CN113489114B - 充电控制电路、充电控制方法及充电装置 - Google Patents

充电控制电路、充电控制方法及充电装置 Download PDF

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Abstract

本申请适用于电气设备领域,提出一种充电控制电路、充电控制方法及充电装置。本申请的充电控制电路用于与控制总线和电池连接,其中,充电控制电路包括电池电压检测模块、控制模块以及充电模块,充电模块分别与输入电源、电池以及控制模块连接,电池电压检测模块分别与控制模块和电池连接,控制模块还与控制总线连接。本申请的充电控制电路通过对电池的输出电压进行检测,以根据电池的输出电压得到电池的运行状态,进而根据电池的运行状态调节充电模式,使得能够适应性地根据电池的运行状态对充电模式进行调整,最大限度地提升电池性能、延长使用寿命。

Description

充电控制电路、充电控制方法及充电装置
技术领域
本发明涉及电气设备领域,尤其涉及一种充电控制电路、充电控制方法及充电装置。
背景技术
现有的充电装置在对电池进行充电时,往往只能按照预设固定的充电模式给电池充电,而当电池出现深度放电或短路等情况时,充电装置无法实施根据电池状态对充电模式进行调整,容易造成电池寿命下降甚至损坏。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种充电控制电路、充电控制方法及充电装置,旨在解决现有技术中无法适应性根据电池状态调整充电模式的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种充电控制电路,所述充电控制电路用于与控制总线和电池连接;所述充电控制电路包括电池电压检测模块、控制模块以及充电模块;所述充电模块分别与输入电源、所述电池以及所述控制模块连接,所述电池电压检测模块分别与所述控制模块和所述电池连接,所述控制模块还与所述控制总线连接;其中:
所述电池电压检测模块,用于检测所述电池的输出电压,并根据所述电池的输出电压发送第一检测信号至所述控制模块;
所述控制模块,用于匹配与所述第一检测信号对应的目标充电模式,并当所述目标充电模式与当前充电模式不一致时,发送第一转变信号到所述控制总线,以及根据所述第一转变信号和/或所述控制总线输出的第二转变信号发送第一控制信号至所述充电模块,所述第一控制信号与所述目标充电模式相匹配;
所述充电模块,用于根据所述第一控制信号对所述电池进行充电。
可选地,所述充电控制电路还包括输入电压检测模块;所述输入电压检测模块的输入端与所述充电模块的输入端连接,所述输入电压检测模块的输出端与所述控制模块的输入电压检测端连接;其中:
所述输入电压检测模块,用于检测所述充电模块的输入电压,并根据所述充电模块的输入电压发送第二检测信号至所述控制模块;
所述控制模块,用于根据所述第二检测信号判断输入电源的电压是否在预设电压范围内;
所述控制模块,还用于在所述输入电源的电压不在所述预设电压范围内时,发送第二控制信号至所述充电模块,以使所述充电模块停止对所述电池进行充电。
可选地,所述充电控制电路还包括第一温度检测模块;所述第一温度检测模块的输出端与所述控制模块的第一温度检测端连接;其中:
所述第一温度检测模块,用于检测充电模块温度,并根据所述充电模块温度发送第三检测信号至所述控制模块;
所述控制模块,用于根据所述第三检测信号得到所述充电模块的温度值,并将所述充电模块的温度值与预设充电模块温度进行比较,当所述充电模块的温度值大于所述预设充电模块温度时,发送第三控制信号到所述充电模块,以使所述充电模块停止工作。
可选地,所述充电控制电路还包括第二温度检测模块;所述第二温度检测模块的输出端与所述控制模块的第二温度检测端连接;其中:
所述第二温度检测模块,用于检测电池温度,并根据所述电池温度发送第四检测信号至所述控制模块;
所述控制模块,还用于根据所述第四检测信号对所述第一控制信号进行调整,并将调整后的第一控制信号发送至所述充电模块。
可选地,所述充电控制电路还包括电压设置模块,所述电压设置模块的输出端与所述控制模块的电压设置端连接;其中:
所述电压设置模块,用于发送第五检测信号至所述控制模块;
所述控制模块,还用于根据所述第五检测信号设置所述电池的预设额定电压。
可选地,所述充电控制电路还包括充电电压检测模块,所述充电电压检测模块的检测端与所述充电模块连接,所述充电电压检测模块的输出端与所述控制模块连接;其中:
所述充电电压检测模块,用于检测所述充电模块的充电电压,并根据所述充电电压发送第六检测信号至所述控制模块;
所述控制模块,还用于根据所述第六检测信号对所述第一控制信号进行调整,并将调整后的第一控制信号发送至所述充电模块。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种充电控制方法,所述方法应用于如上所述的充电控制电路,所述方法包括:
接收电池电压检测模块发送的第一检测信号,并匹配与所述第一检测信号对应的目标充电模式;
获取当前充电模式,并判断所述目标充电模式与所述当前充电模式是否一致;
若所述目标充电模式与所述当前充电模式不一致,则发送第一转变信号到所述控制总线;
根据所述第一转变信号和/或所述控制总线输出的第二转变信号发送第一控制信号至充电模块;其中,所述第一控制信号与所述目标充电模式相匹配。
可选地,所述匹配与所述第一检测信号对应的目标充电模式的步骤包括:
根据所述第一检测信号得到电池的输出电压;
判断所述输出电压是否小于第一预设电压;
若所述输出电压大于或等于所述第一预设电压,则将所述目标充电模式设置为在将所述电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,对所述电池进行浮充充电;
若所述输出电压小于所述第一预设电压,则将所述目标充电模式设置为在将所述电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,在预设均充时间内对所述电池进行均充充电,并在所述预设均充时间结束之后,对所述电池进行浮充充电。
可选地,所述若所述输出电压小于所述第一预设电压,则将所述目标充电模式设置为在将所述电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,在预设均充时间内对所述电池进行均充充电,并在所述预设均充时间结束之后,对所述电池进行浮充充电的步骤包括:
若所述输出电压小于所述第一预设电压,则判断所述输出电压是否小于第二预设电压;
若所述输出电压小于所述第二预设电压,则将所述目标充电模式设置为控制所述充电模块停止对所述电池进行充电;
若所述输出电压大于或等于所述第二预设电压,则所述目标充电模式为在将所述电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,在预设均充时间内对所述电池进行均充充电,并在所述预设均充时间结束之后,对所述电池进行浮充充电。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种充电装置,所述充电装置包括控制总线、电池和至少一个如上所述的充电控制电路,各所述充电控制电路分别与输入电源所述控制总线以及所述电池连接。
本申请提出的一种充电控制电路、充电控制方法及充电装置。其中,充电控制电路包括电池电压检测模块、控制模块以及充电模块,本申请中的充电控制电路通过对电池的输出电压进行检测,以根据电池的输出电压得到电池的运行状态,进而根据电池的运行状态调节充电模式,使得能够适应性地根据电池的运行状态对充电模式进行调整,最大限度地提升电池性能、延长使用寿命。
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,下面将对实施例或现有技术描述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的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明充电控制电路一实施例的功能模块图;
图2为本发明充电控制电路中开关控制单元的电路结构图;
图3为本发明充电控制电路中反馈稳压单元的电路结构图;
图4为本发明充电控制电路中充电模块的电路结构图;
图5为本发明充电控制电路中电池电压检测模块的电路结构图;
图6为本发明充电控制电路中输入电压检测模块的电路结构图;
图7为本发明充电控制电路中充电电压检测模块的电路结构图;
图8为本发明充电控制电路中第一温度检测模块的电路结构图;
图9为本发明充电控制电路中第二温度检测模块的电路结构图;
图10为本发明充电控制电路中温度补偿模块的电路结构图;
图11为本发明充电控制电路中电压设置模块的电路结构图;
图12为本发明充电控制电路中第一指示单元的电路结构图;
图13为本发明充电控制电路中第二指示单元的电路结构图;
图14为本发明充电控制电路中防反接模块的电路结构图;
图15为本发明充电控制电路中外部控制模块的电路结构图;
图16为本发明充电控制方法中第一实施例的流程示意图;
图17为本发明充电装置的结构示意图;
图18为本发明充电控制电路中总线单元的电路结构图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
附图标号说明:
Figure BDA0003194992260000051
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
需要说明,本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。另外,在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
本申请提供一种充电控制电路,可以应用于供电设备、电压转换设备等电源供给、转换或输出的设备中,例如,可以应用于充电器、不间断电源中。请参见图1,图1为本申请充电控制电路一实施例的功能模块图。在该实施例中,充电控制电路用于与控制总线和电池连接;充电控制电路包括电池电压检测模块100、控制模块200以及充电模块300;充电模块300的输入端连接输入电源,充电模块300的输出端与电池的充电端连接,电池的供电端与电池电压检测模块100的输入端连接,电池电压检测模块100的输出端与控制模块200的电池电压检测端连接,控制模块200的输出端与充电模块300的控制端连接;其中:
电池电压检测模块100,用于检测电池的输出电压,并根据电池的输出电压发送第一检测信号至控制模块200;
控制模块200,用于匹配与第一检测信号对应的目标充电模式,并当目标充电模式与当前充电模式不一致时,发送第一转变信号到控制总线,以及根据第一转变信号和/或控制总线输出的第二转变信号发送第一控制信号至充电模块300,第一控制信号与目标充电模式相匹配;
充电模块300,用于根据第一控制信号对电池进行充电。
本实施例中的充电控制电路可用于给UPS(Uninterrupted Power Supply,不间断电源)等设备的电池进行充电。
需要说明的是,本实施例中的电池可以采用同一套正极与负极作为电池的充电端与供电端,即通过一个正极与一个负极实现电池的充电与供电;还可以采用不同套的正极与负极作为电池的充电端与供电端,即通过一个正极与一个负极实现电池的充电,另一个正极与一个负极实现电池的供电,其中负极可以共用。
控制模块200根据接收到的第一检测信号来判断电池的状态,进而匹配与电池的状态对应的充电模式。控制模块200中预先设置有第一检测信号与电池的状态之间的对应关系。具体地,在本实施例中,设置第一预设电压以及第二预设电压,其中第一预设电压大于第二预设电压;根据第一检测信号得到电池的输出电压值;当输出电压值大于或等于第一预设电压时,认为电池为未深度放电状态,此时对应的充电模式为在将电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,对电池进行浮充充电;当输出电压值小于第一预设电压但大于或等于第二预设电压时;认为电池为深度放电状态,此时对应的充电模式为在将电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,在预设均充时间内对电池进行均充充电,并在预设均充时间结束之后,对电池进行浮充充电;当输出电压值小于第二预设电压时,认为电池出现短路故障,此时对应的充电模式为控制充电模块300停止对电池进行充电。
需要说明的是,本实施例中的第一转变信号为控制模块200输出至控制总线的信号,第二转变信号为控制总线输出至控制模块200的信号。不同的充电控制电路中的控制模块200之间可以通过控制总线进行通信,当其中一个控制模块200检测到充电模式需要切换时,维持当前充电模式不变,并根据需要切换的充电模式发送第一转变信号至总线接口H3,同时所有的控制模块200从总线接口H3中读取第二转变信号,以使得所有的控制模块200能够在同时接收到模式信号,以同步将充电模式转换为模式信号对应的充电模式,从而使得多个充电控制电路可无限制并联,并联后可任意热插拔,同时还能实现对电池的无误差充电。
控制模块200根据第一转变信号或第二转变信号,发送第一控制信号至充电模块300。
本实施例通过对电池的输出电压进行检测,以根据电池的输出电压得到电池的运行状态,进而根据电池的运行状态调节充电模式,使得能够适应性地根据电池的运行状态对充电模式进行调整,最大限度地提升电池性能、延长使用寿命。
进一步地,控制模块200包括ARM(Advanced RISC Machine,进阶精简指令集机器)控制芯片、开关控制单元以及反馈稳压单元;
参见图2,开关控制单元包括电流模式控制芯片U1,第一开关管Q1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、以及第五电容C5;其中:
电流模式控制芯片U1的补偿端连接反馈稳压单元的输出端;电流模式控制芯片U1的补偿端还通过第一电容C1接地;
电流模式控制芯片U1的电压反馈端接地;
电流模式控制芯片U1的电流采样端通过第一电阻R1连接充电模块300,电流模式控制芯片U1的电流采样端还通过第二电容C2接地,电流模式控制芯片U1的电流采样端还通过第二电阻R2连接第一开关管Q1的输出端;
电流采样信号CHARG_I经第一电阻R1与第二电容C2滤波后送到电流模式控制芯片U1的电流采样端3脚,当电流过大时,控制输出PWM(Pulse width modulation,脉冲宽度调制)的占空比,以限流充电模块300的输出电流。
电流模式控制芯片U1的振荡频率端连接第一开关管Q1的控制端,电流模式控制芯片U1的振荡频率端还通过第三电容C3接地;
电流模式控制芯片U1的接地端接地;
电流模式控制芯片U1的输出端分别连接第一二极管D1与第二二极管D2的负极,第一二极管D1的正极通过第三电阻R3连接充电模块300的第一控制端,充电模块300的第一控制端还通过第四电阻R4接地;第二二极管D2的正极通过第五电阻R5连接充电模块300的第二控制端,充电模块300的第二控制端还通过第六电阻R6接地;第七电阻R7与第一二极管D1并联,第八电阻R8与第二二极管D2并联;
电流模式控制芯片U1的输出端输出PWM驱动信号,并最终形成两路驱动信号DV1、DV2至充电模块300,当电流模式控制芯片U1的输出端输出高电平时,控制充电模块300导通,第一二极管D1与第二二极管D2关断,第七电阻R7与第三电阻R3串联,第八电阻R8与第五电阻R5串联;当电流模式控制芯片U1的输出端输出低电平时,控制充电模块300关断,第一二极管D1与第二二极管D2导通,第一二极管D1将第七电阻R7旁路,第二二极管D2将第八电阻R8旁路,保证充电模块300的快速关断。
电流模式控制芯片U1的电源端连接供电电源,电流模式控制芯片U1的还通过第四电容C4接地;
电流模式控制芯片U1的参考电压端连接第一开关管Q1的输入端,电流模式控制芯片U1的参考电压端还通过第五电容C5接地,电流模式控制芯片U1的参考电压端还通过第九电阻R9连接电流模式控制芯片U1的振荡频率端。
本实施例中电流模式控制芯片U1的型号为UC3843B,在其他实施例中,还可以采用其他型号的电流模式控制芯片U1,在此不做限制。
其中:第九电阻R9与第三电容C3组成RC充放电电路,电流模式控制芯片U1的振荡频率由第九电阻R9与第三电容C3的参数决定;具体地:
Figure BDA0003194992260000091
其中1.72为额定系数,Rreq为振荡频率,R9为第九电阻R9的阻值,C3为第三电容C3的容值;
参见图3,反馈稳压单元包括第一光耦G1、可控基准电压源V1、第三二极管D3、第二开关S1、可变电阻RP1、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8以及第九电容C9;其中:
第一光耦G1的集电极连接电流模式控制芯片U1的补偿端,第一光耦G1的发射极分别通过第十电阻R10以及第六电容C6接地;
第一光耦G1的正极连接供电电源;第一光耦G1的负极连接第十一电阻R11的第一端,第十一电阻R11的第二端连接可控基准电压源V1的负极,可控基准电压源V1的正极接地,可控基准电压源V1的参考端连接可变电阻RP1的活动端;第十一电阻R11的第二端还通过第七电容C7连接可变电阻RP1的活动端,第十一电阻R11的第二端还依次通过第八电容C8与第十二电阻R12连接可变电阻RP1的活动端;
可变电阻RP1的第一端通过第十三电阻R13连接充电模块300的输出端;
可变电阻RP1的第二端通过第十四电阻R14接地;
可变电阻RP1的第二端还连接第二开关S1的第一端,第二开关S1的第一端还连接ARM控制芯片的温度补偿信号端;第二开关S1的第二端连接第三二极管D3的正极,第三二极管D3的负极通过第十五电阻R15连接ARM控制芯片的均充信号输出端;第三二极管D3的负极还通过第九电容C9接地。
本实施例中可控基准电压源V1为采用型号为TL431的电压源,在其他实施例中,也可以采用其他型号的电压源,在此不作限制;
充电模块300的输出端反馈的电压反馈信号V_BUCK经第十三电阻R13、可变电阻RP1以及第十四电阻R14分压后送到可控基准电压源V1的参考端,当V_BUCK高于预设电压阈值时,可控基准电压源V1的参考端电压升高,可控基准电压源V1的负极电压降低,第一光耦G1的输入电流增大,输出电流随之增大,第十电阻R10上的电压升高,电流模式控制芯片U1的补偿端电压下降,电流模式控制芯片U1输出的PWM驱动信号的占空比减小,控制充电模块300输出电压降低;当V_BUCK电压低于预设电压阈值时,可控基准电压源V1的参考端电压降低,可控基准电压源V1的负极电压升高,第一光耦G1的输入电流减小,输出电流随之减小,第十电阻R10上的电压降低,电流模式控制芯片U1的补偿端电压升高,电流模式控制芯片U1输出的PWM驱动信号的占空比增大,控制充电模块300输出电压升高。
VCOMP为ARM控制芯片输出的温度补偿信号,当电池温度较高时,VCOMP电压高于原第二开关S1第一端的电压,叠加在可控基准电压源V1的参考端使电压上升,通过反馈稳压单元控制PWM占空比减小,控制充电模块300输出电压降低;当电池温度较低时,VCOMP电压低于原第二开关S1第一端的电压,叠加在可控基准电压源V1的参考端使电压降低,通过反馈稳压单元控制PWM占空比增大,控制充电模块300输出电压升高,以此达到温度补偿的目的。
CHARG_FAST为ARM控制芯片输出的均充信号,原理与温度补偿信号一致,不再进行赘述。
第二开关S1用于控制均充信号的输入,如在给锂电池进行充电时无需设置均充,此时断开第二开关S1,而在给需要均充充电的电池供电时,则闭合第二开关S1。
参见图4,充电模块300包括功率单元以及保护单元;
保护单元包括第一继电器K1、第四二极管D4、第五二极管D5、第一熔断器F1、第十六电阻R16以及第十七电阻R17;其中:
第一继电器K1的线圈的第一端连接ARM控制芯片的保护信号输出端,第一继电器K1的线圈的第一端还连接第四二极管D4的正极;第一继电器K1的线圈的第二端连接第四二极管D4的负极,第一继电器K1的线圈的第二端还通过第十六电阻R16接地,第一继电器K1的线圈的第二端还通过第十七电阻R17连接功率单元的输出端;
功率单元的输出端连接第五二极管D5的正极,第五二极管D5的负极连接第一熔断器F1的第一端,第一熔断器F1的第二端通过第一继电器K1的两对常开触点与电池连接。
保护单元由第一熔断器F1和第一继电器K1组成,V_BUCK经第五二极管D5、第一熔断器F1,送到第一继电器K1的公共端3脚和4脚,当V_BUCK电压正常时,控制信号K-为低电平,由于第一继电器K1的1脚为分压的1/2V_BUCK电压,所以第一继电器K1导通,电压经第一继电器K1的常开端4脚和5脚输出到电池,第四二极管D4为第一继电器K1的保护二极管,泄放第一继电器K1的线圈关断时可能产生的高压。
功率单元包括开关子单元、滤波子单元、高频吸收子单元以及多个电压采样子单元;开关子单元的控制端连接开关控制单元的输出端,开关子单元的输入端连接输入电源,开关模块的输出端连接通过电压采样子单元分别连接滤波子单元的输入端以及高频吸收子单元;滤波子单元的输出端连接保护单元。
开关单元包括第二熔断器F2、第十二电容C12、第二开关管Q2以及第三开关管Q3;其中:
第二开关管Q2的控制端连接开关控制单元的第一输出端,第三开关管Q3的控制端连接开关控制单元的第二输出端;第二开关管Q2以及第三开关管Q3的输入端通过第二熔断器F2连接输入电源的正极,第二开关管Q2以及第三开关管Q3的输入端还通过第十二电容C12接地;第二开关管Q2以及第三开关管Q3的输出端为开关单元的输出端。
滤波单元包括电感L1、第七二极管D7、第一电解电容C+1以及第十一电容C11;其中:
电感L1的第一端与电压采样子单元连接,电感L1的第一端还与第七二极管D7的负极连接,第七二极管D7的正极接地;
电感L1的第二端与保护单元连接,电感L1的第二端还与第一电解电容C+1的正极连接,第一电解电容C+1的负极接地;第十一电容C11与第一电解电容C+1并联。
高频吸收单元包括第六二极管D6、第二十电阻R20以及第十电容C10;其中:
第六二极管D6的正极与电压采样子单元连接,第六二极管D6的负极通过第十电容C10接地;第二十电阻R20与第六二极管D6并联。
多个电压采样子单元并联;在多个电压采样子单元中包括一个第一电压采样子单元以及至少一个第二电压采样子单元;第一电压采样子单元包括第十九电阻R19;第二电压采样子单元包括串联的第一开关S1以及第十八电阻R18;其中:
电压采样子单元的第一端分别与开关子单元的输出端以及ARM控制芯片的电流采样端连接,电压采样子单元的第二端分别与滤波子单元以及高频吸收子单元连接,电压采样子单元的第二端还与ARM控制芯片的数字地连接。
第二开关管Q2与第三开关管Q3并联,电感L1与第一电解电容C+1为LC滤波组件,第七二极管D7为续流二极管,第十二电容C12与第十一电容C11分别为功率单元的输入滤波电容和输出滤波电容,第十八电阻R18与第十九电阻R19为电流采样电阻,通过控制第一开关S1的开合来控制第二电压采样子单元的接入或断开以改变采样电阻总值,实现不同充电电流的选择;输入电源的直流电经功率单元后,输出V_BUCK信号。
参见图5,电池电压检测模块100包括第八二极管D8、第二电解电容C+2、第二十一电阻R21以及第二十二电阻R22;其中:
第二十一电阻R21的第一端连接电池的供电端,第二十一电阻R21的第二端通过第二十二电阻R22接地;第二十一电阻R21的第二端连接ARM控制芯片的电池电压检测端,第二十一电阻R21的第二端还连接第八二极管D8的正极,第八二极管D8的负极连接输入供电电源;第二十一电阻R21的第二端还连接第二电解电容C+2的正极,第二电解电容C+2的负极接地。
电池输出的电压经过第二十一电阻R21以及第二十二电阻R22进行分压,分压后的电压再经过第二电解电容C+2进行滤波之后输出至ARM控制芯片的电池电压检测端。第八二极管D8用于将ARM控制芯片的电池电压检测端钳位,以防止在电池输出的电压异常升高时,造成ARM控制芯片损坏。
进一步地,参见图6,充电控制电路还包括输入电压检测模块;输入电压检测模块的输入端与充电模块300的输入端连接,输入电压检测模块的输出端与控制模块200的输入电压检测端连接;其中:
输入电压检测模块,用于检测充电模块300的输入电压,并根据充电模块300的输入电压发送第二检测信号至控制模块200;
控制模块200,用于根据第二检测信号判断输入电源的电压是否在预设电压范围内;
控制模块200,还用于在输入电源的电压不在预设电压范围内时,发送第二控制信号至充电模块300,以使充电模块300停止对电池进行充电。
输入电压检测模块包括第九二极管D9、第三电解电容C+3、第二十三电阻R23以及第二十四电阻R24;其中:
第二十三电阻R23的第一端连接输入电源的正极,第二十三电阻R23的第二端通过第二十四电阻R24接地;第二十三电阻R23的第二端连接ARM控制芯片的输入电压检测端,第二十三电阻R23的第二端还连接第九二极管D9的正极,第九二极管D9的负极连接供电电源;第二十三电阻R23的第二端还连接第三电解电容C+3的正极,第三电解电容C+3的负极接地。
输入电源输出的电压经过第二十三电阻R23以及第二十四电阻R24进行分压,分压后的电压再经过第三电解电容C+3进行滤波之后输出至ARM控制芯片的输入电压检测端。第九二极管D9用于将ARM控制芯片的输入电压检测端钳位,以防止在输入电源输出的电压异常升高时,造成ARM控制芯片损坏。
充电控制电路还包括充电电压检测模块,充电电压检测模块的检测端与充电模块300连接,充电电压检测模块的输出端与控制模块200连接;其中:
充电电压检测模块,用于检测充电模块300的充电电压,并根据充电电压发送第六检测信号至控制模块200;
控制模块200,还用于根据第六检测信号对第一控制信号进行调整,并将调整后的第一控制信号发送至充电模块300。
本实施例中的充电控制电路,通过加入充电电压检测模块,使得控制模块200可以根据充电电压检测模块检测到的充电模块300输出的充电电压,来对第一控制信号进行实时调整,实现了对充电模块300输出的充电电压和充电电流的闭环控制,提高了对电池充电的精确度和可靠度。
参见图7,充电电压检测模块包括第十二极管D10、第四电解电容C+4、第二十五电阻R25以及第二十六电阻R26;其中:
第二十五电阻R25的第一端连接充电模块300的输出端,第二十五电阻R25的第二端通过第二十六电阻R26接地;第二十五电阻R25的第二端连接ARM控制芯片的输入电压检测端,第二十五电阻R25的第二端还连接第十二极管D10的正极,第十二极管D10的负极连接供电电源;第二十五电阻R25的第二端还连接第四电解电容C+4的正极,第四电解电容C+4的负极接地。
充电模块300输出的电压经过第二十五电阻R25以及第二十六电阻R26进行分压,分压后的电压再经过第四电解电容C+4进行滤波之后输出至ARM控制芯片的输入电压检测端。第十二极管D10用于将ARM控制芯片的输入电压检测端钳位,以防止在输入电源输出的电压异常升高时,造成ARM控制芯片损坏。
进一步地,充电控制电路还包括第一温度检测模块;第一温度检测模块的输出端与控制模块200的第一温度检测端连接;其中:
第一温度检测模块,用于检测充电模块300温度,并根据充电模块300温度发送第三检测信号至控制模块200;
控制模块200,用于根据第三检测信号得到充电模块300的温度值,并将充电模块300的温度值与预设充电模块300温度进行比较,当充电模块300的温度值大于预设充电模块300温度时,发送第三控制信号到充电模块300,以使充电模块300停止工作。充电控制电路还包括降温模块(图未示),控制模块200的降温输出端与降温模块连接;
控制模块200还用于当充电模块300的温度值大于预设充电模块300温度时,发送启动信号至降温模块。
参见图8,第一温度检测模块包括第一热敏元件T1、第二十七电阻R27以及第十三电容C13;其中:
第一热敏元件T1的第一端连接供电电源,第一热敏元件T1的第二端连接ARM控制芯片的第一温度检测端;第一热敏元件T1的第二端还分别通过第二十七电阻R27以及第十三电容C13接地。
第一热敏元件T1与第二十七电阻R27对供电电源输出的电压进行分压,将分压后的电压经第十三电容C13滤波之后输出至ARM控制芯片的第一温度检测端。
本实施例中的第一温度检测模块用于对充电模块300的温度进行检测,当充电模块300的温度过高时,会对充电效率,以及电路的运行造成影响,甚至出现安全问题;因此,在控制模块200中设置预设充电模块温度,并在检测到充电温度高于预设充电模块温度时,通过降温模块进行降温操作,以降低充电模块温度,当充电模块温度降低至小于预设充电模块温度时,停止运行降温模块。进一步地,预设充电模块温度还可以包括预设高温温度和预设正常温度;预设高温温度大于预设正常温度;当检测到充电模块300的温度高于预设高温温度时,启动降温模块进行降温操作,当检测到充电模块300的温度低于预设正常温度时,停止运行降温模块。本实施例中的降温模块包括但不限于为风扇。
充电控制电路还包括第二温度检测模块;第二温度检测模块的输出端与控制模块200的第二温度检测端连接;其中:
第二温度检测模块,用于检测电池温度,并根据电池温度发送第四检测信号至控制模块200;
控制模块200,用于根据第四检测信号对第一控制信号进行调整,并将调整后的第一控制信号发送至充电模块300。
参见图9,第二温度检测模块包括温度传感器T2、第十一二极管D11、
第二十八电阻R28以及第十四电容C14;其中:
温度传感器T2的输出端通过第二十八电阻R28连接ARM芯片的第二温度检测端,第二温度检测端还通过第十四电容C14接地,第二温度检测端还连接第十一二极管D11的正极,第十一二极管D11的负极连接供电电源;温度传感器T2的接地端接地。
温度传感器T2为外接的温度检测设备,用于输出0~3V的电压,输出的电压经第二十八电阻R28以及第十四电容C14滤波之后输出至ARM控制芯片的第二温度检测端。第十一二极管D11用于将ARM控制芯片的第二温度检测端钳位,以防止在温度传感器T2输出的电压异常升高时,造成ARM控制芯片损坏。
电池温度过高时会影响电池的使用寿命;因此,对电池的温度进行检测,并根据电池的温度来调整充电模块300的输出电流;具体地,当检测到的电池温度较高时,降低充电模块300的输出电流,避免电池温度进一步升高;当检测到的电池温度较低时,提高充电模块300的输出电流,保证电池的充电效率。
参见图10,充电控制电路还包括温度补偿模块;温度补偿模块包括第二十九电阻R29、第三十电阻R30以及第五电解电容C+5;其中:
第二十九电阻R29的第一端连接ARM控制芯片的温度补偿端,第二十九电阻R29的第二端通过第三十电阻R30连接反馈稳压单元中的第二开关S1;第二十九电阻R29的第二端还通过第五电解电容C+5接地。
CHARG_COMP为ARM控制芯片输出的温度补偿信号,CHARG_COMP为输出频率固定、占空比不同的方波,经第二十九电阻R29和第五电解电容C+5进行RC滤波后发送至反馈稳压单元,参与调节充电电压。
进一步地,充电控制电路还包括电压设置模块,电压设置模块的输出端与控制模块200的电压设置端连接;其中:
电压设置模块,用于发送第五检测信号至控制模块200;
控制模块200,用于根据第五检测信号设置电池的预设额定电压。
参见图11,电压设置模块包括跳线接口T3以及第三十一电阻R31;其中:
跳线接口T3的第一端连接ARM控制芯片的电压设置端;跳线接口T3的第一端还通过第三十一电阻R31接地;跳线接口T3的第二端连接供电电源。
例如,单相UPS与三相UPS的额定电压分别为192Vdc与240Vdc;可以根据跳线接口T3的连接状态来设置UPS的额定电压;具体地,当跳线接口T3插上跳线帽时,跳线接口T3的第一端与第二端导通,输出高电平至ARM控制芯片,ARM控制芯片接收到高电平后按额定240Vdc设置参数;当取下跳线帽时,跳线接口T3的第一端与第二端断开,输出低电平至ARM控制芯片,ARM控制芯片接收到低电平后按额定192Vdc设置参数。可以理解的是,若需要增加更多额定电压的选择,则可以根据需要增加额定电压的数量增加通信接口H2,以设置更多的额定电压,充电器的通用。
充电控制电路还包括指示模块,指示模块包括第一指示单元以及第二指示单元。
参见图12,第一指示单元包括第一发光二极管LED1以及第三十二电阻R32;其中:
第一发光二极管LED1的正极连接供电电源,第一发光二极管LED1的负极通过第三十二电阻R32连接ARM控制芯片的第一指示端;
参见图13,第二指示单元包括第二发光二极管LED2、第二光耦G2、第三十三电阻R33以及干接点接口H1;其中:
第二光耦G2的正极连接第二发光二极管LED2的负极,第二发光二极管LED2的正极连接供电电源;第二光耦G2的负极通过第三十三电阻R33连接ARM控制芯片的第二指示端;第二光耦G2的集电极连接干接点接口H1的第一端,第二光耦G2的发射极连接干接点接口H1的第二端。
本实施例中第一发光二极管LED1为黄色,第二发光二极管LED2为红色。ARM控制芯片根据当前充电控制电路的工作状态控制第一发光二极管LED1进行相应的显示;第二发光二极管LED2为故障指示灯,当ARM控制芯片检测到电路故障时,发送低电平信号导通第二光耦G2,同时点亮第二发光二极管LED2,同时通过干接点接口H1输出干接点信号。
参见图14,充电控制电路还包括防反接模块,防反接模块包括检测单元、判断单元以及开关单元,检测单元分别与电池的充电正极和电池的充电负极连接,检测单元的输出端与判断单元的输入端连接,判断单元的输出端与开关单元的控制端连接,开关单元连接在电池与输入电源之间。
通过根据充电输出端的正负极性来判断充电输出端是否反接,进而在充电输出端反接时及时断开电源输出,以保证设备的用电安全。
检测单元包括第三光耦G3、第十六二极管D16、第四十电阻R40以及第三十九电阻R39;其中:
第三光耦G3的正极与电池的充电负极连接,第三光耦G3的负极与第十六二极管D16的正极连接;第三光耦G3的集电极与判断模块的输入端连接,第三光耦G3的发射极接地。
第十六二极管D16的负极通过第四十电阻R40与电池的充电正极连接;第十六二极管D16的正极通过第三十九电阻R39与电池的充电负极连接。
当充电输出端未反接时,第十六二极管D16反向与电池正极即输入电源的正极串联,此时第十六二极管D16截止,第三光耦G3的负极通过第三十九电阻R39与电池的负极连接,第三光耦G3内部的发光二极管两端电压相同,第三光耦G3截止,输出高电平信号至判断单元;
当充电输出端反接时,第十六二极管D16正向与电池正极即输入电源的正极串联,此时第十六二极管D16导通,第三光耦G3的正极与电池的正极连接,第三光耦G3的负极通过第三十九电阻R39与电池的正极连接,然而由于第三十九电阻R39与第一电阻R1的分压,导致第三光耦G3内部的发光二极管的正极电压大于负极电压,第三光耦G3导通,输出低电平信号至判断单元。
判断单元包括运算放大器U2、第三十八电阻R38、第三十七电阻R37、第十六电容C16、第六电解电容C+6以及第十五二极管D15;其中:
运算放大器U2的同相输入端与第三光耦G3的集电极连接,运算放大器U2的同相输入端还通过第三十八电阻R38与供电电源连接;
运算放大器U2的反相输入端与供电电源连接;
运算放大器U2的输出端通过第三十七电阻R37与开关单元的控制端连接;
运算放大器U2的电源端连接供电电源,运算放大器U2的电源端还通过第十六电容C16接地,运算放大器U2的接地端接地;
第六电解电容C+6的正极与运算放大器U2的同相输入端连接,第六电解电容C+6的正极还连接第十五二极管D15的正极,第十五二极管D15的负极连接供电电源;第六电解电容C+6的负极接地。
第三十八电阻R38为上拉电阻,用于在运算放大器U2的同相输入端未接收到低电平信号时,将运算放大器U2的同相输入端钳制在高电平。
本实施例中运算放大器U2的同相输入端连接供电电源的电压大于反相输入端连接供电电源的电压。
当充电输出端未反接时,运算放大器U2的同相输入端接收到供电电源的电压信号,运算放大器U2的反相输入端接收到供电电源的电压信号,运算放大器U2的同相输入端电压大于反相输入端电压,运算放大器U2的输出端输出高电平;
当充电输出端时,运算放大器U2的同相输入端接地,运算放大器U2的反相输入端接收到供电电源的电压信号,运算放大器U2的同相输入端电压小于反相输入端电压,运算放大器U2的输出端输出低电平;
第十六电容C16为滤波电容。
第六电解电容C+6起到延时导通的作用,通过调整第三十八电阻R38与第六电解电容C+6的参数来调整延时导通的时间。具体地,在输入电源与充电输出端连接时,由于第六电解电容C+6的作用,使得运算放大器U2的同相输入端的电压无法快速上升,从而保证了在进行输入电源方向的自检时,避免输入电源与充电输出端导通,保证电路的可靠性。
第十五二极管D15用于在掉电时快速泄放第六电解电容C+6中的电荷,以避免第六电解电容C+6中电荷泄放不及时影响电路功能。
开关单元包括第四开关管Q4、第二继电器K2、第十四二极管D14、第三十六电阻R36以及第三十五电阻R35;其中:
第四开关管Q4的控制端与第十四二极管D14的负极连接,第十四二极管D14的正极通过第三十六电阻R36与判断单元的输出端连接,第四开关管Q4的控制端还通过第三十五电阻R35接地;
第四开关管Q4的输入端通过第二继电器K2的线圈与供电电源连接,第四开关管Q4的输出端接地;
第二继电器K2的一组常开触点连接在电池与输入电源之间。
第三十五电阻R35为下拉电阻,用于在第四开关管Q4的基极未接收到高电平信号时,将第四开关管Q4的基极钳制在低电平。
当充电输出端未反接时,第四开关管Q4的基极接收高电平,此时第四开关管Q4导通,继电器的线圈通电,继电器的常开触点闭合,导通输入电源与电池之间的连接;
当充电输出端反接时,第四开关管Q4的基极接收低电平,此时第四开关管Q4关断,继电器的线圈不通电,继电器的常开触点断开,断开输入电源与电池之间的连接。
防反接模块还包括指示单元,指示单元包括第三发光二极管LED3以及第三十四电阻R34;其中:
第三发光二极管LED3的正极通过第三十四电阻R34与判断单元的输出端连接;第三发光二极管LED3的负极接地。
当充电输出端未反接时,第三发光二极管LED3的正极接收高电平,第三发光二极管LED3导通点亮;具体地,当充电输出端反接时,第三发光二极管LED3的正极接收低电平,第三发光二极管LED3截止熄灭。
防反接模块还包括处理单元,处理单元包括第四光耦G4、第十三二极管D13、第十二二极管D12、第四十一电阻R41以及第四十二电阻R42,其中:
ARM控制芯片的故障保护端连接第十三二极管D13的负极,第十三二极管D13的正极连接开关单元的控制端;ARM控制芯片的故障保护端还与第十二二极管D12的正极连接,第十二二极管D12的负极与供电电源连接;ARM控制芯片的故障保护端还通过第四十一电阻R41连接第四光耦G4的负极,第四光耦G4的正极连接供电电源,第四光耦G4的集电极通过第四十二电阻R42连接电流模式控制芯片U1的补偿端;第四光耦G4的发射极接地。
ARM控制芯片用于在出现过压、过温、短路等电路故障或接收到用户发送的断电信号时,控制输入电源与电池断开;同时控制第四光耦G4导通,将电流模式控制芯片U1的补偿端拉低,以关闭电流模式控制芯片U1。
ARM控制芯片经第十三二极管D13输出低电平时,三极管的基极为低电平,三极管关断第二继电器K2的线圈不通电,第二继电器K2的常开触点断开,断开输入电源与电池之间的连接。
第十二二极管D12用于对ARM控制芯片的输出端进行钳位,以防止后端电路异常时产生超过3.3V的电压损坏ARM控制芯片。
参见图15,电路还包括外部控制模块200,外部控制模块200包括通信接口H2、第五光耦G5、第四十三电阻R43、第四十四电阻R44以及第十五电容C15;其中:
通信接口H2的第一端连接供电电源,通信接口H2的第二端通过第四十三电阻R43连接第五光耦G5的正极,第五光耦G5的负极接地,第五光耦G5的集电极连接供电电源,第五光耦G5的发射极连接ARM控制芯片的外部控制端,第五光耦G5的发射极还分别通过第四十四电阻R44以及第十五电容C15接地;通信接口H2的第三端连接充电模块300的电流采样点;通信接口H2的第四端接地。
通信接口H2为预留的外部检测及控制信号接口;电流采样信号CHARG_I输出至外部采样设备,通信接口H2的第二端为外部均充信号输入接口,经第五光耦G5隔离后输出至ARM控制芯片的外部控制端,便于用户通过外部设备控制充电模块300。
此外,本申请还保护一种充电控制方法,在本申请的第一实施例中,方法应用于如上的充电控制电路,本实施例中的充电控制方法的执行主体包括但不限于充电控制电路中的控制模块;参见图16,本申请充电控制方法包括:
步骤S10,接收电池电压检测模块发送的第一检测信号,并匹配与第一检测信号对应的目标充电模式;
可以理解的是,控制模块可以被动接受电池电压检测模块发送的第一检测信号;也可以主动获取电池电压检测模块发送的第一检测信号,例如,可以通过发送一获取信号到电池电压检测模块,从而使得电池电压检测模块发送第一检测信号到控制模块。
步骤S20,获取当前充电模式,并判断目标充电模式与当前充电模式是否一致;
步骤S30,若目标充电模式与当前充电模式不一致,则发送第一转变信号到控制总线;
步骤S40,根据第一转变信号和/或控制总线输出的第二转变信号发送第一控制信号至充电模块;其中,第一控制信号与目标充电模式相匹配。
本实施例通过对电池的输出电压进行检测,以根据电池的输出电压得到电池的运行状态,进而根据电池的运行状态调节充电模式,使得能够适应性地根据电池的运行状态对充电模式进行调整,避免电池出现充电故障。
进一步地,在基于本申请充电控制方法的第一实施例的第二实施例中,步骤S20包括:
步骤S21,根据第一检测信号得到电池的输出电压;
步骤S22,判断输出电压是否小于第一预设电压;
步骤S23,若输出电压大于或等于第一预设电压,则将目标充电模式设置为在将电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,对电池进行浮充充电;
步骤S24,若输出电压小于第一预设电压,则将目标充电模式设置为在将电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,在预设均充时间内对电池进行均充充电,并在预设均充时间结束之后,对电池进行浮充充电。
步骤S24包括:
步骤S241,若输出电压小于第一预设电压,则判断输出电压是否小于第二预设电压;
步骤S242,若输出电压小于第二预设电压,则将目标充电模式设置为控制充电模块停止对电池进行充电;
步骤S243,若输出电压大于或等于第二预设电压,则目标充电模式为在将电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,在预设均充时间内对电池进行均充充电,并在预设均充时间结束之后,对电池进行浮充充电。
第一预设电压与第二预设电压根据电池参数进行设定。以12Vdc的铅酸电池为例;其额定电压为12Vdc,浮充电压为13.6Vdc,均充电压为14.1Vdc,放电终止保护电压为10.2Vdc;经测试,当电池未深度放电,在启动对电池的充电时,电池输出电压瞬间可达到12.5Vdc以上;而当电池深度放电,在启动对电池的充电时,电池输出电压则很难达到12.5Vdc,因此,在这种情况下,将第一预设电压设置为12.5Vdc。
电池的放电终止保护电压为10.2Vdc;即当电压低于10.2Vdc时,放电装置(UPS或逆变器)会自动启动关机保护;因此,正常情况下电池的输出最低电压为10.2Vdc,考虑在特殊的应用情况下,如放电装置未及时关机,或关机后长时间未充电时,电池存在自放电,此时,电池的输出电压可能低至6V或6V以下;在这种情况下,对电池进行充电后,电池的输出电压能快速上升;只有在电池损坏短路、电池节数接错或电池端口短路情况下,电池的输出才无法快速恢复,因此,在这种情况下将第二预设电压设置为6Vdc。
需要说明的是,为了避免出现误判,可以设置检测时间阈值,当在电池启动充电后的检测时间阈值内,若检测到的输出电压持续低于6Vdc,或在检测时间阈值的开始时刻与结束时刻检测到的输出电压均低于6Vdc,则控制充电模块停止对电池进行充电,防止事故的发生
预设均充时间根据电池参数进行设置,如当电池为铅酸电池时,将均充时间设置为12小时。
本方法应用于充电控制电路,该充电控制电路的结构可参照上述实施例,在此不再赘述。其实现过程与前述结构实施例一致,可以参照执行。
本申请还保护一种充电装置,参见图17,充电装置包括控制总线、电池和至少一个充电控制电路,各充电控制电路分别与输入电源控制总线以及电池连接,该充电控制电路的结构可参照上述实施例,在此不再赘述。理所应当地,由于本实施例的充电装置采用了上述充电控制电路的技术方案,因此该充电装置具有上述充电控制电路所有的有益效果。
具体地,充电控制电路的控制模块中包括总线单元,参见图18,总线单元包括总线接口、第十七二极管、第四十五电阻以及第十七电容;其中:
第十七二极管的正极连接ARM控制芯片的总线信号输出端;第十七二极管的负极连接ARM控制芯片的总线信号输入端;ARM控制芯片的总线信号输入端连接总线接口的第二端;总线接口的第二端还分别通过第四十五电阻以及第十七电容接地;总线接口的第一端接地。
不同的充电控制电路之间可以通过控制总线进行通信,当其中一个充电控制电路检测到充电模式需要切换时,维持当前充电模式不变,并根据需要切换的充电模式发送模式信号至总线接口,同时从总线接口中读取模式信号,以使得所有的充电控制电路能够在同时接收到模式信号,以同步将充电模式转换为模式信号对应的充电模式。
本实施例通过控制总线连接多个充电控制电路,以使得各充电控制电路能够同步进行充电模式的切换与调整,以实现无限制数量的充电控制电路并联,同时还支持热插拔。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个......”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电控制电路,其特征在于,所述充电控制电路应用于充电装置,所述充电装置包括控制总线、电池和多个所述充电控制电路,各所述充电控制电路分别与输入电源、所述控制总线以及所述电池连接;所述充电控制电路包括电池电压检测模块、控制模块以及充电模块;所述充电模块分别与输入电源、所述电池以及所述控制模块连接,所述电池电压检测模块分别与所述控制模块和所述电池连接,所述控制模块还与所述控制总线连接;其中:
所述电池电压检测模块,用于检测所述电池的输出电压,并根据所述电池的输出电压发送第一检测信号至所述控制模块;
所述控制模块,用于匹配与所述第一检测信号对应的目标充电模式,并当所述目标充电模式与当前充电模式不一致时,发送第一转变信号到所述控制总线,以及根据所述控制总线输出的第二转变信号发送第一控制信号至所述充电模块,所述第一控制信号与所述目标充电模式相匹配,其中,所述第一转变信号为所述控制模块输出至所述控制总线的信号,所述第二转变信号为所述控制总线输出至所述控制模块的信号;
所述充电模块,用于根据所述第一控制信号对所述电池进行充电;
所述匹配与所述第一检测信号对应的目标充电模式的步骤包括:
设置第一预设电压以及第二预设电压,其中第一预设电压大于第二预设电压,根据第一检测信号得到所述电池的输出电压值;
当输出电压值大于或等于第一预设电压时,认为所述电池为未深度放电状态,此时对应的充电模式为在将所述电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,对所述电池进行浮充充电;
当输出电压值小于第一预设电压但大于或等于第二预设电压时;认为所述电池为深度放电状态,此时对应的充电模式为在将所述电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,在预设均充时间内对所述电池进行均充充电,并在预设均充时间结束之后,对所述电池进行浮充充电;
当输出电压值小于第二预设电压时,认为所述电池出现短路故障,此时对应的充电模式为控制所述充电模块停止对所述电池进行充电。
2.如权利要求1所述的充电控制电路,其特征在于,所述充电控制电路还包括输入电压检测模块;所述输入电压检测模块的输入端与所述充电模块的输入端连接,所述输入电压检测模块的输出端与所述控制模块的输入电压检测端连接;其中:
所述输入电压检测模块,用于检测所述充电模块的输入电压,并根据所述充电模块的输入电压发送第二检测信号至所述控制模块;
所述控制模块,用于根据所述第二检测信号判断输入电源的电压是否在预设电压范围内;
所述控制模块,还用于在所述输入电源的电压不在所述预设电压范围内时,发送第二控制信号至所述充电模块,以使所述充电模块停止对所述电池进行充电。
3.如权利要求1所述的充电控制电路,其特征在于,所述充电控制电路还包括第一温度检测模块;所述第一温度检测模块的输出端与所述控制模块的第一温度检测端连接;其中:
所述第一温度检测模块,用于检测充电模块温度,并根据所述充电模块温度发送第三检测信号至所述控制模块;
所述控制模块,用于根据所述第三检测信号得到所述充电模块的温度值,并将所述充电模块的温度值与预设充电模块温度进行比较,当所述充电模块的温度值大于所述预设充电模块温度时,发送第三控制信号到所述充电模块,以使所述充电模块停止工作。
4.如权利要求1所述的充电控制电路,其特征在于,所述充电控制电路还包括第二温度检测模块;所述第二温度检测模块的输出端与所述控制模块的第二温度检测端连接;其中:
所述第二温度检测模块,用于检测电池温度,并根据所述电池温度发送第四检测信号至所述控制模块;
所述控制模块,还用于根据所述第四检测信号对所述第一控制信号进行调整,并将调整后的第一控制信号发送至所述充电模块。
5.如权利要求1所述的充电控制电路,其特征在于,所述充电控制电路还包括电压设置模块,所述电压设置模块的输出端与所述控制模块的电压设置端连接;其中:
所述电压设置模块,用于发送第五检测信号至所述控制模块;
所述控制模块,还用于根据所述第五检测信号设置所述电池的预设额定电压。
6.如权利要求1所述的充电控制电路,其特征在于,所述充电控制电路还包括充电电压检测模块,所述充电电压检测模块的检测端与所述充电模块连接,所述充电电压检测模块的输出端与所述控制模块连接;其中:
所述充电电压检测模块,用于检测所述充电模块的充电电压,并根据所述充电电压发送第六检测信号至所述控制模块;
所述控制模块,还用于根据所述第六检测信号对所述第一控制信号进行调整,并将调整后的第一控制信号发送至所述充电模块。
7.一种充电控制方法,其特征在于,所述方法应用于如权利要求1~6中任一项所述的充电控制电路,所述方法包括:
接收电池电压检测模块发送的第一检测信号,并匹配与所述第一检测信号对应的目标充电模式;
获取当前充电模式,并判断所述目标充电模式与所述当前充电模式是否一致;
若所述目标充电模式与所述当前充电模式不一致,则发送第一转变信号到所述控制总线;
根据所述控制总线输出的第二转变信号发送第一控制信号至充电模块;其中,所述第一控制信号与所述目标充电模式相匹配;
所述匹配与所述第一检测信号对应的目标充电模式的步骤包括:
根据所述第一检测信号判断所述电池的电池状态,所述电池状态包括未深度放电状态、深度放电状态以及短路故障状态;
匹配与所述电池状态对应的目标充电模式。
8.如权利要求7所述的充电控制方法,其特征在于,所述匹配与所述第一检测信号对应的目标充电模式的步骤包括:
根据所述第一检测信号得到电池的输出电压;
判断所述输出电压是否小于第一预设电压;
若所述输出电压大于或等于所述第一预设电压,则将所述目标充电模式设置为在将所述电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,对所述电池进行浮充充电;
若所述输出电压小于所述第一预设电压,则将所述目标充电模式设置为在将所述电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,在预设均充时间内对所述电池进行均充充电,并在所述预设均充时间结束之后,对所述电池进行浮充充电。
9.如权利要求8所述的充电控制方法,其特征在于,所述若所述输出电压小于所述第一预设电压,则将所述目标充电模式设置为在将所述电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,在预设均充时间内对所述电池进行均充充电,并在所述预设均充时间结束之后,对所述电池进行浮充充电的步骤包括:
若所述输出电压小于所述第一预设电压,则判断所述输出电压是否小于第二预设电压;
若所述输出电压小于所述第二预设电压,则将所述目标充电模式设置为控制所述充电模块停止对所述电池进行充电;
若所述输出电压大于或等于所述第二预设电压,则所述目标充电模式为在将所述电池的电量通过限流充电充至预设电量之后,在预设均充时间内对所述电池进行均充充电,并在所述预设均充时间结束之后,对所述电池进行浮充充电。
10.一种充电装置,其特征在于,所述充电装置包括控制总线、电池和多个如权利要求1~6中任一项所述的充电控制电路,各所述充电控制电路分别与输入电源、所述控制总线以及所述电池连接。
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