CN114123431B - 电池充电控制电路 - Google Patents
电池充电控制电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114123431B CN114123431B CN202111591241.4A CN202111591241A CN114123431B CN 114123431 B CN114123431 B CN 114123431B CN 202111591241 A CN202111591241 A CN 202111591241A CN 114123431 B CN114123431 B CN 114123431B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- current
- unit
- pwm signal
- charging
- 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.)
- Active
Links
- 238000007600 charging Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 63
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 claims description 22
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 20
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
- H02J7/00038—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange using passive battery identification means, e.g. resistors or capacitors
- H02J7/00041—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange using passive battery identification means, e.g. resistors or capacitors in response to measured battery parameters, e.g. voltage, current or temperature profile
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电池充电控制电路，包括主控制单元、电能输出单元，电能输出单元包括电流检测单元、第一电压检测单元；第一电压检测单元用于检测电池的电压；电能输出单元用于为电池充电；电流检测单元用于检测电能输出单元的输出电流；主控制单元用于根据电池的电压和输出电流的大小调节输出电流的大小或电能输出单元的输出电压的大小。本发明通过分压电路，检测充电器是否接入和充电器是否正常；通过AD实时检测电池电压；通过MCU内部的运算放大器，实时检测充电电流；通过MCU控制MOS导通频率和占空比，调节充电电压和充电电流，实现充电管理；通过闭环控制，实现预充电，恒流，恒压，截止4个过程充电管理。
Description
技术领域
本发明属于电池充电控制技术领域，尤其涉及一种电池充电控制电路。
背景技术
锂离子电池得到广泛应用。在锂电池充电应用中，主要分两种方式，一种方式是定制的充电器，使用固定的电压和电流直接充电；另一种方式厂家出厂的时候不再搭配充电器，由客户选用通用充电器进行，厂家在控制板内集成充电管理方案进行充电。越来越多很多厂家在设计的时候了选择第二种方式。
由此而来，很多厂家在选择充电管理方案的时候，会选择充电管理IC(集成电路)进行充电回路设计，这种设计比较简单，容易实现。缺点是目前大部分的充电管理IC有以下缺点：
1、充电电流较小(≤1A)，大容量的电池充电时间较长；
2、大电流(＞1A)充电IC发热严重，需要增加复杂的外围电路；
3、开始供电瞬间功率过高导致充电器过载保护，拉低充电器输出电压从而导致充电IC锁死，工作不正常；
4、不同的充电管理IC，外围电路不一样，不同的充电电流的产品方案无法兼容。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种电池充电控制电路。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供一种电池充电控制电路，包括主控制单元、电能输出单元，电能输出单元包括电流检测单元、第一电压检测单元；
第一电压检测单元用于检测电池的电压；
电能输出单元用于为电池充电；
电流检测单元用于检测电能输出单元的输出电流；
主控制单元用于根据电池的电压和输出电流的大小调节输出电流或电能输出单元的输出电压的大小。
较佳地，电池充电控制电路还包括充电器接入单元，充电器接入单元用于与充电器电连接以接收充电器输出的电能。
较佳地，电池充电控制电路还包括开关单元；
电能输出单元通过开关单元与充电器接入单元电连接；
主控制单元用于根据电池的电压和输出电流的大小控制开关单元的闭合或断开以调节输出电流或输出电压的大小。
较佳地，主控制单元根据输出电流或电压的大小生成PWM信号，PWM信号用于控制开关单元的闭合或断开。
较佳地，如果电池的电压小于第一阶梯值，则主控制单元调节PWM信号以实现预充电模式；
如果电池的电压大于等于第一阶梯值且小于第二阶梯值，则主控制单元调节PWM信号以实现恒流充电模式；
如果电池的电压大于等于第二阶梯值并且输出电流大于预设电流值，则主控制单元调节PWM信号以实现恒压充电模式；
如果电池的电压大于等于第二阶梯值并且输出电流小于等于预设电流值，则主控制单元调节PWM信号以停止充电；
第一阶梯值小于第二阶梯值。
较佳地，在预充电模式下，主控制单元根据PID算法动态调节PWM信号的占空比和频率，其中，如果输出电流大于预充电电流，则主控制单元增大PWM信号的占空比，如果PWM信号的占空比增大至大于等于90％时，输出电流依然大于预充电电流，则保持该占空比，并增大PWM信号的频率；反之，如果输出电流小于预充电电流，则降低PWM信号的占空比，如果PWM信号的占空比降低至小于等于10％时，输出电流依然小于预充电电流，则保持该占空比，并降低PWM信号的频率；
在恒流充电模式下，主控制单元根据PID算法动态调节PWM信号的占空比和频率，其中，如果输出电流大于恒流充电设定值，则主控制单元增大PWM信号的占空比，如果PWM信号的占空比增大至大于等于90％时，输出电流依然大于恒流充电设定值，则保持该占空比，并增大PWM信号的频率；反之，如果输出电流小于恒流充电设定值，则主控制单元降低PWM信号的占空比，如果PWM信号的占空比降低至小于等于10％时，输出电流依然小于恒流充电设定值，则保持该占空比，并降低PWM信号的频率；
在恒压充电模式下，主控制单元根据PID算法动态调节PWM信号的占空比和频率，其中，如果电能输出单元的输入电压大于设定充电电压，则主控制单元增大PWM信号的占空比，如果PWM信号的占空比增大至大于等于90％时，电能输出单元的输入电压依然大于设定充电电压，则保持该占空比，并增大PWM信号的频率；反之，如果电能输出单元的输入电压小于设定充电电压，则降低PWM信号的占空比，如果PWM信号的占空比降低至小于等于10％时，电能输出单元的输入电压依然小于设定充电电压，则保持该占空比，并降低PWM信号的频率；设定充电电压大于第二阶梯值。
较佳地，PWM信号的占空比与输出电流的大小负相关，和/或PWM信号的频率与输出电流的大小负相关。
较佳地，开关单元包括第一MOS，第一MOS的栅极用于接收PWM信号，第一MOS的源极与充电器接入单元的输出端电连接，第一MOS的漏极与电能输出单元的输入端电连接。
较佳地，电流检测单元包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容；
第一电阻的一端与电能输出单元的输出端电连接；
第一电阻的另一端与第一电容的一端电连接，并作为电流检测单元的第一输出端；
第一电容的另一端和第二电容的一端接地；
第二电容的另一端与第二电阻的一端电连接，并作为电流检测单元的第二输出端；
第二电阻的另一端与电能输出单元的输入端电连接。
较佳地，电池充电控制电路还包括第二电压检测单元；
第一电压检测单元用于向主控制单元输出第一电压；
第二电压检测单元用于向主控制单元输出第二电压；
当第一电压低于第一阈值，并且第二电压高于第二阈值时，主控制单元用于根据电池的电压和输出电流的大小调节输出电流的大小。
较佳地，第一电压检测单元包括第三电阻、第四电阻；
第三电阻的一端用于与电池的正极电连接，
第三电阻的另一端用于与第四电阻的一端电连接，并作为第一电压检测单元的输出端；
第四电阻的另一端与主控制单元的第一端电连接以接收第一控制信号；
第一电压检测单元的输出端与主控制单元的第二端电连接以向第二端输出第一电压。
较佳地，第二电压检测单元包括第五电阻、第六电阻；
第五电阻的一端用于与电能输出单元的输入端电连接，
第五电阻的另一端用于与第六电阻的一端电连接，并作为第二电压检测单元的输出端；
第六电阻的另一端接地；
第二电压检测单元的输出端与主控制单元的第三端电连接以向第三端输出第二电压。
本发明的积极进步效果在于：通过分压电路，检测充电器是否接入和充电器是否正常；通过AD实时检测电池电压；通过差分运算放大电路，搭配MCU内部的运算放大器，实时检测充电电流；通过MCU控制MOS导通频率和占空比，调节充电电压，实现充电管理；通过闭环控制，实现预充电，恒流，恒压，截止4个过程充电管理。
附图说明
图1为本发明的一较佳实施例的电池充电控制电路的局部结构示意图。
图2为本发明的一较佳实施例的电池充电控制电路的电流检测单元的示意图。
图3为本发明的一较佳实施例的电池充电控制电路的第一电压检测单元的示意图。
图4为本发明的一较佳实施例的电池充电控制电路的第二电压检测单元的示意图。
图5为本发明的一较佳实施例的电池充电控制电路的主控制单元的示意图。
具体实施方式
下面通过一较佳实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本实施例提供一种电池充电控制电路。参照图1-图5，该电池充电控制电路包括主控制单元101、电能输出单元102，电能输出单元102包括电流检测单元105、第一电压检测单元106；电能输出单元102用于为电池充电；电流检测单元105用于检测电能输出单元102的输出电流；第一电压检测单元106用于检测电池电压。主控制单元101用于根据电池电压的大小、输出电流的大小调节电能输出单元102的输出电流或电能输出单元102的输出电压的大小。
具体实施时，电能输出单元102还包括并联的电阻R3、电阻R4，以及并联的电容C4、电容C5。
作为一种较佳的实施方式，电池充电控制电路还包括开关单元104。电能输出单元102通过开关单元104与充电器接入单元103电连接；主控制单元101用于根据输出电流的大小和电池电压控制开关单元104的闭合或断开以控制电能输出单元102是否输出电能。充电器接入单元103与充电器电连接，其中C+端与充电器的正极电连接，C-端与充电器的负极电连接。
作为一种可选的实施方式，主控制单元101根据输出电流的大小和电池电压生成PWM信号，PWM信号用于控制开关单元104的闭合或断开。PWM信号的占空比与输出电流的大小负相关，和/或PWM信号的频率与输出电流的大小负相关。
在一种可选的实施方式中，开关单元104包括第一MOS M1，第一MOS M1的栅极用于接收PWM信号，第一MOS M1的源极与充电器接入单元103的输出端电连接，第一MOS M1的漏极与电能输出单元102的输入端V_CHG电连接。
具体实施时，主控制单元101由MCU(微控制器)实现，MCU输出CHG_PWM信号控制第一MOS M1导通或截止。其中，电阻R6和电阻R7串联形成分压结构。
电流检测单元105包括第一电阻R8、第二电阻R10、第一电容C7、第二电容C8；第一电阻R8的一端与电能输出单元102的输出端V_B+电连接；第一电阻R8的另一端与第一电容C7的一端电连接，并作为电流检测单元105的第一输出端AN_BAT_CHG；第一电容C7的另一端和第二电容C8的一端与地端GND电连接；第二电容C8的另一端与第二电阻R10的一端电连接，并作为电流检测单元105的第二输出端AN_CHG；第二电阻R10的另一端与电能输出单元102的输入端电连接。MCU根据AN_CHG和AN_BAT_CHG得到充电电流的大小。
电池充电控制电路还包括第一电压检测单元106、第二电压检测单元107；第一电压检测单元106用于向主控制单元101输出第一电压(AN_BAT)，第一电压与电池的电压相关；第二电压检测单元107用于向主控制单元101输出第二电压，第二电压与充电器的电压相关；当第一电压低于第一阈值，并且第二电压高于第二阈值时，主控制单元101用于根据输出电流的大小控制电能输出单元102是否输出电能。当第一电压低于第一阈值时，表明电池电压过低，需要充电；第二电压高于第二阈值时，表征充电器已接入。
第一电压检测单元106包括第三电阻R19、第四电阻R20；第三电阻R19的一端用于与电池的正极V_B+电连接，第三电阻R19的另一端用于与第四电阻R20的一端电连接，并作为第一电压检测单元106的输出端AN_BAT；第四电阻R20的另一端与主控制单元101的第一端电连接以接收第一控制信号AD_G；第一电压检测单元106的输出端AN_BAT与主控制单元101的第二端(AN_BAT对应的端口)电连接以向第二端输出第一电压，其中，第一电压与电池的电压相关。第一控制信号AD_G由主控制单元101输出。当第一控制信号AD_G为低电平时，第一电压检测单元106正常检测电池的电压，第一电压检测单元106的输出端AN_BAT输出的第一电压的大小与电池电压正相关。当第一控制信号AD_G为高电平时，则主控制单元101控制电能输出单元102停止为电池充电。作为一种可选的实施方式，在本实施例的电池充电控制电路进入休眠模式时，主控制单元101在第一控制信号AD_G上输出高电平，可以防止电路功耗过大。
具体实施时，当电池电压低于2.8V时，主控制单元101调节电能输出单元102的输出电流以实现预充电模式。在预充电模式下，主控制单元101根据PID算法动态调节PWM信号的占空比和频率以调节电能输出单元102的输出电流从而实现预充电模式。其中，当电能输出单元102的输出电流大于预充电电流时，则增大PWM信号的占空比，以减小电能输出单元102的输出电流。如果PWM信号的占空比增大至大于等于90％时，电能输出单元102的输出电流依然大于预充电电流，则保持该占空比，并增大PWM信号的频率，以减小电能输出单元102的输出电流。反之，当电能输出单元102的输出电流小于预充电电流时，则降低PWM信号的占空比，以增大电能输出单元102的输出电流。如果PWM信号的占空比降低至小于等于10％时，电能输出单元102的输出电流依然小于预充电电流，则保持该占空比，并降低PWM信号的频率，以增大电能输出单元102的输出电流。其中，预充电电流对应的充放电倍率为1/10C(C代表锂电池充放电的倍率，其与电池容量的乘积即为实际充放电的电流)。在预充电模式下，重复上述过程，直至电池电压≥2.8V，在该过程中，电流控制精度控制为±5％。其中，预充电电流可以根据需要合理设置。
当电池电压大于等于2.8V且小于4.2V时，主控制单元101调节电能输出单元102的输出电流以实现恒流充电模式。在恒流充电模式下，主控制单元101根据PID算法动态调节PWM信号的占空比和频率。当电能输出单元102的输出电流大于恒流充电设定值时，主控制单元101增加PWM信号的占空比。如果PWM信号的占空比增大至大于等于90％时，电能输出单元102的输出电流依然大于恒流充电设定值，则保持该占空比，并增大PWM信号的频率，以减小电能输出单元102的输出电流。反之，当电能输出单元102的输出电流小于恒流充电设定值时，则降低PWM信号的占空比，以增大电能输出单元102的输出电流。如果PWM信号的占空比降低至小于等于10％时，电能输出单元102的输出电流依然小于恒流充电设定值，则保持该占空比，并降低PWM信号的频率，以增大电能输出单元102的输出电流。维持恒流充电模式，直至电池电压大于等于4.2V，全程控制电流精度为±10％。其中，恒流充电设定值可以根据需要合理设置。
当电池电压大于等于4.2V，则结束恒流充电模式，启动恒压充电模式。在恒压充电模式下，设定充电电压Vc＝4.2V+0.2A*Rsense。其中，Rsense为电阻R3、电阻R4并联结构对应的电阻值。主控制单元101根据PID算法动态调节PWM信号的占空比和频率。如果V_CHG采样点电压大于Vc，则主控制单元101增加PWM信号的占空比。如果PWM信号的占空比增大至大于等于90％时，V_CHG采样点电压依然大于Vc，则保持该占空比，并增大PWM信号的频率。反之，如果V_CHG采样点电压小于Vc，则降低PWM信号的占空比，如果所述PWM信号的占空比降低至小于等于10％时，V_CHG采样点电压依然小于Vc，则保持该占空比，并降低PWM信号的频率。在恒压充电模式下，保持设定充电电压Vc＝4.2V+0.2A*Rsense，直至充电电流(即电能输出单元102的输出电流)≤200mA，并且充电电流≤200mA状态的持续时间≥5秒，至此，充电结束。
第二电压检测单元107包括第五电阻R16、第六电阻R17；第五电阻R16的一端用于与充电器接入单元103的输入端C+电连接，第五电阻R16的另一端用于与第六电阻R17的一端电连接，并作为第二电压检测单元107的输出端DC_IN；第六电阻R17的另一端接地；第二电压检测单元107的输出端与主控制单元101的第三端电连接以向第三端输出第二电压。
充电器接入单元103包括稳压二极管ZD1、第二二极管D4、第三二极管D2、第八电阻R5；稳压二极管ZD1的正极接地，稳压二极管ZD1的负极作为充电器接入单元103的输入端；第八电阻R5与稳压二极管ZD1并联；第二二极管D4的正极与稳压二极管ZD1的负极电连接，第二二极管D4的负极作为充电器接入单元103的输出端；第三二极管D2与第二二极管D4并联。
当MCU通过第二电压检测单元107检测到充电器接入时，MCU的IO端口由普通IO口切换成AD模拟检测端口，检测充电器电压是否在规定工作范围内；同时第一电压检测单元106(电池电压检测回路)检测电池电压，判断电池状态是否需要充电。
在电池电压过低，需要充电，并且充电器已接入的情况下，MCU通过电流检测单元105(差分运算放大电路)检测充电电流，使用PID的动态闭环算法，控制第一MOS M1导通频率和占空比，保证充电电压≤4.25V的情况下，调节充电电压，实现预充电，恒流阶段的电流控制。
在恒流充电阶段，通过第一电压检测单元106检测电池电压，如果电池电压达到恒压阶段，使用PID的动态闭环算法，控制第一MOS M1导通频率和占空比，控制恒压充电电压，直至差分运算放大电路检测到的充电电流达到截止充电条件，此时，可以判断充电完成，此时MCU断开第一MOS M1。
锂电池保护回路在整个充电过程中，自动检测充电电流和电池电压，防止过充和充电过流。
本实施例的电池充电控制电路通过分压电路，检测充电器是接入和充电器是否正常；通过AD检测电流，实时检测电池电压；通过差分运算放大电路，搭配MCU内部的运算放大器，实时检测充电电流；通过MCU控制MOS导通频率和占空比，调节充电电压，实现充电管理；通过闭环控制，实现预充电，恒流，恒压，截止4个过程充电管理。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种电池充电控制电路，其特征在于，包括主控制单元、电能输出单元，所述电能输出单元包括电流检测单元、第一电压检测单元；
所述第一电压检测单元用于检测所述电池的电压；
所述电能输出单元用于为所述电池充电；
所述电流检测单元用于检测所述电能输出单元的输出电流；
所述主控制单元用于根据所述电池的电压和所述输出电流的大小调节所述输出电流或所述电能输出单元的输出电压的大小；
所述电池充电控制电路还包括充电器接入单元，所述充电器接入单元用于与充电器电连接以接收所述充电器输出的电能；
所述电池充电控制电路还包括开关单元；
所述电能输出单元通过所述开关单元与所述充电器接入单元电连接；
所述主控制单元用于根据所述电池的电压和所述输出电流的大小控制所述开关单元的闭合或断开以调节所述输出电流或所述输出电压的大小；
所述主控制单元根据所述输出电流的大小和所述电池的电压生成PWM信号，所述PWM信号用于控制所述开关单元的闭合或断开；
如果所述电池的电压小于第一阶梯值，则所述主控制单元调节所述PWM信号控制所述输出电流的大小以实现预充电模式；
如果所述电池的电压大于等于所述第一阶梯值且小于第二阶梯值，则所述主控制单元调节所述PWM信号控制所述输出电流的大小以实现恒流充电模式；
如果所述电池的电压大于等于所述第二阶梯值并且所述输出电流大于预设电流值，则所述主控制单元调节所述PWM信号控制所述输出电压的大小以实现恒压充电模式；
如果所述电池的电压大于等于所述第二阶梯值并且所述输出电流小于等于所述预设电流值，则所述主控制单元调节所述PWM信号以停止充电；
所述第一阶梯值小于所述第二阶梯值；
所述开关单元包括第一MOS，所述第一MOS的栅极用于接收所述PWM信号，所述第一MOS的源极与所述充电器接入单元的输出端电连接，所述第一MOS的漏极与所述电能输出单元的输入端电连接；
在所述预充电模式下，所述主控制单元根据PID算法动态调节所述PWM信号的占空比和频率，其中，如果所述输出电流大于预充电电流，则所述主控制单元增大所述PWM信号的占空比，如果所述PWM信号的占空比增大至大于等于90%时，所述输出电流依然大于所述预充电电流，则保持该占空比，并增大所述PWM信号的频率；反之，如果所述输出电流小于所述预充电电流，则降低所述PWM信号的占空比，如果所述PWM信号的占空比降低至小于等于10%时，所述输出电流依然小于所述预充电电流，则保持该占空比，并降低所述PWM信号的频率；
在所述恒流充电模式下，所述主控制单元根据PID算法动态调节所述PWM信号的占空比和频率，其中，如果所述输出电流大于恒流充电设定值，则所述主控制单元增大所述PWM信号的占空比，如果所述PWM信号的占空比增大至大于等于90%时，所述输出电流依然大于所述恒流充电设定值，则保持该占空比，并增大所述PWM信号的频率；反之，如果所述输出电流小于所述恒流充电设定值，则所述主控制单元降低所述PWM信号的占空比，如果所述PWM信号的占空比降低至小于等于10%时，所述输出电流依然小于所述恒流充电设定值，则保持该占空比，并降低所述PWM信号的频率；
在所述恒压充电模式下，所述主控制单元根据PID算法动态调节所述PWM信号的占空比和频率，其中，如果所述电能输出单元的输入电压大于设定充电电压，则所述主控制单元增大所述PWM信号的占空比，如果所述PWM信号的占空比增大至大于等于90%时，所述电能输出单元的输入电压依然大于所述设定充电电压，则保持该占空比，并增大所述PWM信号的频率；反之，如果所述电能输出单元的输入电压小于所述设定充电电压，则降低所述PWM信号的占空比，如果所述PWM信号的占空比降低至小于等于10%时，所述电能输出单元的输入电压依然小于所述设定充电电压，则保持该占空比，并降低所述PWM信号的频率；所述设定充电电压大于所述第二阶梯值。
2.如权利要求1所述的电池充电控制电路，其特征在于，所述PWM信号的占空比与所述输出电流的大小负相关，和/或所述PWM信号的频率与所述输出电流的大小负相关。
3.如权利要求1所述的电池充电控制电路，其特征在于，所述电流检测单元包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容；
所述第一电阻的一端与所述电能输出单元的输出端电连接；
所述第一电阻的另一端与所述第一电容的一端电连接，并作为所述电流检测单元的第一输出端；
所述第一电容的另一端和所述第二电容的一端接地；
所述第二电容的另一端与所述第二电阻的一端电连接，并作为所述电流检测单元的第二输出端；
所述第二电阻的另一端与所述电能输出单元的输入端电连接。
4.如权利要求3所述的电池充电控制电路，其特征在于，所述电池充电控制电路还包括第二电压检测单元；
所述第一电压检测单元用于向所述主控制单元输出第一电压；
所述第二电压检测单元用于向所述主控制单元输出第二电压；
当所述第一电压低于第一阈值，并且所述第二电压高于第二阈值时，所述主控制单元用于根据所述电池的电压和所述输出电流的大小调节所述输出电流的大小。
5.如权利要求4所述的电池充电控制电路，其特征在于，所述第一电压检测单元包括第三电阻、第四电阻；
所述第三电阻的一端用于与所述电池的正极电连接，
所述第三电阻的另一端用于与所述第四电阻的一端电连接，并作为所述第一电压检测单元的输出端；
所述第四电阻的另一端与所述主控制单元的第一端电连接以接收第一控制信号；
所述第一电压检测单元的输出端与所述主控制单元的第二端电连接以向所述第二端输出所述第一电压。
6.如权利要求5所述的电池充电控制电路，其特征在于，所述第二电压检测单元包括第五电阻、第六电阻；
所述第五电阻的一端用于与所述充电器接入单元的输入端电连接，
所述第五电阻的另一端用于与所述第六电阻的一端电连接，并作为所述第二电压检测单元的输出端；
所述第六电阻的另一端接地；
所述第二电压检测单元的输出端与所述主控制单元的第三端电连接以向所述第三端输出所述第二电压。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111591241.4A CN114123431B (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 电池充电控制电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111591241.4A CN114123431B (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 电池充电控制电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114123431A CN114123431A (zh) | 2022-03-01 |
| CN114123431B true CN114123431B (zh) | 2022-09-13 |
Family
ID=80362560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111591241.4A Active CN114123431B (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 电池充电控制电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114123431B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114884170B (zh) * | 2022-05-26 | 2024-03-22 | 惠州市盛微电子有限公司 | 基于pwm的恒流方法、恒流装置、电池管理系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202424265U (zh) * | 2012-02-09 | 2012-09-05 | 广州市君盘实业有限公司 | 基于单片机的多功能智能充电器 |
| CN106160051A (zh) * | 2015-04-17 | 2016-11-23 | 张翠红 | 充放电状态实时监控功能的充电系统 |
| CN107994622A (zh) * | 2016-10-26 | 2018-05-04 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池供电电路 |
| CN110365076A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-22 | 东莞启益电器机械有限公司 | 可智能检测充电器在最大输出充电电流的充电电路 |
| CN112072196A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-11 | 罗福英 | 锂离子电池快速充电方法及装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011024395A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-03 | Ricoh Co Ltd | 充電装置と電子機器 |
-
2021
- 2021-12-23 CN CN202111591241.4A patent/CN114123431B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202424265U (zh) * | 2012-02-09 | 2012-09-05 | 广州市君盘实业有限公司 | 基于单片机的多功能智能充电器 |
| CN106160051A (zh) * | 2015-04-17 | 2016-11-23 | 张翠红 | 充放电状态实时监控功能的充电系统 |
| CN107994622A (zh) * | 2016-10-26 | 2018-05-04 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池供电电路 |
| CN110365076A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-22 | 东莞启益电器机械有限公司 | 可智能检测充电器在最大输出充电电流的充电电路 |
| CN112072196A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-11 | 罗福英 | 锂离子电池快速充电方法及装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 一种智能锂离子电池充电电源设计;向俊等;《自动化与仪器仪表》;20171225(第12期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114123431A (zh) | 2022-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5828202A (en) | Battery apparatus | |
| CN109066847B (zh) | 一种光伏发电充放电控制电路 | |
| CN107979123B (zh) | 一种电源自适应锂电池充电管理电路 | |
| CN114123431B (zh) | 电池充电控制电路 | |
| CN104779589B (zh) | 电池保护电路及系统 | |
| CN117293991B (zh) | 一种具有保护功能的太阳能充电控制电路 | |
| CN203481855U (zh) | 一种移动电源装置 | |
| CN117220399B (zh) | 一种锂电池和太阳能供电转换电路以及转换控制方法 | |
| CN211958802U (zh) | 锂电池充电电路 | |
| CN210380344U (zh) | 供电电路以及智能照明装置 | |
| CN112688394A (zh) | 一种锂电池充电保护电路和锂电池 | |
| CN113141034B (zh) | 电池充电控制电路及电池保护系统 | |
| CN108599357A (zh) | 一种车载数据终端用电源切换电路 | |
| CN102969757A (zh) | 一种微电流恒压装置 | |
| CN113241813A (zh) | 智能负载识别电路、方法及光伏发电系统 | |
| CN112582984A (zh) | 一种快速关断电路及其锂电池保护系统 | |
| CN112332487A (zh) | 一种太阳能电池组主动均衡充电系统 | |
| CN200987075Y (zh) | 方形锂离子二次电池预充电装置 | |
| CN110601314A (zh) | 供电电路以及智能照明装置 | |
| CN219643602U (zh) | 低成本大电流充电电路 | |
| CN105759684B (zh) | 一种由单片机控制的停电防自启红外感应智能开关 | |
| CN217115685U (zh) | 电流调节电路和充电装置 | |
| CN114461000B (zh) | 一种低功耗维持电路、控制方法及转接头 | |
| CN212210541U (zh) | 一种井场传感器电池稳压模块 | |
| CN218243355U (zh) | 一种升压控制系统以及升压控制器 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 201414 Building 9, No. 3492 Guangming Qianqian Road, Qingcun Town, Fengxian District, Shanghai Patentee after: Shanghai Paizhi Energy Co.,Ltd. Address before: 201414 Building 9, No. 3492 Guangming Qianqian Road, Qingcun Town, Fengxian District, Shanghai Patentee before: Shanghai paizhi Energy Co.,Ltd. |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Battery charging control circuit Granted publication date: 20220913 Pledgee: Shanghai Bank Co.,Ltd. Fengxian Branch Pledgor: Shanghai Paizhi Energy Co.,Ltd. Registration number: Y2024980005210 |