CN205945156U - 动态均衡充电电路及电子烟 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种动态均衡充电电路及电子烟，该动态均衡充电电路包括电源电路、控制电路、至少两个的分流电路及至少两个的取样电路；电源电路，提供电源为电池充电；分流电路，接收控制电路的控制信号，对电池进行分流；取样电路，对电池正极的电压进行取样；控制电路，将任意两个电池的取样电压相减，如电压差值超出预设范围，则发出控制信号到与电压值较大的电池并联的分流电路，控制其导通分流。本实用新型技术方案可以避免多节电池充电过程中的充电不均现象。

Description

动态均衡充电电路及电子烟

技术领域

本实用新型涉及电子烟技术领域，特别涉及一种动态均衡充电电路及电子烟。

背景技术

现代电子产品中电池是常用的一种储能器件，随着科学技术的发展，对电池的充电技术提出了越来越多的要求。在现有电子设备，例如电子烟的电池充电过程中，常常会发生多节电池充电时，充电不均的现象，这会对电子产品中的电池造成伤害，缩短了电子产品的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种动态均衡充电电路，旨在提供一种防止多节电池充电不均的充电电路。

为实现上述目的，本实用新型提出的动态均衡充电电路，包括电源电路、控制电路、至少两个分流电路、及至少两个取样电路；电池组中多个电池之间依次串联；所述电源电路输出端与电池组首节电池的正极连接，其余电池的正极都与前一节电池的负极连接，末节电池的负极接地；每个所述分流电路的受控端都分别与所述控制电路的一控制端连接，每个所述分流电路的输入端和输出端分别并联于一电池两端；每个所述取样电路的输入端分别与一电池的正极连接，每个所述取样电路的输出端分别与所述控制电路的一输入端连接；所述控制电路的一控制端还与所述电源电路的受控端连接；其中，

所述电源电路，提供电源为电池充电；

所述分流电路，接收所述控制电路的控制信号，对电池进行分流；

所述取样电路，对电池正极的电压进行取样；

所述控制电路，将任意两个电池的取样电压相减，如电压差值超出预设范围，则发出控制信号到与电压值较大的电池并联的分流电路，控制其导通 分流。

优选地，当电池充满时，控制电路接收到的取样电压值达到电池的额定满载电压值，控制电路关断所述电源电路，使电池停止充电。

优选地，所述分流电路包括驱动电路及开关电路；所述驱动电路的受控端与所述控制电路的一个控制端连接，所述驱动电路的输出端与所述开关电路的受控端连接；所述开关电路的输入端与所述电池正极连接，所述开关电路的输出端与所述电池负极的输入端连接。

优选地，所述分流电路还包括防反接电路，所述防反接电路的输入端与所述开关管电路的输出端连接，所述防反接电路输出端与所述电池负极连接；所述防反接电路，在电池反接时切断该电池所并联的分流支路。

优选地，所述驱动电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第一开关管；所述第一电阻的第一端与所述控制电路的一控制端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一开关管的受控端连接；所述第一开关管的输出端接地，所述第一开关管的输入端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述电池正极连接；所述第三电阻的两端分别并联在所述第一开关管的受控端及所述第一开关管的输出端。

优选地，所述开关电路包括第四电阻及第二开关管；所述第四电阻的第一端与所述电池正极连接，所述第四电阻的第二端与所述第二开关管的输入端连接；所述第二开关管的输出端与所述防反接电路的输入端连接，所述第二开关管的受控端与所述第一开关管的输入端连接。

优选地，所述防反接电路包括二极管；所述二极管的正极与所述第二开关管的输出端连接，所述二极管的负极与所述电池负极连接。

优选地，所述取样电路包括第五电阻、第六电阻及电容；所述第五电阻的第一端与所述电池正极连接，所述第五电阻的第二端与所述控制电路的输入端连接；所述第五电阻的第二端还与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端接地；所述电容的两端与所述第六电阻的两端并联。

本实用新型还提出一种电子烟，所述电子烟包括电源电路、控制电路、至少两个分流电路、及至少两个取样电路；电池组中多个电池之间依次串联；所述电源电路输出端与电池组首节电池的正极连接，其余电池的正极都与前 一节电池的负极连接，末节电池的负极接地；每个所述分流电路的受控端都分别与所述控制电路的一控制端连接，每个所述分流电路的输入端和输出端分别并联于一电池两端；每个所述取样电路的输入端分别与一电池的正极连接，每个所述取样电路的输出端分别与所述控制电路的一输入端连接；所述控制电路的一控制端还与所述电源电路的受控端连接；其中，所述电源电路，提供电源为电池充电；所述分流电路，接收所述控制电路的控制信号，对电池进行分流；所述取样电路，对电池正极的电压进行取样；所述控制电路，将任意两个电池的取样电压相减，如电压差值超出预设范围，则发出控制信号到与电压值较大的电池并联的分流电路，控制其导通分流。

本实用新型技术方案通过采用充电电路、控制电路、至少两个的开关分流电路及至少两个的取样电路，实现了一种动态均衡充电电路。通过取样电路提取电池的正极电压，传输到控制电路，控制电路将任意两个电池的取样电压相减，如电压值之间的差值超出预设范围，则发出控制信号到电压值较大的电池所并联的开关分流电路，控制其导通。本实用新型可以在多节电池充电时，调节电池的充电电流，防止电池的充电不均，有效的保护了电池。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型动态均衡充电电路一实施例的功能模块图；

图2为本实用新型动态均衡充电电路一实施例的分流电路模块图；

图3为本实用新型动态均衡充电电路一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型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。

另外，在本实用新型中涉及“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，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种动态均衡充电电路。

参照图1，本实用新型实施例中，所述动态均衡充电电路包括电源电路100、控制电路200、至少两个分流电路300、及至少两个取样电路400；电池BAR组中多个电池BAR之间依次串联；所述电源电路100输出端与电池组首节电池BAR的正极连接，其余电池BAR的正极都与前一节电池BAR的负极连接，末节电池BAR的负极接地；每个所述分流电路300的受控端都分别与所述控制电路200的一控制端连接，每个所述分流电路300的输入端和输出端分别并联于一电池BAR两端；每个所述取样电路400的输入端分别与一电池BAR的正极连接，每个所述取样电路400的输出端分别与所述控制电路200的一输入端连接；所述控制电路200的一控制端还与所述电源电路100的受控端连接。

其中，所述电源电路100，提供电源为电池充电。所述分流电路300，接收所述控制电路200的控制信号，对电池BAR进行分流。所述取样电路400，对电池BAR正极的电压进行取样。所述控制电路200，将任意两个电池BAR的取样电压相减，如电压差值超出预设范围，则发出控制信号到与电压值较大的电池BAR并联的分流电路300，控制其导通分流。

需要说明的是，电池BAR的正极电压通过取样电路400反馈到控制电路200中，控制电路200将每一个电池BAR的电压进行对比，当其中一节电池BAR的充电电压过大时，控制这节电池BAR所连接分流电路300导通，实现分流，此时流经该电池BAR的电流减小，充电速度减慢；而流经其他电池BAR的电流大小不变，充电速度不变，从而实现了动态平衡各节电池BAR的充电速度。

本实用新型技术方案通过采用充电电路100、控制电路200、至少两个的开关分流电路300至少两个的取样电路400，实现了一种动态均衡充电电路。通过取样电路400提取电池BAR的正极电压，传输到控制电路200，控制电路200将任意两个电池BAR的取样电压相减，如电压值之间的差值超出预设范围，则发出控制信号到电压值较大的电池BAR连接的所述开关分流电路300，控制其导通。本实用新型可以在多节电池BAR充电时，调节电池的充电电流，防止电池BAR的充电不均，有效的保护了电池BAR。

具体地，当电池BAR充满时，控制电路200接收到的取样电压值达到电 池的额定满载电压值，则控制电路200关断所述电源电路100，使电池BAR停止充电。

参考图2，具体地，所述分流电路300包括驱动电路310及开关电路320；所述驱动电路310的受控端与所述控制电路200的一控制端连接，所述驱动电路310的输出端与所述开关电路320的受控端连接；所述开关电路320的输入端与所述电池BAR正极连接，所述开关电路320的输出端与所述电池BAR负极的输入端连接。

具体地，所述分流电路300还包括防反接电路330，所述防反接电路330的输入端与所述开关管电路320的输出端连接，所述防反接电路330输出端与所述电池BAR负极连接；所述防反接电路330，在电池BAR反接时切断该电池BAR所并联的分流支路。

参考图3，具体地，所述驱动电路310包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第一开关管Q1；所述第一电阻R1的第一端与所述控制电路200的一控制端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第一开关管Q1的受控端连接；所述第一开关管Q1的输出端接地，所述第一开关管Q1的输入端与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述电池BAR正极连接；所述第三电阻R3的两端分别并联在所述第一开关管Q1的受控端及所述第一开关管Q1的输出端。

具体地，所述开关电路320包括第四电阻R4及第二开关管Q2；所述第四电阻R4的第一端与所述电池BAR正极连接，所述第四电阻R4的第二端与所述第二开关管Q2的输入端连接；所述第二开关管Q2的输出端与所述防反接电路330的输入端连接，所述第二开关管Q2的受控端与所述第一开关管Q1的输入端连接。

需要说明的是，本实用新型实施例中，所述第一开关管Q1使用NPN型三极管来实现，所述第二开关管Q2使用N-MOS管来实现。

进一步地，第四电阻R4作为限流电阻使用；当控制电路200发出一个高电平到第一电阻R1，第一开关管Q1的受控端获得一个高电平，第一开关管Q1导通，此时第一开关管Q1输入端为高电平，第二开关管Q2的受控端达到开启电压，第二开关管Q2导通，电流通过第四电阻R4、第二开关管Q2及防反接电路330流向下一节电池BAR。

具体地，所述防反接电路330包括二极管D；所述二极管D的正极与所述第二开关管Q2的输出端连接，所述二极管D的负极与所述电池BAR负极连接。

具体地，所述取样电路400包括第五电阻R5、第六电阻R6及电容C；所述第五电阻R5的第一端与所述电池BAR正极连接，所述第五电阻R5的第二端与所述控制电路200的输入端连接；所述第五电阻R5的第二端还与所述第六电阻R6的第一端连接，所述第六电阻R6的第二端接地；所述电容C的两端与所述第六电阻R6的两端并联。

需要说明的是，电池BAR正极通过第五电阻R5及第六电阻R6到接地端；将第五电阻R5与第六电阻R6的公共连接处的电压值传输到控制电路200，实现对电池BAR正极电压的取样。

本实用新型通过采用电源电路电路100、控制电路200、至少两个的开关分流电路300及至少两个的取样电路400，实现了一种动态均衡充电电路。其中开关分流电路300由驱动电路310、开关电路320及防反接电路330组成。通过多个取样电路400分别对每一个电池BAR的电压进行监控，并反馈到控制电路200中；当其中一节电池BAR电压大于其他电池BAR时，控制电路控制这节电池BAR所连接的开关电路300导通，减小此电池BAR的充电电流，从而达到动态平衡各个充电电池BAR的效果。本实用新型能有效的防止电池BAR充电不均，保护电池。

本实用新型还提出电子烟，该电子烟包括如上所述的动态均衡充电电路，该动态均衡充电电路的具体结构参照上述实施例，由于本充电设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种动态均衡充电电路，用于给电子烟的电池组进行充电，其特征在于，包括电源电路、控制电路、至少两个分流电路、及至少两个取样电路；电池组中多个电池之间依次串联；所述电源电路输出端与电池组首节电池的正极连接，其余电池的正极都与前一节电池的负极连接，末节电池的负极接地；每个所述分流电路的受控端都分别与所述控制电路的一控制端连接，每个所述分流电路的输入端和输出端分别并联于一电池两端；每个所述取样电路的输入端分别与一电池的正极连接，每个所述取样电路的输出端分别与所述控制电路的一输入端连接；所述控制电路的一控制端还与所述电源电路的受控端连接；其中，

所述电源电路，提供电源为电池充电；

所述分流电路，接收所述控制电路的控制信号，对电池进行分流；

所述取样电路，对电池正极的电压进行取样；

所述控制电路，将任意两个电池的取样电压相减，如电压差值超出预设范围，则发出控制信号到与电压值较大的电池并联的分流电路，控制其导通分流。

2.如权利要求1所述的动态均衡充电电路，其特征在于，当电池充满时，控制电路接收到的取样电压值达到电池的额定满载电压值，控制电路关断所述电源电路，使电池停止充电。

3.如权利要求2所述的动态均衡充电电路，其特征在于，所述分流电路包括驱动电路及开关电路；所述驱动电路的受控端与所述控制电路的一控制端连接，所述驱动电路的输出端与所述开关电路的受控端连接；所述开关电路的输入端与所述电池正极连接，所述开关电路的输出端与所述电池负极的输入端连接。

4.如权利要求3所述的动态均衡充电电路，其特征在于，所述分流电路还包括防反接电路，所述防反接电路的输入端与所述开关管电路的输出端连接，所述防反接电路输出端与所述电池负极连接；所述防反接电路，在电池反接时切断该电池所并联的分流支路。

5.如权利要求4所述的动态均衡充电电路，其特征在于，所述驱动电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第一开关管；所述第一电阻的第一端与所述控制电路的一控制端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一开关管的受控端连接；所述第一开关管的输出端接地，所述第一开关管的输入端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述电池正极连接；所述第三电阻的两端分别并联在所述第一开关管的受控端及所述第一开关管的输出端。

6.如权利要求5所述的动态均衡充电电路，其特征在于，所述开关电路包括第四电阻及第二开关管；所述第四电阻的第一端与所述电池正极连接，所述第四电阻的第二端与所述第二开关管的输入端连接；所述第二开关管的输出端与所述防反接电路的输入端连接，所述第二开关管的受控端与所述第一开关管的输入端连接。

7.如权利要求6所述的动态均衡充电电路，其特征在于，所述防反接电路包括二极管；所述二极管的正极与所述第二开关管的输出端连接，所述二极管的负极与所述电池负极连接。

8.如权利要求7所述的动态均衡充电电路，其特征在于，所述取样电路包括第五电阻、第六电阻及电容；所述第五电阻的第一端与所述电池正极连接，所述第五电阻的第二端与所述控制电路的输入端连接；所述第五电阻的第二端还与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端接地；所述电容的两端与所述第六电阻的两端并联。

9.一种电子烟，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的动态均衡充电电路。