要求7所述的充电控制方法，其特征在于，在检测到所述输出电流超出目标电流范围的情况下，改变充电电路模块与待充电部件之间的线路的阻抗，使得输出到所述待充电部件的电流位于目标电流范围内，包括：

在检测到所述输出电流低于目标电流范围的下限的情况下，减小所述阻抗，使得输出到所述待充电部件的电流位于目标电流范围内；

在检测到所述输出电流高于目标电流范围的上限的情况下，增大所述阻抗，使得输出到所述待充电部件的电流位于目标电流范围内。

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