CN214045083U

CN214045083U - 电池充电控制电路及装置

Info

Publication number: CN214045083U
Application number: CN202022560704.8U
Authority: CN
Inventors: 李传平; 杨景烈
Original assignee: TCL Technology Electronics Huizhou Co Ltd
Current assignee: TCL Technology Electronics Huizhou Co Ltd
Priority date: 2020-11-06
Filing date: 2020-11-06
Publication date: 2021-08-24
Anticipated expiration: 2030-11-06

Abstract

本实用新型公开了一种电池充电控制电路及装置，该电池充电控制电路包括第一电阻、可变电阻模块和充电控制芯片；所述可变电阻模块的输入端接控制信号输入端，可变电阻模块的输出端与充电控制芯片的充电电流控制端连接；第一电阻的一端与电源连接，第一电阻的另一端与所述充电控制芯片的充电电流控制端连接；其中，可变电阻模块，用于根据从控制信号输入端接收到的控制信号确定目标电阻值，并根据目标电阻值调整充电电流控制端的电压值，以调整充电控制芯片的充电电流。本实用新型通过可变电阻模块的设计，使采样电阻的阻值变化，进而调整了充电控制芯片的充电电流，充电电流的可调设计使得电路的适用环境和场景增加，间接降低了电路的硬件成本。

Description

电池充电控制电路及装置

技术领域

本实用新型涉及电路电子领域，尤其涉及一种电池充电控制电路及装置。

背景技术

目前，电池在汽车、手机等领域发挥了重大作用，而为了实现电池的合理应用，就需要一款能满足设计者绝大部分应用需求的充电控制器以实现充电控制。但目前，在使用充电控制芯片进行充电控制电路设计时，往往是固定好充电电流，这种固定设置使得电路的运用场景或者环境较为局限，也间接提升了电路的硬件成本。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电池充电控制电路及装置，旨在解决目前电池充电控制设计时充电电流的固定设计导致适用环境局限且电路成本高的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种电池充电控制电路，所述电池充电控制电路包括第一电阻、可变电阻模块和充电控制芯片；所述可变电阻模块的输入端接控制信号输入端，所述可变电阻模块的输出端与所述充电控制芯片的充电电流控制端连接；所述第一电阻的一端与电源连接，所述第一电阻的另一端与所述充电控制芯片的充电电流控制端连接；其中，

所述可变电阻模块，用于根据从所述控制信号输入端接收到的控制信号确定目标电阻值，并根据所述目标电阻值调整所述充电电流控制端的电压值，以调整所述充电控制芯片的充电电流。

可选地，所述可变电阻模块包括第二电阻、第三电阻和开关单元：

所述第二电阻的一端与所述第三电阻连接，所述第二电阻的另一端接地；所述第二电阻与所述第三电阻连接的结点为所述可变电阻模块的输出端；所述第三电阻还与所述开关单元的输入端连接，所述开关单元的控制端为所述可变电阻模块的输入端，所述开关单元的输出端接地。

可选地，所述开关单元包括三极管，所述三极管的基极为所述开关单元的控制端，所述三极管的集电极为所述开关单元的输入端，所述三极管的发射极为所述开关单元的输出端。

可选地，所述三极管为NPN三极管。

可选地，所述开关单元还包括第四电阻；所述第四电阻的一端与所述三极管的基极连接，所述第四电阻的另一端接所述控制信号输入端。

可选地，所述开关单元还包括第五电阻和第一电容；所述第五电阻的一端与所述三极管的基极连接，所述第五电阻的另一端与所述三极管的发射极连接；所述第一电容与所述第五电阻并联。

可选地，所述可变电阻模块还包括第二电容；所述第二电容与所述第二电阻并联。

可选地，所述充电控制芯片的型号为BQ24616。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种装置，所述装置包括电池和电池充电控制电路，所述电池充电控制电路被配置为如上所述的电池充电控制电路。

可选地，所述电池为锂电池。

本实用新型中的电池充电控制电路，通过设置第一电阻、可变电阻模块和充电控制芯片；所述可变电阻模块的输入端接控制信号输入端，所述可变电阻模块的输出端与所述充电控制芯片的充电电流控制端连接；所述第一电阻的一端与电源连接，所述第一电阻的另一端与所述充电控制芯片的充电电流控制端连接；所述可变电阻模块，用于根据从所述控制信号输入端接收到的控制信号确定目标电阻值，并根据所述目标电阻值调整所述充电电流控制端的电压值，以调整所述充电控制芯片的充电电流。其中通过控制信号调整可变电阻模块的阻值，根据调整的目标电阻值使充电电流控制端的电压变化，进而调整充电控制芯片的充电电流。由此实现了充电电流的可调节控制，相比已有的方案能够适用于更多的场景或者环境，且配置的其他应用电路减少，因此间接减少了电路的硬件成本。

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为本实用新型电池充电控制电路一实施例的模块示意图；

图2为图1实施例可选的电路结构示意图。

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。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	充电控制芯片	R1	第一电阻
20	可变电阻模块	R2	第二电阻
				30	开关单元	R3	第三电阻
Q	三极管	R4	第四电阻
				VREF	电源	R5	第五电阻
Charge_PWM	控制信号输入端	C1	第一电容
				C2	第二电容

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实用新型，并不用于限定本实用新型。

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。

本实用新型提供一种电池充电控制电路，参照图1，在一实施例中，上述电池充电控制电路可以包括第一电阻R1、可变电阻模块20和充电控制芯片10；所述可变电阻模块20的输入端接控制信号输入端Charge_PWM，所述可变电阻模块20的输出端与所述充电控制芯片10的充电电流控制端连接；所述第一电阻R1的一端与电源VREF连接，所述第一电阻R1的另一端与所述充电控制芯片10的充电电流控制端连接；所述可变电阻模块20，用于根据从所述控制信号输入端Charge_PWM接收到的控制信号确定目标电阻值，并根据所述目标电阻值调整所述充电电流控制端的电压值，以调整所述充电控制芯片10的充电电流。

本实施例所涉及的电路结构主要用于进行电池充电控制管理，该电池可以是锂电池，例如锂锰电池、锂锰电池。该充电控制芯片10的型号可以是BQ24616，还可以是例如BQ24600的其他高集成度充电控制器。

以型号为BQ24616的充电控制芯片10为例，其SRP引脚(图未示)和SRN引脚(图未示)的作用是实现该充电控制芯片10输出电流采样，其分别连接在一采样电阻的两端，通过该采样电阻将输出电流线性地转换为电压信号，送入充电控制芯片10的内部。而本实施例中的充电电流控制端则是通过该控制端电压的变化决定充电控制芯片10的充电电流大小，上述充电电流控制端可以为充电控制芯片10的ISET引脚。本方案是通过在充电电流控制端外设置由第一电阻R1和可变电阻模块20构成的采样电阻模块，由其中的可变电阻模块20接收外部控制信号输入端Charge_PWM输入的控制信号，对应根据控制信号确定目标电阻值，该目标电阻值可以通过增大或减小可变电阻模块20实现，其可以是第一电阻R1和可变电阻模块20并联后的阻值，也可以是可变电阻模块20的阻值，使整体采样电阻模块的电阻值变化，以改变充电控制芯片10的充电电流控制端的电压，由此充电控制芯片10的充电电流大小得到调整。

需要说明的是，上述控制信号可以是PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)控制信号，可以通过调节占空比控制可变电阻模块20进行不同电阻值的调整。上述电源可以为5V。

本实施例通过设置第一电阻R1、可变电阻模块20和充电控制芯片10；所述可变电阻模块20的输入端接控制信号输入端Charge_PWM，所述可变电阻模块20的输出端与所述充电控制芯片10的充电电流控制端连接；所述第一电阻R1的一端与电源VREF连接，所述第一电阻R1的另一端与所述充电控制芯片10的充电电流控制端连接；所述可变电阻模块20，用于根据从所述控制信号输入端Charge_PWM接收到的控制信号确定目标电阻值，并根据所述目标电阻值调整所述充电电流控制端的电压值，以调整所述充电控制芯片10的充电电流。其中通过控制信号调整目标电阻值，能够使充电电流控制端的电压对应变化，进而调整充电控制芯片10的充电电流。由此实现了充电电流的可调节控制，相比已有的方案能够适用于更多的场景或者环境，且配置的其他应用电路减少，因此间接减少了电路的硬件成本。

此外，还可以设置控制信号的启动触发条件，例如启动触发条件为电池设备的耗电量大，在硬件上可以设置电能表，如果电能表测得电量消耗超过标准，则认为触发条件启动，需要降低充电电流，避免电源VREF板输出功率不足。还可以设置温度传感器，检测电池设备的温度，在设备温度过高时认为触发条件启动，通过降低充电电流来避免充电过热引起的安全问题。通过在本方案的基础上，结合其他电子元件，能够实现智能充电管理。

进一步地，请一并参看图1和图2，上述可变电阻模块20可以包括第二电阻R2、第三电阻R3和开关单元30：其中所述第二电阻R2的一端与所述第三电阻R3连接，所述第二电阻R2的另一端接地；所述第二电阻R2与所述第三电阻R3连接的结点为所述可变电阻模块20的输出端；所述第三电阻R3还与所述开关单元30的输入端连接，所述开关单元30的控制端为所述可变电阻模块20的输入端，所述开关单元30的输出端接地。

上述开关单元30可以为三极管Q，如NPN三极管，其中三极管Q的基极为所述开关单元30的控制端，所述三极管Q的集电极为所述开关单元30的输入端，所述三极管Q的发射极为所述开关单元30的输出端。在其他实施例中，上述开关单元30也可以是其他等效的场效应管或者集成开关单元，只要能实现对应的作用效果即可。通过三极管Q的设计，相比其他开关单元，结构简单，也节约了成本。

需要说明的是，在本方案开关单元30的结构中，当控制信号输入低电平，三极管Q不导通，第三电阻R3没有参与到采样电路的分压中，具体是由第一电阻R1和第二电阻R2构成采样电路，由充电控制芯片10的充电电流控制端采集第一电阻R1和第二电阻R2连接的结点的电平，此时充电控制芯片10的充电电流最大，为Imax＝U*R2/(R1+R2)，其中U为电源电压。当控制信号输入高电平时，三极管Q导通，第三电阻R3加入到采样电路中，采样电路是由第二电阻R2和第三电阻R3并联后再与第一电阻R1串联而成，此时充电控制芯片10的充电电流最小，为Imin＝U*(R2||R3)/(R1+(R2||R3))。还需要说明的是，当使用PWM控制信号进行可变电阻模块20的阻值调节时，PWM调节占空比，控制三极管Q的导通时间，使充电电流将介于Imin到Imax之间，此时Ipwm＝U*(R2||R3+Rq)/(R1+(R2||R3+Rq))，其中Rq为三极管Q的等效电阻。

进一步地，上述开关单元30还包括第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容C1；所述第四电阻R4的一端与所述三极管Q的基极连接，所述第四电阻R4的另一端接控制信号输入端Charge_PWM。所述第五电阻R5的一端与所述三极管Q的基极连接，所述第五电阻R5的另一端与所述三极管Q的发射极连接；所述第一电容C1与所述第五电阻R5并联。其中第四电阻R4用于限流，第一电容C1能够进行滤波，此外和第五电阻R5形成RC电路对三极管Q有延时作用，帮助抗干扰。

可选地，所述可变电阻模块20还包括第二电容C2；所述第二电容C2与所述第二电阻R2并联。上述第二电容C2起到了滤波的作用。

本方案在原有充电控制电路的基础上增加由PWM控制信号调节的可变电阻模块20，应用范围更灵活，满足不同场合的运用，降低设置电源系统的硬件成本。

本实用新型还提供一种装置，该装置包括电池和电池充电控制电路，该电池可以为锂电池，该电池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，由于本实施例的装置采用了上述电池充电控制电路的技术方案，因此该装置具有上述电池充电控制电路所有的有益效果。

以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种电池充电控制电路，其特征在于，所述电池充电控制电路包括第一电阻、可变电阻模块和充电控制芯片；所述可变电阻模块的输入端接控制信号输入端，所述可变电阻模块的输出端与所述充电控制芯片的充电电流控制端连接；所述第一电阻的一端与电源连接，所述第一电阻的另一端与所述充电控制芯片的充电电流控制端连接；其中，

2.如权利要求1所述的电池充电控制电路，其特征在于，所述可变电阻模块包括第二电阻、第三电阻和开关单元：

3.如权利要求2所述的电池充电控制电路，其特征在于，所述开关单元包括三极管，所述三极管的基极为所述开关单元的控制端，所述三极管的集电极为所述开关单元的输入端，所述三极管的发射极为所述开关单元的输出端。

4.如权利要求3所述的电池充电控制电路，其特征在于，所述三极管为NPN三极管。

5.如权利要求3所述的电池充电控制电路，其特征在于，所述开关单元还包括第四电阻；所述第四电阻的一端与所述三极管的基极连接，所述第四电阻的另一端接所述控制信号输入端。

6.如权利要求5所述的电池充电控制电路，其特征在于，所述开关单元还包括第五电阻和第一电容；所述第五电阻的一端与所述三极管的基极连接，所述第五电阻的另一端与所述三极管的发射极连接；所述第一电容与所述第五电阻并联。

7.如权利要求2所述的电池充电控制电路，其特征在于，所述可变电阻模块还包括第二电容；所述第二电容与所述第二电阻并联。

8.如权利要求1～7任一项所述的电池充电控制电路，其特征在于，所述充电控制芯片的型号为BQ24616。

9.一种装置，其特征在于，所述装置包括电池和电池充电控制电路，所述电池充电控制电路被配置为如权利要求1～8任一项所述的电池充电控制电路。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述电池为锂电池。