CN205123294U - 一种镍镉/镍氢电池充电管理集成电路 - Google Patents
一种镍镉/镍氢电池充电管理集成电路 Download PDFInfo
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Abstract
一种镍镉/镍氢电池充电管理集成电路，输入开关电路依次连接模数转换电路、逻辑运算控制电路、PWM驱动电路、内置MOS电路、升压输出检测电路，基准源为模数转换电路提供基准电压，上电复位电路为逻辑运算控制电路提供复位信号，振荡电路为逻辑运算控制电路提参考时钟，升压输出检测电路反馈至逻辑运算控制电路。本实用新型通过内置模数转换电路，对采样的电池电压、电流进行模数转换，给充电电池提供准确的电压阈值，及时地给充电电池选择适宜的充电状态；仅需要极少量外围器件即可实现电源高转换效率输出，降低使用成本；同时镍镉/镍氢电池个数1-8可选。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种充电电路，尤其是一种镍镉/镍氢电池充电管理集成电路。
背景技术
现代电动玩具市场蓬勃发展，作为电动玩具的动力源，电池的充电技术也应该不断改进。目前市面上的镍镉/镍氢电池充电器一般没有对输出信号进行采样，不能准确、及时地监控电池两端的电压、电流，给充电电池选择正确的充电状态，造成镍镉/镍氢电池长时间大电流充电发烫或者未充满就停充的问题；并且通常此类镍镉/镍氢电池充电器电路复杂且易损坏镍镉/镍氢电池，效率不高且需要昂贵的外围器件，成本较高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种镍镉/镍氢电池充电管理集成电路，内置模数转换电路，对采样的电池电压、电流进行模数转换，给充电电池提供准确的电压阈值，及时地给充电电池选择适宜的充电状态。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：
一种镍镉/镍氢电池充电管理集成电路，包括输入开关电路、模数转换电路、逻辑运算控制电路、PWM驱动电路、内置MOS电路、输出电路、基准源、上电复位电路、振荡电路以及升压输出检测电路、升压输入检测电路、输出电流检测电路；电压、电流输入端口连接输入开关电路，输入开关电路依次连接模数转换电路、逻辑运算控制电路、PWM驱动电路、内置MOS电路、升压输出检测电路，基准源为模数转换电路提供基准电压，上电复位电路为逻辑运算控制电路提供复位信号，振荡电路为逻辑运算控制电路提参考时钟，升压输出检测电路反馈至逻辑运算控制电路。
所述的内置MOS电路包括一个NMOS电路和一个PMOS电路，PWM驱动电路分别驱动PMOS和NMOS的栅极，逻辑运算控制电路对内置MOS电路作死区控制。
升压输入检测电路采样外部锂电池电压信号，传递至输入开关电路；输出电流检测电路将过流检测结果传递至输入开关电路。
升压输入检测电路采样外部电池电压信号并通过输入开关电路反馈到逻辑运算控制电路，逻辑运算控制电路根据电池两端电压的大小调整PWM波的占空比，进而调节充电电流。
本实用新型具有0△V和-△V快速充电终止方式，保证电池的充饱率达到100%，可靠地终止快速充电。
本实用新型通过内置模数转换电路，对采样的电池电压、电流进行模数转换，给充电电池提供准确的电压阈值，及时地给充电电池选择适宜的充电状态；仅需要极少量外围器件即可实现电源高转换效率输出，降低使用成本；同时镍镉/镍氢电池个数1-8可选。
附图说明
图1为本实用新型的总框图。
图2为本实用新型应用示例。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
一种镍镉/镍氢电池充电管理集成电路，如图1所示，包括输入开关电路、模数转换电路、逻辑运算控制电路、PWM驱动电路、内置MOS电路、输出电路、基准源、上电复位电路、振荡电路以及升压输出检测电路、升压输入检测电路、输出电流检测电路；电压、电流输入端口连接输入开关电路，输入开关电路依次连接模数转换电路、逻辑运算控制电路、PWM驱动电路、内置MOS电路、升压输出检测电路，基准源为模数转换电路提供基准电压，上电复位电路为逻辑运算控制电路提供复位信号，振荡电路为逻辑运算控制电路提参考时钟，升压输出检测电路反馈至逻辑运算控制电路。所述的内置MOS电路包括一个NMOS电路和一个PMOS电路，PWM驱动电路分别驱动PMOS和NMOS的栅极，逻辑运算控制电路对内置MOS电路作死区控制。
上电初始，上电复位电路进行全局复位动作，振荡电路为逻辑运算控制电路提供较高的系统时钟输出。
升压输入检测电路采样外部电池电压信号并通过输入开关电路反馈到逻辑运算控制电路，逻辑运算控制电路根据电池两端电压的大小调整PWM波的占空比，进而调节充电电流。
以单节电池为例，若电池电压小于1V，则表明电池放电过多，需要小电流激活后再进行充电，以防对电池造成损害，此阶段称为预充电。预充电过程中充电电流控制在100mA，直至电池电压达到1V。
电池电压大于1V时，则表明电池电量已经超过预充电的阈值，可以进行快速充电。快速充电过程中的充电电流控制在250mA，直至电池电压达到1.3V。快速充电过程中定时检测电池电压、充电电压和充电电流，检测到电池电压的0△V或-△V，则跳转到补足充电；若充电电压很高，而充电电流几乎为0，则说明电池可能已被取走，跳转到状态检测；若充电电流不是250mA，则通过调整PWM占空比来增加或减小充电电流。
快速充电已经用大电流将电池电压充至1.3V，如果再采用快速充电，电池的温度会快速上升，此时进入补足充电阶段，充电电流控制在200mA，补足充电时常可设定。快速充电过程中定时检测充电电压和充电电流，若充电电压很高，而充电电流几乎为0，则说明电池可能已被取走，跳转到状态检测；若充电电流不是200mA，则通过调整PWM占空比来增加或减小充电电流。
补足充电结束，进入涓流充电，涓流充电电流控制在50mA。快速充电过程中定时检测充电电压和充电电流，若充电电压很高，而充电电流几乎为0，则说明电池可能已被取走，跳转到状态检测；若充电电流不是50mA，则通过调整PWM占空比来增加或减小充电电流。
图2为本实用新型应用示例，根据需要充电电池的个数配置电阻R3与R2的比例，其对应表如下表所示。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下，所做出的其他改进和变化，都属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种镍镉/镍氢电池充电管理集成电路，其特征在于：包括输入开关电路、模数转换电路、逻辑运算控制电路、PWM驱动电路、内置MOS电路、输出电路、基准源、上电复位电路、振荡电路以及升压输出检测电路、升压输入检测电路、输出电流检测电路；电压、电流输入端口连接输入开关电路，输入开关电路依次连接模数转换电路、逻辑运算控制电路、PWM驱动电路、内置MOS电路、升压输出检测电路，基准源为模数转换电路提供基准电压，上电复位电路为逻辑运算控制电路提供复位信号，振荡电路为逻辑运算控制电路提参考时钟，升压输出检测电路反馈至逻辑运算控制电路。
2.根据权利要求1所述的镍镉/镍氢电池充电管理集成电路，其特征在于：内置MOS电路包括一个NMOS电路和一个PMOS电路，PWM驱动电路分别驱动PMOS和NMOS的栅极，逻辑运算控制电路对内置MOS电路作死区控制。
3.根据权利要求1所述的镍镉/镍氢电池充电管理集成电路，其特征在于：升压输入检测电路采样外部电池电压信号，传递至输入开关电路；输出电流检测电路将过流检测结果传递至输入开关电路。
4.根据权利要求1所述的镍镉/镍氢电池充电管理集成电路，其特征在于：升压输入检测电路采样外部电池电压信号并通过输入开关电路反馈到逻辑运算控制电路，逻辑运算控制电路根据电池两端电压的大小调整PWM波的占空比，进而调节充电电流。
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Publications (1)
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| CN (1) | CN205123294U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111786034A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-10-16 | 湖南科霸汽车动力电池有限责任公司 | 充电一体式镍氢电池包 |
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2015
- 2015-08-07 CN CN201520594568.0U patent/CN205123294U/zh active Active
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