CN115085314A - 电池异步升压充电控制电路、芯片、系统及方法 - Google Patents

电池异步升压充电控制电路、芯片、系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电池异步升压充电控制电路、芯片、系统及方法，包括：升压控制模块，控制升压电路中升压功率管；在涓流充电模式和恒流充电模式下控制输入电压升压以得到升压信号，并在恒流充电模式下控制充电电流为第一设定电流；在恒压充电模式下控制停止升压；充电模块，在涓流充电模式和恒流充电模式下基于升压信号对电池进行充电，并在涓流充电模式下控制充电电流为第二设定电流；电池均衡控制模块，基于第一、第二电池的相对电压分别调整第一、第二电池的充电电流，进而实现电压均衡。本发明采用恒定关断模式升压，控制环路简易；具有电池均衡和温度监测功能，避免电池损坏，提高电池使用寿命。

Description

电池异步升压充电控制电路、芯片、系统及方法
技术领域
本发明涉及电池领域，特别是涉及一种电池异步升压充电控制电路、芯片、系统及方法。
背景技术
电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。其中，针对双节电池池的电机市场，拉杆音箱、对讲机类的音频产品在广泛应用异步升压充电管理芯片，多数与电机驱动、功率器件配套使用。
反复充放电会造成电池老化、寿命减小、电池容量减小等问题；此外，现有电池充电控制电路普遍存在电路结构复杂的问题。
因此，如何通过对电池充电的控制，减小不当充电对电池寿命的影响，同时简化充电控制电路，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电池异步升压充电控制电路、芯片、系统及方法，用于解决现有技术中电池易受损、寿命短、充电控制电路复杂等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电池异步升压充电控制电路，对串联的第一电池及第二电池进行充电，所述第一电池的负极连接所述第二电池的正极，所述电池异步升压充电控制电路至少包括：
升压控制模块，输出端连接升压电路中升压功率管的控制端；在涓流充电模式和恒流充电模式下控制输入电压升压以得到升压信号，并在恒流充电模式下调整所述升压信号以控制充电电流为第一设定电流；在恒压充电模式下控制所述升压电路停止工作；
充电模块，连接于所述升压电路的输出端，在涓流充电模式和恒流充电模式下基于所述升压信号对电池进行充电，并在涓流充电模式下控制充电电流为第二设定电流；
电池均衡控制模块，连接所述第一电池及所述第二电池的正极，基于所述第一电池与所述第二电池的相对电压分别调整所述第一电池及所述第二电池的充电电流，进而实现所述第一电池与所述第二电池的电压均衡；
其中，所述第一电池的正极电压为电池电压，所述第一设定电流大于所述第一设定电流。
可选地，所述升压控制模块包括补偿信号产生单元、电流检测单元、脉冲宽度调制单元、关断时间控制单元、逻辑单元及驱动单元；
所述补偿信号产生单元在涓流充电模式下基于所述输入电压与所述升压信号的差值产生相应的补偿信号，以使所述升压信号比所述输入电压大预设值；在恒流充电模式下基于充电电流采样信号与第一基准的差值产生相应的补偿信号，以使所述充电电流为恒定的第一设定电流；在恒压充电模式下产生停止升压的补偿信号；
所述电流检测单元对所述升压电路中的电感电流进行采样，并转换为相应的电压信号；
所述脉冲宽度调制单元连接于所述补偿信号产生单元及所述电流检测单元的输出端，基于所述补偿信号产生单元及所述电流检测单元的输出信号产生控制所述升压功率管关断的脉冲宽度调制信号；
所述关断时间控制单元对所述升压功率管的关断时间进行计时，并在达到设定计时时间时产生控制所述升压功率管导通的控制信号；
所述逻辑单元连接于所述脉冲宽度调制单元及所述关断时间控制单元的输出端，产生所述升压功率管的开关控制信号；在涓流充电模式和恒流充电模式下，控制所述升压功率管执行升压操作；在恒压充电模式下，控制所述升压功率管停止工作；
所述驱动单元连接所述逻辑单元的输出端，基于所述开关控制信号驱动所述升压功率管导通或关断。
更可选地，所述补偿信号产生单元包括第一误差放大器、第二误差放大器及补偿子单元；
所述第一误差放大器在涓流充电模式下将所述输入电压与所述升压信号的差值放大输出；在恒流充电模式下将所述电池电压与第二基准电压的差值放大输出，以检测电池处于恒压充电模式的时刻；
所述第二误差放大器将所述充电电流采样信号与所述第一基准的差值放大输出；
所述补偿子单元连接于所述第一误差放大器及所述第二误差放大器的输出端，基于所述第一误差放大器或所述第二误差放大器的输出信号产生所述补偿信号。
更可选地，所述升压控制模块还包括：工作模式检测单元及选通单元；
所述工作模式检测单元对电池电压进行检测并将检测结果提供给所述逻辑单元，以产生模式信号，当所述电池电压小于第一设定电压时判断电池处于涓流充电模式，当所述电池电压大于所述第一设定电压时判断电池进入恒流充电模式；
所述选通单元接收所述模式信号，在涓流充电模式下将所述输入电压的采样信号及所述升压信号的采样信号提供给所述第一误差放大器；在恒流充电模式下将所述电池电压的采样信号及所述第二基准电压提供给所述第一误差放大器。
更可选地，所述升压控制模块还包括充电结束检测单元，所述充电结束检测单元对所述充电电流采样信号进行检测，当所述充电电流采样信号小于第三基准电压时判定充电结束；所述逻辑单元连接于所述充电结束检测单元的输出端，当判定充电结束时控制所述驱动单元停止工作。
更可选地，所述升压控制模块还包括温度保护单元，所述温度保护单元获取温度检测信号，当电池工作环境的温度大于第一设定温度或小于第二设定温度时输出有效信号；所述逻辑单元连接于所述温度检测单元的输出端，当所述温度检测单元的输出信号有效时触发保护措施或警报；其中，所述第一设定温度大于所述第二设定温度。
更可选地，所述升压控制模块还包括指示单元，所述指示单元连接于所述逻辑单元的输出端，用于控制指示装置显示电池工作模式或发出警报。
可选地，所述充电模块包括第一高压晶体管、第二高压晶体管、功率开关管、电池电压采样单元、第一运放及第二运放；
所述第一高压晶体管的第一端连接所述升压电路的输出端，第二端经由所述电池电压采样单元接地；
所述第二高压晶体管的第一端连接所述升压电路的输出端，第二端经由所述功率开关管连接所述充电电流采样信号；
所述第一运放的输入端连接所述充电电流采样信号及第四基准电压，输出端连接所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管的控制端；在涓流充电模式下，控制所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管半导通，以使所述充电电流为第二设定电流；在恒流充电模式下，控制所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管完全导通；
所述第二运放的输入端分别连接所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管的第二端，输出端连接所述功率开关管的控制端，以使得所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管的第二端电压相等。
可选地，所述电池均衡控制模块包括均衡控制单元、第三高压晶体管及第四高压晶体管；
所述均衡控制单元基于所述第一电池及所述第二电池的正极电压，产生第一驱动信号及第二驱动信号；
所述第三高压晶体管的第一端连接所述第一电池的正极，控制端接收所述第一驱动信号；所述第四高压晶体管的第一端接地，控制端接收所述第二驱动信号；所述第三高压晶体管及所述第四高压晶体管的第二端连接所述第一电池与所述第二电池的连接节点。
可选地，所述电池异步升压充电控制电路还包括工作电压产生模块、基准电压产生模块及参考电压产生模块；
所述工作电压产生模块基于所述输入电压产生所述电池异步升压充电控制电路的工作电压及上电使能信号；
所述基准电压产生模块连接于所述工作电压产生模块的输出端，基于所述工作电压产生模块的输出信号产生基准电压；
所述参考电压产生模块连接于所述基准电压产生模块的输出端，基于所述基准电压产生模块的输出信号产生参考电压。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种电池异步升压充电控制芯片，所述电池异步升压充电控制芯片至少包括：上述电池异步升压充电控制电路。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种电池异步升压充电控制系统，所述电池异步升压充电控制系统至少包括：升压电路、第一电池、第二电池及上述电池异步升压充电控制电路；
所述升压电路连接所述电池异步升压充电控制电路，基于升压控制模块的控制实现升压输出升压信号；
所述第一电池与所述第二电池串联，并连接充电模块的输出端，基于所述充电模块的输出电流进行充电。
可选地，所述电池异步升压充电控制系统还包括第一电阻，所述第一电阻的一端连接电池均衡控制模块的输出端，另一端连接所述第一电池与所述第二电池的连接节点，用于调节均衡电流。
可选地，所述电池异步升压充电控制系统还包括LED指示灯，所述LED指示灯连接所述电池异步升压充电控制电路，用于显示电池工作模式或发出警报。
可选地，所述电池异步升压充电控制系统还包括温度检测装置，所述温度检测装置对电池工作环境的温度进行检测，并将温度检测信号提供给所述电池异步升压充电控制电路，以实现温度保护。
更可选地，所述温度检测装置包括第二电阻及第三电阻；所述第二电阻与所述第三电阻并联，且所述第二电阻与所述第三电阻的一端接地，另一端输出所述温度检测信号；其中，所述第三电阻为热敏电阻。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种电池异步升压充电控制方法，对串联的第一电池及第二电池进行充电，所述电池异步升压充电控制方法至少包括：
1)开始充电，对输入电压进行升压得到升压信号，所述升压信号为电池提供充电电流，电池进入涓流充电模式，电池的充电电流为第二设定电流；
2)当电池电压大于第一设定电压时，电池进入恒流充电模式，电池的充电电流为第一设定电流；
3)当电池电压大于第二设定电压时，电池进入恒压充电模式，停止对输入电压升压；
4)当电池的充电电流小于第三设定电流时充电结束；当电池电压小于所述第二设定电压时，电池重新进入恒流充电模式；
其中，所述第一设定电流、所述第二设定电流及所述第三设定电流依次减小，所述第一设定电压小于所述第二设定电压；在充电过程中，基于所述第一电池及所述第二电池的相对电压分别调整所述第一电池及所述第二电池的充电电流；当所述第一电池的电量大于所述第二电池的电量时，所述第一电池的充电电流小于所述第二电池的充电电流；当所述第一电池的电量小于所述第二电池的电量时，所述第一电池的充电电流大于所述第二电池的充电电流。
可选地，在步骤1)前还包括上电启动，并在上电启动结束后对电池工作环境温度进行检测的步骤；当电池工作环境的温度正常时开始进入步骤1)，当电池工作环境的温度不正常时触发温度保护，直至温度正常后进入步骤1)。
如上所述，本发明的电池异步升压充电控制电路、芯片、系统及方法，具有以下有益效果：
1、本发明的电池异步升压充电控制电路、芯片、系统及方法采用恒定关断模式升压，控制环路更简易。
2、本发明的电池异步升压充电控制电路、芯片、系统及方法具有电池均衡和温度监测功能，能有效避免电池损坏，提高电池使用寿命。
附图说明
图1显示为本发明的电池异步升压充电控制电路及芯片的结构示意图。
图2显示为本发明的工作电压产生模块、基准电压产生模块、参考电压产生模块及第二分压单元的结构示意图。
图3显示为本发明的升压控制模块的结构示意图。
图4显示为本发明的升压控制模块的结构示意图。
图5显示为本发明的电池异步升压充电控制系统的结构示意图。
图6显示为本发明的电池异步升压充电控制方法的流程示意图。
元件标号说明
1-电池异步升压充电控制电路；11-升压控制模块；110-补偿信号产生单元；110a-第一误差放大器；110b-第二误差放大器；110c-补偿子单元；111-电流检测单元；112-脉冲宽度调制单元；113-关断时间控制单元；114-逻辑单元；115-驱动单元；116a-工作模式检测单元；116b-选通单元；117-充电结束检测单元；118-温度保护单元；119-指示单元；12-充电模块；121-电池电压采样单元；122-第一运放；123-第二运放；124-电荷泵；125-第三分压单元；13-电池均衡控制模块；131-均衡控制单元；14-工作电压产生模块；15-基准电压产生模块；151-带隙基准单元；152-第一分压单元；16-参考电压产生模块；17-第二分压单元；2-升压电路。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1～图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种电池异步升压充电控制电路1，对串联的第一电池BAT1及第二电池BAT2进行充电，作为示例，所述第一电池BAT1的负极连接所述第二电池BAT2的正极，所述第一电池BAT1及所述第二电池BAT2为锂电池。所述电池异步升压充电控制电路1包括：
升压控制模块11、充电模块12及电池均衡控制模块13。作为本发明的另一种实现方式，本电池异步升压充电控制电路1还包括工作电压产生模块14、基准电压产生模块15及参考电压产生模块16；在实际使用中，所述工作电压产生模块14、所述基准电压产生模块15及所述参考电压产生模块16可由外部电路实现，不以本实施例为限。
如图1及图2所示，所述工作电压产生模块14基于所述输入电压VIN产生所述电池异步升压充电控制电路1的工作电压及上电使能信号POWEROK_EN。
具体地，如图2所示，在本实施例中，所述工作电压包括第一工作电压AVDD及第二工作电压PVDD，作为示例，所述第一工作电压AVDD的电压值小于所述第二工作电压PVDD的电压值。在实际使用中，可根据需要设定工作电压的数量及相对大小关系，不以本实施例为限。所述上电使能信号POWEROK_EN在所述工作电压产生模块14基于所述输入电压VIN产生工作电压后有效。
如图1及图2所示，所述基准电压产生模块15连接于所述工作电压产生模块14的输出端，基于所述工作电压产生模块14的输出信号产生基准电压。
具体地，如图2所示，在本实施例中，所述基准电压产生模块15包括带隙基准单元151及第一分压单元152。所述带隙基准单元151接收所述第一工作电压AVDD及所述上电使能信号POWEROK_EN，当所述上电使能信号POWEROK_EN有效时(保证内部电源稳定后)，基于所述第一工作电压AVDD产生第二基准电压VBG2。所述第一分压单元152包括第一分压电阻Rp1、第二分压电阻Rp2、第三分压电阻Rp3及第四分压电阻Rp4，所述第一分压电阻Rp1、所述第二分压电阻Rp2、所述第三分压电阻Rp3及所述第四分压电阻Rp4依次串联在所述第二基准电压VBG2和参考地AGND(模拟地)之间，所述第一分压电阻Rp1与所述第二分压电阻Rp2的分压节点输出第一基准电压VBG1，所述第二分压电阻Rp2与所述第三分压电阻Rp3的分压节点输出第四基准电压VBG4，所述第三分压电阻Rp3与所述第四分压电阻Rp4的分压节点输出第三基准电压VBG3；所述第二基准电压VBG2、所述第一基准电压VBG1、所述第四基准电压VBG4及所述第三基准电压VBG3的电压值依次减小；作为示例，所述第二基准电压VBG2设定为1.2V，所述第一基准电压VBG1的值设定为1V，所述第四基准电压VBG4的值设定为0.2V，所述第三基准电压VBG3的值设定为0.1V。在实际使用中，可根据需要设定基准电压的数量及大小，不以本实施例为限。所述基准电压产生模块15还输出基准电压产生信号BGR_OK，所述基准电压产生信号BGR_OK在所述第二基准电压VBG2产生后有效，确保所述基准电压产生模块15的输出电压稳定。
如图1及图2所示，所述参考电压产生模块16连接于所述基准电压产生模块15的输出端，基于所述基准电压产生模块15的输出信号产生参考电压。
具体地，如图2所示，在本实施例中，所述参考电压产生模块16接收所述第一工作电压AVDD、所述第二基准电压VBG2及所述基准电压产生信号BGR_OK，当所述基准电压产生信号BGR_OK有效时，基于所述第二基准电压VBG2产生第一参考电压VREF1、第二参考电压VREF2及第三参考电压VREF3。在实际使用中，可根据需要设定参考电压的数量及相对大小关系，不以本实施例为限。作为示例，所述参考电压产生模块16采用低压差线性稳压器实现，具有分压范围大的特点，所述第一参考电压VREF1、所述第二参考电压VREF2及所述第三参考电压VREF3可大于所述第二基准电压VBG2，具体电压值根据实际需要设置。
如图1所示，所述升压控制模块11的输出端连接升压电路(图1中未显示)中升压功率管HN1的控制端。在涓流充电模式和恒流充电模式下控制输入电压VIN升压以得到升压信号，并在恒流充电模式下调整所述升压信号以控制充电电流为第一设定电流；在恒压充电模式下控制所述升压电路停止工作。
需要说明的是，在本实施例中，所述升压功率管HN1为NMOS管，所述升压功率管HN1的源极接地AGND，栅极连接所述升压控制模块11的输出端，漏极连接升压电路中的电感。
具体地，如图3所示，在本实施例中，所述升压控制模块11包括补偿信号产生单元110、电流检测单元111、脉冲宽度调制单元112、关断时间控制单元113、逻辑单元114及驱动单元115。
更具体地，如图3所示，作为本发明的另一种实现方式，所述升压控制模块11还包括工作模式检测单元116a。所述工作模式检测单元116a对电池电压VBAT进行检测并将检测结果提供给所述逻辑单元114，以产生模式信号CHANGE_TC及CHANGE_CV，当所述电池电压VBAT小于第一设定电压时判断电池处于涓流充电模式，当所述电池电压VBAT大于所述第一设定电压时判断电池进入恒流充电模式。作为示例，所述工作模式检测单元116a基于所述电池电压VBAT的采样信号FB与所述第一参考电压VREF1(与所述第一设定电压成正比)的比较结果判断电池充电模式，在本示例中，所述工作模式检测单元116a的正相输入端接收所述第一参考电压VREF1，反相输入端接收所述电池电压VBAT的采样信号FB，输出端连接所述逻辑单元114；所述逻辑单元114基于所述工作模式检测单元116a的输出信号产生模式信号CHANGE_TC及其反信号CHANGE_CV，当所述电池电压VBAT的采样信号FB小于所述第一参考电压VREF1时所述模式信号CHANGE_TC有效，电池处于涓流充电模式；当所述电池电压VBAT的采样信号FB大于所述第一参考电压VREF1时所述模式信号CHANGE_CV有效，电池处于恒流(或恒压)充电模式。
需要说明的是，所述逻辑单元114还基于所述工作模式检测单元116a的输出信号产生状态信号CTR_ON。作为示例，初始状态，所述状态信号CTR_ON为低电平；当涓流转恒流时，所述状态信号CTR_ON跳变为高电平。
更具体地，如图3所示，作为本发明的另一种实现方式，所述升压控制模块11还包括选通单元116b。所述选通单元116b接收所述模式信号CHANGE_TC及CHANGE_CV，在涓流充电模式下将所述输入电压VIN的采样信号VINRSEN及所述升压信号的采样信号VBSSEN输出；在恒流充电模式下将所述电池电压VBAT的采样信号FB及所述第二基准电压VBG2输出。作为示例，所述选通单元116b包括四个选通门，每两个选通门的输出端连接在一起成为一组，同一组中两个选通门的对应控制信号反相。其中，所述输入电压VIN的采样信号VINRSEN由第二分压单元17提供，如图2所示，所述第二分压单元17包括第五分压电阻Rp5及第六分压电阻Rp6，所述第五分压电阻Rp5及所述第六分压电阻Rp6串联在所述输入电压VIN和参考地AGND之间，连接节点输出所述输入电压VIN的采样信号VINRSEN。
更具体地，如图3所示，所述补偿信号产生单元110在涓流充电模式下基于所述输入电压VIN与所述升压信号的差值产生相应的补偿信号，以使所述升压信号比所述输入电压VIN大预设值，确保升压控制正常工作；在恒流充电模式下基于充电电流采样信号ICHG与第一基准电压VBG1的差值产生相应的补偿信号，以使所述充电电流为恒定的第一设定电流；在恒压充电模式下产生停止升压的补偿信号。作为示例，所述补偿信号产生单元110包括第一误差放大器110a、第二误差放大器110b及补偿子单元110c。所述第一误差放大器110a在涓流充电模式下，将所述输入电压VIN与所述升压信号的差值放大输出；在本实施例中，所述第一误差放大器110a的正相输入信号为所述输入电压VIN的采样信号VINRSEN，反相输入信号为所述升压信号的采样信号VBSSEN，输出所述输入电压VIN的采样信号VINRSEN与所述升压信号的采样信号VBSSEN的差值。在恒流充电模式下，将所述电池电压VBAT与第二设定电压的差值放大输出，以检测电池处于恒压充电模式的时刻；在本实施例中，所述第一误差放大器110a的正相输入信号为所述第二基准电压VBG2(与所述第二设定电压成正比)，反相输入信号为所述电池电压VBAT的采样信号FB，输出所述第二基准电压VBG2与所述电池电压VBAT的采样信号FB的差值；作为示例，当所述电池电压VBAT达到所述第二设定电压时判定电池进入恒压充电模式。所述第二误差放大器110b将所述充电电流采样信号ICHG与所述第一基准电压VBG1的差值放大输出；在本实施例中，所述第二误差放大器110b的正相输入信号为所述第一基准电压VBG1，反相输入信号为所述充电电流采样信号ICHG；控制所述充电电流采样信号ICHG固定在所述第一基准电压VBG1，进而实现恒流充电。所述补偿子单元110c连接于所述第一误差放大器110a及所述第二误差放大器110b的输出端，基于所述第一误差放大器110a或所述第二误差放大器110b的输出信号产生所述补偿信号COMP；作为示例，所述补偿子单元110c基于谁低选择谁的方式选择所述第一误差放大器110a或所述第二误差放大器110b的输出信号产生所述补偿信号COMP，在涓流充电模式下基于所述第一误差放大器110a的输出信号产生补偿信号，在恒流充电模式下基于所述第二误差放大器110b的输出信号产生补偿信号，同时在恒流充电模式下，所述第一误差放大器110a对恒压充电模式的到来时刻进行监测，当进入恒压充电模式时所述补偿子单元110c基于所述第一误差放大器110a产生补偿信号以停止升压。所述补偿信号COMP作为峰值电流检测的补偿。
更具体地，如图3所示，所述电流检测单元111对所述升压电路中的电感电流进行采样，并转换为相应的电压信号。所述电流检测单元111连接电感的输出端LX，对流经电感的电流进行检测。作为示例，所述电流检测单元111输出斜波信号。
更具体地，如图3所示，所述脉冲宽度调制单元112连接于所述补偿信号产生单元110及所述电流检测单元111的输出端，基于所述补偿信号产生单元110及所述电流检测单元111的输出信号产生控制所述升压功率管HN1关断的脉冲宽度调制信号。所述脉冲宽度调制单元112的内部结构不限，任意能产生脉冲宽度调制信号的电路结构均适用，在此不一一赘述。
更具体地，如图3所示，所述关断时间控制单元113对所述升压功率管HN1的关断时间进行计时，并在达到设定计时时间时产生控制所述升压功率管HN1导通的控制信号。所述关断时间控制单元113获取所述升压功率管HN1的关断时刻，并对关断时间进行计时，当达到设定计时时间时产生一跳变信号，所述逻辑单元114基于所述跳变信号控制所述升压功率管HN1导通。
更具体地，如图3所示，所述逻辑单元114连接于所述脉冲宽度调制单元112及所述关断时间控制单元113的输出端，产生所述升压功率管HN1的开关控制信号；在涓流充电模式和恒流充电模式下，控制所述升压功率管HN1执行升压操作；在恒压充电模式下，控制所述升压功率管HN1停止工作。作为示例，所述逻辑单元114接收所述基准电压产生信号BGR_OK，当所述基准电压产生信号BGR_OK有效时所述逻辑单元114开始工作，确保系统稳定工作。
更具体地，如图3所示，所述驱动单元115连接所述逻辑单元114的输出端，基于所述开关控制信号驱动所述升压功率管HN1导通或关断。
更具体地，作为本发明的另一种实现方式，所述升压控制模块11还包括充电结束检测单元117，所述充电结束检测单元117对所述充电电流采样信号ICHG进行检测，当所述充电电流采样信号ICHG小于第三基准电压VBG3时判定充电结束；所述逻辑单元114连接于所述充电结束检测单元117的输出端，当判定充电结束时控制所述驱动单元115停止工作。作为示例，所述充电结束检测单元117的正相输入端连接所述第三基准电压VBG3，反相输入端连接所述充电电流采样信号ICHG。
更具体地，作为本发明的另一种实现方式，所述升压控制模块11还包括温度保护单元118，所述温度保护单元118获取温度检测信号NTC，当电池工作环境的温度大于第一设定温度或小于第二设定温度时输出有效信号；所述逻辑单元114连接于所述温度检测单元118的输出端，当所述温度检测单元118的输出信号有效时触发保护措施或警报。其中，所述第一设定温度大于所述第二设定温度。作为示例，所述温度保护单元118还连接所述基准电压产生信号BGR_OK，当所述基准电压产生信号BGR_OK有效后，所述温度保护单元118开始工作，以减小功耗，确保系统稳定工作。
更具体地，作为本发明的另一种实现方式，所述升压控制模块11还包括指示单元119，所述指示单元119连接于所述逻辑单元111的输出端，用于控制指示装置显示电池工作模式或发出警报。作为示例，所述指示单元119输出第一指示信号STAT及第二指示信号DONE，当充电时，所述第一指示信号STAT强下拉，所述第二指示信号DONE高阻抗；完成充电时，所述第一指示信号STAT高阻抗，所述第二指示信号DONE强下拉；在温度保护触发时，所述第一指示信号STAT周期性下拉，所述第二指示信号DONE高阻抗。在实际使用中可根据需要设置指示信号的个数及指示方式，不以本实施例为限。
如图1所示，所述充电模块12连接于所述升压电路的输出端，在涓流充电模式和恒流充电模式下基于所述升压信号对电池进行充电，并在涓流充电模式下控制充电电流为第二设定电流。
具体地，如图4所示，在本实施例中，所述充电模块12为阻塞式充电模块，包括第一高压晶体管HN2、第二高压晶体管HN3、功率开关管HP1、电池电压采样单元121、第一运放122及第二运放123。
更具体地，如图4所示，所述第一高压晶体管HN2的第一端连接所述升压电路的输出端，第二端经由所述电池电压采样单元121接参考地AGND。所述电池电压采样单元121包括第七分压电阻Rp7及第八分压电阻Rp8，所述第七分压电阻Rp7及所述第八分压电阻Rp8串联，所述第七分压电阻Rp7与所述第八分压电阻Rp8连接节点输出所述电池电压VBAT的采样信号FB。
更具体地，如图4所示，所述第二高压晶体管HN3的第一端连接所述升压电路的输出端，第二端经由所述功率开关管HP1连接所述充电电流采样信号ICHG。
需要说明的是，作为示例，所述第一高压晶体管HN2及所述第二高压晶体管HN3采用NMOS管，则所述第一高压晶体管HN2及所述第二高压晶体管HN3的第一端为漏极，第二端为源极，控制端为栅极；所述功率开关管HP1为PMOS管，则所述功率开关管HP1的源极连接所述第二高压晶体管HN3的第二端，漏极连接所述充电电流采样信号ICHG，栅极为控制端。在实际使用中可根据需要选择相应的器件类型，连接关系适应性调整，在此不一一赘述。假设所述第一高压晶体管HN2与所述第二高压晶体管HN3的宽长比比值满足：HN3:HN2＝1:10000，使充电电流采样信号ICHG的设定电压除以外接电阻，放大10000倍，即为充电电流。
更具体地，如图4所示，所述第一运放122的输入端连接所述充电电流采样信号ICHG及第四基准电压VBG4，输出端连接所述第一高压晶体管HN2及所述第二高压晶体管HN3的控制端，构成阻塞式充电中的电压环。在涓流充电模式下，所述第一运放122基于所述状态信号CTR_ON(低电平)控制所述第一高压晶体管HN2及所述第二高压晶体管HN3半导通；所述第一运放122基于所述充电电流采样信号ICHG与所述第四基准电压VBG4的差值调整所述第一高压晶体管HN2及所述第二高压晶体管HN3进而控制流经所述功率开关管HP1的电流，使得所述充电电流采样信号ICHG稳定在所述第四基准电压VBG4，由此使涓流充电模式下所述充电电流为第二设定电流(由所述充电模块12控制充电电流)。在恒流充电模式下，所述第一运放122基于所述状态信号CTR_ON(高电平)控制所述第一高压晶体管HN2及所述第二高压晶体管HN3完全导通；此时，充电电流的大小由所述升压控制模块11中的第二误差放大器110b控制。在恒压充电模式下，所述第一运放122基于所述状态信号CTR_ON(高电平)控制所述第一高压晶体管HN2及所述第二高压晶体管HN3完全导通；此时，由所述升压控制模块11实现恒压控制。
更具体地，如图4所示，作为本发明的另一种实现方式，所述充电模块12还包括电荷泵124，所述电荷泵124接收所述上电使能信号POWEROK_EN，当所述上电使能信号POWEROK_EN有效时产生比所述第一工作电压AVDD高的电压，并提供给所述第一运放122，以使得所述第一运放122为所述第一高压晶体管HN2及所述第二高压晶体管HN3提供足够高的栅极电压进而完全导通。
更具体地，如图4所示，所述第二运放123的输入端分别连接所述第一高压晶体管HN2及所述第二高压晶体管HN3的第二端，输出端连接所述功率开关管HP1的控制端，以使得所述第一高压晶体管HN2及所述第二高压晶体管HN3的第二端电压相等，构成阻塞式充电中的电流环。在本实例中，所述第二运放123的正相输入端连接所述第一高压晶体管HN2的源极，反相输入端连接所述第二高压晶体管HN3的源极，输出端连接所述功率开关管HP1的栅极；以所述第一高压晶体管HN2及所述第二高压晶体管HN3的源极电压作为所述第二运放123的差分输入，通过控制所述功率开关管HP1，以保证所述第一高压晶体管HN2与所述第二高压晶体管HN3源端电压相等，避免误差。
更具体地，作为本发明的另一种实现方式，所述充电模块12还包括第三分压单元125，所述第三分压单元125包括第九分压电阻Rp9及第十分压电阻Rp10，所述第九分压电阻Rp9及所述第十分压电阻Rp10依次串联在所述升压电路的输出端和参考地AGND之间，所述第九分压电阻Rp9与所述第十分压电阻Rp10的分压节点输出所述升压信号的采样信号VBSSEN。
如图1所示，所述电池均衡控制模块13连接所述第一电池BAT1与所述第二电池BAT2正极，基于所述第一电池BAT1与所述第二电池BAT2的相对电压分别调整所述第一电池及所述第二电池的充电电流，进而实现所述第一电池BAT1与所述第二电池BAT2的电压均衡；其中，所述第一电池BAT1的正极电压为电池电压VBAT。
具体地，如图1所示，在本实施例中，所述电池均衡控制模块13包括均衡控制单元131、第三高压晶体管HP2及第四高压晶体管HN4。
更具体地，所述均衡控制单元131基于所述第一电池BAT1的正极电压VBAT及所述第二电池BAT2的正极电压VC2，产生第一驱动信号PG及第二驱动信号NG。作为示例，当所述第一电池BAT1的电量大于所述第二电池BAT2的电压时，所述第一驱动信号PG为低电平控制所述第三高压晶体管HP2导通，所述第二驱动信号NG为低电平控制所述第四高压晶体管HN4关断，流过所述第一电池BAT1的充电电流被分流减小；当所述第一电池BAT1的电量小于所述第二电池BAT2的电压时，所述第一驱动信号PG为高电平控制所述第三高压晶体管HP2关断，所述第二驱动信号NG为高电平控制所述第四高压晶体管HN4导通，流过所述第二电池BAT2的充电电流被分流减小；通过调整所述第一电池BAT1或所述第二电池BAT2的充电电流实现电池均衡效果。作为示例，均衡控制单元131接收所述基准电压产生信号BGR_OK，当所述基准电压产生信号BGR_OK有效时所述均衡控制单元131开始工作，确保系统稳定工作。所述均衡控制单元131还接收第二参考电压VREF2及第三参考电压VREF3以用于内部逻辑比较，在此不一一赘述。
更具体地，作为本发明的另一种实现方式，所述均衡控制单元131对所述第一电池BAT1与所述第二电池BAT2的电压差进行比较，当所述第一电池BAT1与所述第二电池BAT2的电压差大于特定值时判断电池损坏，输出电池损坏信号BD_OFF；如图3所示，所述电池损坏信号BD_OFF提供给所述逻辑单元114以控制所述升压功率管HN1停止工作，停止充电。
更具体地，所述第三高压晶体管HP2的第一端连接所述第一电池BAT1的正极，控制端接收所述第一驱动信号PG；所述第四高压晶体管HN4的第一端接地PGND(功率地)，控制端接收所述第二驱动信号NG；所述第三高压晶体管HP2及所述第四高压晶体管HN4的第二端连接所述第一电池BAT1与所述第二电池BAT2的连接节点(即所述第一电池的负极和所述第二电池的正极)。在本实施例中，所述第三高压晶体管HP2为PMOS管，此时，所述第三高压晶体管HP2的第一端为源极，第二端为漏极，控制端为栅极；所述第四高压晶体管HN4为NMOS管，此时，所述第四高压晶体管HN4的第一端为源极，第二端为漏极，控制端为栅极。
实施例二
如图1所示，本实施例提供一种电池异步升压充电控制芯片，所述电池异步升压充电控制芯片包括实施例一的电池异步升压充电控制电路。
如图1所示，所述电池异步升压充电控制芯片包括：电压输入端，用于输入所述输入电压VIN；温度检测端，用于输入所述温度检测信号NTC；第一指示端，用于输出所述第一指示信号STAT；第二指示端，用于输出所述第二指示信号DONE；电感端口，用于连接外部电感L1；升压电路输出端口，用于输入升压电路的输出电压VBS；第一电池端口BAT，用于输出充电电流，获取第一电池的正极电压VBAT；第二电池端口，用于获取第二电池的正极电压VC2；均衡调节端口(VC1)，用于均衡电池电压；充电电流采样端口，用于获取充电电流采样ICHG；第一接地端AGND；以及第二接地端PGND。
需要说明的是，在本实例中，所述升压功率管HN1设置于芯片内，在实际使用中，所述升压功率管HN1可根据需要设置在芯片内或芯片外，不以本实施例为限。所述电池异步升压充电控制电路的具体结构参见实施例一，在此不一一赘述。
实施例三
如图5所示，本实施例提供一种电池异步升压充电控制系统，所述电池异步升压充电控制系统包括：
升压电路2、第一电池BAT1、第二电池BAT2及实施例一的电池异步升压充电控制电路1。
如图5所示，所述升压电路2连接所述电池异步升压充电控制电路1的输出端，基于所述升压控制模块12的控制实现升压输出升压信号。
具体地，在本实施例中，所述升压电路2包括电感L1、续流二极管D1、第三电容C3及升压功率管HN1，构成BOOST结构。所述电感L1的一端连接所述输入电压VIN，另一端连接所述升压功率管HN1的漏极；所述续流二极管D1的阳极连接所述升压功率管HN1的漏极，阴极连接所述第三电容C3的上极板；所述第三电容C3的下极板接地，上极板输出所述升压电路2的输出电压。在实际使用中任意升压电路结构均适用于本发明，不以本实施例为限。
需要说明的是，在本实施例中，所述升压功率管HN1设置于芯片内，在实际使用中可设置在芯片外部。
如图5所示，所述第一电池BAT1与所述第二电池BAT2串联，并连接充电模块12的输出端(BAT)，基于所述充电模块12的输出电流进行充电。所述第一电池BAT1与所述第二电池BAT2的串联结构两端还并联第四电容C4。
如图5所示，所述电池异步升压充电控制系统还包括充电电流采样电阻RICHG，所述充电电流采样电阻RICHG的一端连接所述升压模块12，另一端接地。
如图5所示，所述电池异步升压充电控制系统还包括第一电容C1及第二电容C2，所述第一电容C1于所述第二电容C2的上极板连接所述输入电压VIN，下极板接地。
如图5所示，作为本发明的另一种实现方式，所述电池异步升压充电控制系统还包括第一电阻RBALC，所述第一电阻RBALC的一端连接电池均衡控制模块13的输出端，另一端连接所述第一电池BAT1与所述第二电池BAT2的连接节点，用于调节均衡电流。
如图5所示，作为本发明的另一种实现方式，所述电池异步升压充电控制系统还包括LED指示灯，所述LED指示灯连接所述电池异步升压充电控制电路1的输出端，用于显示电池工作模式或发出警报。作为示例，包括第一LED指示灯LED1和第二LED指示灯LED2，所述第一LED指示灯LED1的阴极连接所述第一指示信号STAT，所述第二LED指示灯LED2的阴极连接所述第二指示信号DONE，所述第一LED指示灯LED1及所述第二LED指示灯LED2的阳极经由第四电阻Rb连接所述输入电压VIN以此获得电源；充电时，所述第一LED指示灯LED1亮，所述第二LED指示灯LED2灭；完成充电时，所述第一LED指示灯LED1灭，所述第二LED指示灯LED2亮；在温度保护触发时，所述第一LED指示灯LED1闪烁，所述第二LED指示灯LED2灭。所述第一LED指示灯LED1及所述第二LED指示灯LED2可设置不同的颜色，在此不一一赘述。
如图5所示，作为本发明的另一种实现方式，所述电池异步升压充电控制系统还包括温度检测装置，所述温度检测装置对电池工作环境的温度进行检测，并将温度检测信号提供给所述电池异步升压充电控制电路，以实现温度保护。作为示例，所述温度检测装置包括第二电阻Ra及第三电阻RNTC；所述第二电阻Ra与所述第三电阻RNTC并联，且所述第二电阻R12与所述第三电阻RNTC的一端接地，另一端输出所述温度检测信号NTC；其中，所述第三电阻RNTC为热敏电阻。
需要说明的是，所述电池异步升压充电控制可基于芯片实现，也可以为独立器件，不以图示为限。
实施例四
如图6所示，本实施例提供一种电池异步升压充电控制方法，对串联的第一电池及第二电池进行充电，所述电池异步升压充电控制方法至少包括：
1)开始充电，对输入电压进行升压得到升压信号，所述升压信号为电池提供充电电流，电池进入涓流充电模式，电池的充电电流为第二设定电流；
2)当电池电压大于第一参考电压时，电池进入恒流充电模式，电池的充电电流为第一设定电流；
3)当电池电压大于第二设定电压时，电池进入恒压充电模式，停止对输入电压升压；
4)当电池的充电电流小于第三设定电流时充电结束；当电池电压小于所述第二设定电压时，电池重新进入恒流充电模式；
其中，所述第一设定电流、所述第二设定电流及所述第三设定电流依次减小，所述第一设定电压小于所述第二设定电压；在充电过程中，基于所述第一电池及所述第二电池的相对电压分别调整所述第一电池及所述第二电池的充电电流；当所述第一电池的电量大于所述第二电池的电量时，所述第一电池的充电电流小于所述第二电池的充电电流；当所述第一电池的电量小于所述第二电池的电量时，所述第一电池的充电电流大于所述第二电池的充电电流。
作为本发明的一种实现方式，在步骤1)前还包括上电启动，并在上电启动结束后对电池工作环境温度进行检测的步骤；当电池工作环境的温度正常时开始进入步骤1)，当电池工作环境的温度不正常时触发温度保护，直至温度正常后进入步骤1)。
如图6所示，所述输入电压VIN上电，所述工作电压产生模块14产生内部电源，并使所述基准电压产生模块15启动。所述基准电压产生模块15稳定后检测温度是否异常，若异常则启动温度保护，并通过指示灯发出警报，直至温度正常。温度正常后芯片开始工作，以恒定关断模式产生升压信号，首先进入涓流充电模式，此时采用线性充电的办法阻塞式充电，限充电电流的采样信号ICHG为0.2V，即充电电流为1/5IBATT(IBATT为第一设定电流)。当电池电压VBAT的采样信号FB达到所述第一参考电压VREF1时(作为示例，此时，所述电池电压VBAT达到所述输入电压VIN)，所述工作模式检测单元116a翻转电平进入恒流充电，此时阻塞管(所述第一高压晶体管HN2及所述第二高压晶体管HN3)完全导通，所述第二误差放大器110b环路控制所述充电电流采样信号ICHG为1V，对应充电电流为IBATT。当充电电压达到两节电池满电公知的8.4V时，进入恒压模式，随着充电电流的减小，当充电电流低于1/10IBATT(即所述充电电流采样信号ICHG低于0.1V)时充电结束。其中，温度检测功能在充电芯片中可及时监测外部电池温度，电池温度过低或者过高都会使芯片停止工作，并做出异常指示。电池均衡功能可以保证两节锂电池的电量均衡，避免使电池组有损坏风险，延长电池使用寿命。
需要说明的是，指示灯对各工作状态进行显示，在此不一一赘述。
本发明为异步开关式升压双节电池充电管理方案，带有温度保护及电池均衡功能，能有效延长电池使用寿命，双灯确认充电状态及充满状态，芯片整体更具备实用价值。
综上所述，本发明提供一种电池异步升压充电控制电路、芯片、系统及方法，包括：升压控制模块，输出端连接升压电路中升压功率管的控制端；在涓流充电模式和恒流充电模式下控制输入电压升压以得到升压信号，并在恒流充电模式下调整所述升压信号以控制充电电流为第一设定电流；在恒压充电模式下控制所述升压电路停止工作；充电模块，连接于所述升压电路的输出端，在涓流充电模式和恒流充电模式下基于所述升压信号对电池进行充电，并在涓流充电模式下控制充电电流为第二设定电流；电池均衡控制模块，连接所述第一电池及所述第二电池的正极，基于所述第一电池与所述第二电池的相对电压分别调整所述第一电池及所述第二电池的充电电流，进而实现所述第一电池与所述第二电池的电压均衡；其中，所述第一电池的正极电压为电池电压，所述第一设定电流大于所述第一设定电流。本发明的电池异步升压充电控制电路、芯片、系统及方法采用恒定关断模式升压，控制环路更简易；具有电池均衡和温度监测功能，能有效避免电池损坏，提高电池使用寿命。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (18)

1.一种电池异步升压充电控制电路，对串联的第一电池及第二电池进行充电，所述第一电池的负极连接所述第二电池的正极，其特征在于，所述电池异步升压充电控制电路至少包括：
升压控制模块，输出端连接升压电路中升压功率管的控制端；在涓流充电模式和恒流充电模式下控制输入电压升压以得到升压信号，并在恒流充电模式下调整所述升压信号以控制充电电流为第一设定电流；在恒压充电模式下控制所述升压电路停止工作；
充电模块，连接于所述升压电路的输出端，在涓流充电模式和恒流充电模式下基于所述升压信号对电池进行充电，并在涓流充电模式下控制充电电流为第二设定电流；
电池均衡控制模块，连接所述第一电池及所述第二电池的正极，基于所述第一电池与所述第二电池的相对电压分别调整所述第一电池及所述第二电池的充电电流，进而实现所述第一电池与所述第二电池的电压均衡；
其中，所述第一电池的正极电压为电池电压，所述第一设定电流大于所述第一设定电流。
2.根据权利要求1所述的电池异步升压充电控制电路，其特征在于：所述升压控制模块包括补偿信号产生单元、电流检测单元、脉冲宽度调制单元、关断时间控制单元、逻辑单元及驱动单元；
所述补偿信号产生单元在涓流充电模式下基于所述输入电压与所述升压信号的差值产生相应的补偿信号，以使所述升压信号比所述输入电压大预设值；在恒流充电模式下基于充电电流采样信号与第一基准的差值产生相应的补偿信号，以使所述充电电流为恒定的第一设定电流；在恒压充电模式下产生停止升压的补偿信号；
所述电流检测单元对所述升压电路中的电感电流进行采样，并转换为相应的电压信号；
所述脉冲宽度调制单元连接于所述补偿信号产生单元及所述电流检测单元的输出端，基于所述补偿信号产生单元及所述电流检测单元的输出信号产生控制所述升压功率管关断的脉冲宽度调制信号；
所述关断时间控制单元对所述升压功率管的关断时间进行计时，并在达到设定计时时间时产生控制所述升压功率管导通的控制信号；
所述逻辑单元连接于所述脉冲宽度调制单元及所述关断时间控制单元的输出端，产生所述升压功率管的开关控制信号；在涓流充电模式和恒流充电模式下，控制所述升压功率管执行升压操作；在恒压充电模式下，控制所述升压功率管停止工作；
所述驱动单元连接所述逻辑单元的输出端，基于所述开关控制信号驱动所述升压功率管导通或关断。
3.根据权利要求2所述的电池异步升压充电控制电路，其特征在于：所述补偿信号产生单元包括第一误差放大器、第二误差放大器及补偿子单元；
所述第一误差放大器在涓流充电模式下将所述输入电压与所述升压信号的差值放大输出；在恒流充电模式下将所述电池电压与第二基准电压的差值放大输出，以检测电池处于恒压充电模式的时刻；
所述第二误差放大器将所述充电电流采样信号与所述第一基准的差值放大输出；
所述补偿子单元连接于所述第一误差放大器及所述第二误差放大器的输出端，基于所述第一误差放大器或所述第二误差放大器的输出信号产生所述补偿信号。
4.根据权利要求3所述的电池异步升压充电控制电路，其特征在于：所述升压控制模块还包括：工作模式检测单元及选通单元；
所述工作模式检测单元对电池电压进行检测并将检测结果提供给所述逻辑单元，以产生模式信号，当所述电池电压小于第一设定电压时判断电池处于涓流充电模式，当所述电池电压大于所述第一设定电压时判断电池进入恒流充电模式；
所述选通单元接收所述模式信号，在涓流充电模式下将所述输入电压的采样信号及所述升压信号的采样信号提供给所述第一误差放大器；在恒流充电模式下将所述电池电压的采样信号及所述第二基准电压提供给所述第一误差放大器。
5.根据权利要求2所述的电池异步升压充电控制电路，其特征在于：所述升压控制模块还包括充电结束检测单元，所述充电结束检测单元对所述充电电流采样信号进行检测，当所述充电电流采样信号小于第三基准电压时判定充电结束；所述逻辑单元连接于所述充电结束检测单元的输出端，当判定充电结束时控制所述驱动单元停止工作。
6.根据权利要求2所述的电池异步升压充电控制电路，其特征在于：所述升压控制模块还包括温度保护单元，所述温度保护单元获取温度检测信号，当电池工作环境的温度大于第一设定温度或小于第二设定温度时输出有效信号；所述逻辑单元连接于所述温度检测单元的输出端，当所述温度检测单元的输出信号有效时触发保护措施或警报；其中，所述第一设定温度大于所述第二设定温度。
7.根据权利要求2所述的电池异步升压充电控制电路，其特征在于：所述升压控制模块还包括指示单元，所述指示单元连接于所述逻辑单元的输出端，用于控制指示装置显示电池工作模式或发出警报。
8.根据权利要求1所述的电池异步升压充电控制电路，其特征在于：所述充电模块包括第一高压晶体管、第二高压晶体管、功率开关管、电池电压采样单元、第一运放及第二运放；
所述第一高压晶体管的第一端连接所述升压电路的输出端，第二端经由所述电池电压采样单元接地；
所述第二高压晶体管的第一端连接所述升压电路的输出端，第二端经由所述功率开关管连接所述充电电流采样信号；
所述第一运放的输入端连接所述充电电流采样信号及第四基准电压，输出端连接所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管的控制端；在涓流充电模式下，控制所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管半导通，以使所述充电电流为第二设定电流；在恒流充电模式下，控制所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管完全导通；
所述第二运放的输入端分别连接所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管的第二端，输出端连接所述功率开关管的控制端，以使得所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管的第二端电压相等。
9.根据权利要求1所述的电池异步升压充电控制电路，其特征在于：所述电池均衡控制模块包括均衡控制单元、第三高压晶体管及第四高压晶体管；
所述均衡控制单元基于所述第一电池及所述第二电池的正极电压，产生第一驱动信号及第二驱动信号；
所述第三高压晶体管的第一端连接所述第一电池的正极，控制端接收所述第一驱动信号；所述第四高压晶体管的第一端接地，控制端接收所述第二驱动信号；所述第三高压晶体管及所述第四高压晶体管的第二端连接所述第一电池与所述第二电池的连接节点。
10.根据权利要求1所述的电池异步升压充电控制电路，其特征在于：所述电池异步升压充电控制电路还包括工作电压产生模块、基准电压产生模块及参考电压产生模块；
所述工作电压产生模块基于所述输入电压产生所述电池异步升压充电控制电路的工作电压及上电使能信号；
所述基准电压产生模块连接于所述工作电压产生模块的输出端，基于所述工作电压产生模块的输出信号产生基准电压；
所述参考电压产生模块连接于所述基准电压产生模块的输出端，基于所述基准电压产生模块的输出信号产生参考电压。
11.一种电池异步升压充电控制芯片，其特征在于，所述电池异步升压充电控制芯片至少包括：如权利要求1-10任意一项所述的电池异步升压充电控制电路。
12.一种电池异步升压充电控制系统，其特征在于，所述电池异步升压充电控制系统至少包括：
升压电路、第一电池、第二电池及如权利要求1-10任意一项所述的电池异步升压充电控制电路；
所述升压电路连接所述电池异步升压充电控制电路，基于升压控制模块的控制实现升压输出升压信号；
所述第一电池与所述第二电池串联，并连接充电模块的输出端，基于所述充电模块的输出电流进行充电。
13.根据权利要求12所述的电池异步升压充电控制系统，其特征在于：所述电池异步升压充电控制系统还包括第一电阻，所述第一电阻的一端连接电池均衡控制模块的输出端，另一端连接所述第一电池与所述第二电池的连接节点，用于调节均衡电流。
14.根据权利要求12所述的电池异步升压充电控制系统，其特征在于：所述电池异步升压充电控制系统还包括LED指示灯，所述LED指示灯连接所述电池异步升压充电控制电路，用于显示电池工作模式或发出警报。
15.根据权利要求12所述的电池异步升压充电控制系统，其特征在于：所述电池异步升压充电控制系统还包括温度检测装置，所述温度检测装置对电池工作环境的温度进行检测，并将温度检测信号提供给所述电池异步升压充电控制电路，以实现温度保护。
16.根据权利要求15所述的电池异步升压充电控制系统，其特征在于：所述温度检测装置包括第二电阻及第三电阻；所述第二电阻与所述第三电阻并联，且所述第二电阻与所述第三电阻的一端接地，另一端输出所述温度检测信号；其中，所述第三电阻为热敏电阻。
17.一种电池异步升压充电控制方法，对串联的第一电池及第二电池进行充电，其特征在于，所述电池异步升压充电控制方法包括：
1)开始充电，对输入电压进行升压得到升压信号，所述升压信号为电池提供充电电流，电池进入涓流充电模式，电池的充电电流为第二设定电流；
2)当电池电压大于第一设定电压时，电池进入恒流充电模式，电池的充电电流为第一设定电流；
3)当电池电压大于第二设定电压时，电池进入恒压充电模式，停止对输入电压升压；
4)当电池的充电电流小于第三设定电流时充电结束；当电池电压小于所述第二设定电压时，电池重新进入恒流充电模式；
其中，所述第一设定电流、所述第二设定电流及所述第三设定电流依次减小，所述第一设定电压小于所述第二设定电压；在充电过程中，基于所述第一电池及所述第二电池的相对电压分别调整所述第一电池及所述第二电池的充电电流；当所述第一电池的电量大于所述第二电池的电量时，所述第一电池的充电电流小于所述第二电池的充电电流；当所述第一电池的电量小于所述第二电池的电量时，所述第一电池的充电电流大于所述第二电池的充电电流。
18.根据权利要求17所述的电池异步升压充电控制方法，其特征在于：在步骤1)前还包括上电启动，并在上电启动结束后对电池工作环境温度进行检测的步骤；当电池工作环境的温度正常时开始进入步骤1)，当电池工作环境的温度不正常时触发温度保护，直至温度正常后进入步骤1)。
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