CN215528642U - 一种电池充电管理电路及充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及电子电力技术领域，特别涉及一种电池充电管理电路及充电装置。本实用新型提供一种电池充电管理电路及充电装置，该电路包括电流采样单元、控制单元和至少一个充电电路，充电电路包括：在位检测电路和开关电路；在位检测电路的第一端连接第一输出端、第二端连接控制单元的第一端；开关电路串接于输入电源的第一端与第一输出端之间、并且还连接控制单元的第二端；电流采样单元串接于输入电源的第二端与第二输出端之间、并且还连接控制单元的第三端。在该电池充电管理电路中，控制单元根据在位检测电路的在位信号和电流采样单元的充电电流信号、控制开关电路闭合或断开充电回路，无需和电池通信连接即可对多电池进行充电管理。

Description

一种电池充电管理电路及充电装置

技术领域

本实用新型实施例涉及电子电力技术领域，特别涉及一种电池充电管理电路及充电装置。

背景技术

目前消费类的无人机电池续航时间普遍偏短，为了更长时间的续航，用户一般都会购买多块电池，然而过多的电池又会导致充电的过程很繁琐。

目前针对多电池充电的方案，一般采用跟电池通信的方式，获取电池的电量信息后再以一定的充电策略给电池充电，但是这种靠通信的方式设计较为复杂，并且稳定性较差，尤其当微处理器有异常的时候往往没法给电池充电。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种电池充电管理电路，无需和电池通信连接即可对多电池进行充电管理，电路结构简单。

第一方面，本实用新型实施方式采用的一个技术方案是：提供一种电池充电管理电路，包括电流采样单元、控制单元和至少一个充电电路，所述充电电路包括：在位检测电路和开关电路；

所述充电电路包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端连接充电电池的第一端，所述第二输出端连接所述充电电池的第二端；

所述在位检测电路的第一端连接所述第一输出端，所述在位检测电路的第二端连接所述控制单元的第一端，所述在位检测电路用于检测所述充电电池是否在位、以及所述充电电池在位时输出在位信号至所述控制单元；

所述开关电路的第一端连接输入电源的第一端，所述开关电路的第二端连接所述第一输出端，所述开关电路的第三端连接所述控制单元的第二端，所述开关电路用于根据所述控制单元的第一控制信号导通所述输入电源和所述第一输出端的连接、以及根据所述控制单元的第二控制信号断开所述输入电源和所述第一输出端的连接，所述控制单元用于根据所述在位信号输出所述第一控制信号至所述开关电路；

所述电流采样单元的第一端连接所述输入电源的第二端，所述电流采样单元的第二端连接所述第二输出端，所述电流采样单元的第三端连接所述控制单元的第三端，所述电流采样单元用于采样充电电流并输出充电电流信号至所述控制单元，所述控制单元还用于根据所述充电电流信号输出所述第二控制信号至所述开关电路。

在一些实施例中，所述电池充电管理电路包括至少两个充电电路，所述充电电路还包括电压采样电路；

所述电压采样电路的第一端连接所述第一输出端，所述电压采样电路的第二端连接所述控制单元的第四端，所述电压采样电路用于检测所述充电电池在位时的电池电压，所述控制单元根据所述电池电压控制所述充电电路工作。

在一些实施例中，所述开关电路包括第一开关单元和第二开关单元；

所述第一开关单元的第一端连接所述输入电源的第一端，所述第一开关单元的第二端连接所述第一输出端，所述第一开关单元的第三端连接所述第二开关单元的第一端，所述第二开关单元的第二端连接所述控制单元的第二端，所述第一开关单元用于根据所述第二开关单元的第三控制信号导通所述输入电源和所述第一输出端的连接，所述第二开关单元用于根据所述第一控制信号输出所述第三控制信号至所述第一开关单元。

在一些实施例中，所述第一开关单元包括第一开关管和第二开关管；

所述第一开关管的第一端连接所述输入电源的第一端，所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端连接所述第一输出端，所述第一开关管的第三端和所述第二开关管的第三端均连接所述第二开关单元的第一端。

在一些实施例中，所述第一开关管为第一PMOS管，所述第二开关管为第二PMOS管；

所述第一PMOS管的漏极连接所述输入电源的第一端，所述第一PMOS管的源极连接所述第二PMOS管的源极，所述第二PMOS管的漏极连接所述第一输出端，所述第一PMOS管和所述第二PMOS管的栅极均连接所述第二开关单元的第一端。

在一些实施例中，所述第一PMOS管的栅极连接所述第二PMOS管的栅极，所述第一开关单元还包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端连接所述第一PMOS管的源极，所述第一电阻的第二端连接所述第一PMOS管的栅极；所述第二电阻的第一端连接所述第一PMOS管的栅极，所述第二电阻的第二端连接所述第二开关单元的第一端。

在一些实施例中，所述第一开关单元还包括第一稳压二极管；

所述第一稳压二极管的阴极连接所述第一PMOS管的源极，所述第一稳压二极管的阳极连接所述第一PMOS管的栅极。

在一些实施例中，所述第二开关单元包括第三开关管；

所述第三开关管的第一端连接所述第一开关单元的第三端，所述第三开关管的第二端连接所述控制单元的第二端。

在一些实施例中，所述第三开关管为第一NMOS管；

所述第一NMOS管的漏极连接所述第一开关单元的第三端，所述第一NMOS管的源极接地，所述第一NMOS管的栅极连接所述控制单元的第二端。

在一些实施例中，所述第二开关单元还包括偏置电阻；

所述偏置电阻的一端连接所述第一NMOS管的栅极，所述偏置电阻的另一端连接所述第一NMOS管的源极。

在一些实施例中，所述第二开关单元还包括第三电阻；

所述第三电阻串接于所述第一NMOS管的栅极和所述控制单元的第二端之间。

在一些实施例中，所述电流采样单元为采样电阻；

所述采样电阻的第一端连接所述输入电源的第二端，所述采样电阻的第二端分别连接所述第二输出端和所述控制单元的第三端。

在一些实施例中，所述电压采样电路包括第一分压电阻和第二分压电阻；

所述第一分压电阻的第一端连接所述第一输出端，所述第一分压电阻的第二端分别连接所述控制单元的第四端和所述第二分压电阻的第一端，所述第二分压电阻的第二端接地。

在一些实施例中，所述电池充电管理电路还包括线性稳压电源；

所述线性稳压电源的第一端连接所述输入电源的第一端，所述线性稳压电源的第二端连接所述控制单元的供电端，所述线性稳压电源用于为所述控制单元供电。

在一些实施例中，所述电池充电管理电路还包括第一电容和第二电容；

所述第一电容的一端连接所述线性稳压电源的第一端，所述第一电容的另一端接地，所述第二电容的一端连接所述线性稳压电源的第二端，所述第二电容的另一端接地。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种充电装置，包括如上述第一方面任意一项所述的电池充电管理电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型实施例提供一种电池充电管理电路及充电装置，该电路包括电流采样单元、控制单元和至少一个充电电路，充电电路包括：在位检测电路和开关电路；其中，充电电路具有第一输出端和第二输出端，在位检测电路的第一端连接第一输出端、第二端连接控制单元的第一端；开关电路的第一端连接输入电源的第一端、第二端连接第一输出端、第三端连接控制单元的第二端；电流采样单元的第一端连接输入电源的第二端、第二端连接第二输出端、第三端连接接控制单元的第三端。在该电池充电管理电路中，控制单元根据在位检测电路的在位信号和电流采样单元的充电电流信号、控制开关电路闭合或断开充电回路，无需和电池通信连接即可对多电池进行充电管理，电路结构简单。

附图说明

一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施例提供的一种电池充电管理电路的结构框图示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种电池充电管理电路的结构框图示意图；

图3是本实用新型实施例提供的又一种电池充电管理电路的结构框图示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种电池充电管理电路的部分电路结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种电池充电管理电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

本实用新型实施例提供一种电池充电管理电路，请参阅图1，该电池充电管理电路100包括电流采样单元10、控制单元20和至少一个充电电路30，其中，充电电路30包括：开关电路31和在位检测电路32。充电电路30包括第一输出端OUT+和第二输出端OUT-，第一输出端OUT+连接充电电池的第一端，第二输出端OUT-连接充电电池的第二端。在位检测电路32的第一端连接所述第一输出端OUT+、在位检测电路32的第二端连接控制单元20的第一端，在位检测电路32用于检测充电电池是否在位、以及充电电池在位时输出在位信号至控制单元20。开关电路31的第一端用于连接输入电源200的第一端，开关电路31的第二端连接第一输出端OUT+，开关电路31的第三端连接控制单元20的第二端，开关电路31用于根据控制单元20的第一控制信号导通输入电源200和第一输出端OUT+的连接、以及根据控制单元20的第二控制信号断开输入电源200和第一输出端OUT+的连接，控制单元20用于根据所述在位信号输出所述第一控制信号至开关电路31。电流采样单元10的第一端用于连接输入电源200的第二端，电流采样单元10的第二端连接所述第二输出端OUT-，电流采样单元10的第三端连接控制单元20的第三端，电流采样单元10用于采样充电电流并输出充电电流信号至控制单元20，控制单元20还用于根据所述充电电流信号输出所述第二控制信号至开关电路31。

在该电池充电管理电路100中，每个电池对应一个充电电路30，并且各个充电电路30连接同一个充电电源，即上述提到的输入电源200。在该电池充电管理电路100中，先将电池充电管理电路100中的每一个充电电路30中的开关电路31的第一端都连接同一个输入电源200的第一端，电流采样单元10的第一端连接输入电源200的第二端。那么，控制单元20分别连接每一个充电电路30的在位检测电路32，以及，控制单元20分别连接每一个充电电路30的开关电路31，电流采样单元10可以用来检测总回路的充电电流。然后，当某一充电电路30中的在位检测电路32检测到该充电电路30的第一输出端OUT+连接有电池时，则在位检测电路32输出在位信号至控制单元20，控制单元20输出第一控制信号至该充电电路30的开关电路31，使开关电路31闭合，从而导通输入电源200和该充电电路30的第一输出端OUT+，此时，第一输出端OUT+可以输入充电电源给电池充电；在充电的过程中，电流采样单元10会采集充电电流并且输出充电电流信号至控制单元20，当充电电流信号达到预设充电截止电流时，则控制单元20会输出第二控制信号至该充电电路30的开关电路31，使开关电路31断开，从而断开该电池的充电回路，完成对该充电电路30的电池的充电。一般预设的充电截止电流要小于电池的满充的截止电流，以保证电池能完全充满。

综上，可见在本实用新型实施例提供的电池充电管理电路中，控制单元根据在位检测电路的在位信号和电流采样单元的充电电流信号、来控制开关电路闭合或断开电池的充电回路，这样，无需与电池通信连接即可对多电池进行充电管理，提高了多电池充电的稳定性；而且，电路设计简洁、电路结构简单，易于开发，降低了对电池智能化的要求，可靠性较高，也扩大了充电的应用场景；另外，通过设计多个充电回路，在一定程度上减少了人工插拔的繁琐过程，并且避免了电池之间由于电压不同而相互充电的安全问题；最后，通过在每个充电电路中设计在位检测电路，当该充电电路没有电池插入时，对应充电回路就没有输出电压，增强了电源的可靠性和系统的安全性。

应当注意的是，对于该电池充电管理电路，所述充电电池为锂电池、锂离子或者是聚合物电池，并且在进行同一时间插入到该电池充电管理电路中的电池，其最高充电电压、电池容量、充电电流等参数应该保证基本一致，这样，才有利于该电路充电稳定。

在其中一些实施例中，控制单元20可以采取STM8、STM16、STM32系列或者是其他一切合适的微处理控制器，可用于接收和输出数据，实际应用中可自由设置，在此不做限定。

在实际应用中，在位检测电路32可以采用现有技术中的在位检测电路结构，在此不做限定。

在其中一些实施例中，可以对每一个充电电路进行编号，然后按顺序对每一个充电电路进行检测，若第n个充电电路检测到电池在位时，则先对该充电电路中的电池按照上述的方式进行充电，充电完成后再检测第n+1个充电电路是否在位，若在位，则进行充电，若不在位，则接着检测第n+2个充电电路，依次类推，直到所有充电电路检测完毕。在实际应用中，检测顺序可以根据需要进行设置，在此不做限定。

为了方便多电池充电管理，在其中一些实施例中，请参阅图2，电池充电管理电路100包括至少两个充电电路，所述充电电路30还包括电压采样电路33；其中，电压采样电路33的第一端连接所述第一输出端OUT+，电压采样电路33的第二端连接控制单元20的第四端，电压采样电路33用于检测充电电池在位时的电池电压，控制单元20根据所述电池电压控制充电电路工作。

具体的，在该电池充电管理电路中，当某一充电电路的在位检测电路检测到电池在位时，控制单元会控制该充电电路的开关电路闭合，那么，输入电源将会输出电能至该充电电路，此时，电压采样电路将会检测充电电池的电压并将所述电池电压输出至控制单元，这样，控制单元在对电池充电时，可以获取电池电压，后续有利于多电池充电管理。在检测电池电压时，充电电流可以使用一个非常小的电流，这样可以使检测的电池电压比较精确。

例如，可以依据每个电池的电池电压来决定充电顺序。请参阅图3，在该电池充电管理电路中，包括电流采样单元20、控制单元20、第一充电电路301和第二充电电路302。第一充电电路301具有第一输出端OUT1+、第二输出端OUT1-，还包括第一开关电路311、第一在位检测电路312和第一电压采样电路313，第二充电电路具有第三输出端OUT2+、第四输出端OUT2-，还包括第二开关电路321、第二在位检测电路322和第二电压采样电路323。其中，第一开关电路311的第一端和第二开关电路321的第一端连接同一个输入电源200，第二输出端OUT1-和第四输出端OUT2-均连接电流采样单元10的第二端，电流采样单元10的第一端连接所述输入电源200，其余电路连接方式参照上面的阐述，在此不再赘述。

此时，如果检测到第一充电电路301有电池插入，即第一输出端OUT1+和第二输出端OUT1-连接有第一电池，则第一在位检测电路312输出第一充电电路301的在位信号至控制单元20，控制单元20控制第一开关电路311打开，使输入电源200输出电能到第一输出端OUT1+，此时第一输出端OUT1+就给第一充电电路301的第一电池充电，同时第一电压采样电路313检测到该第一电池的电压。如果在充电的过程中、第二充电电路302没有插入电池，则当控制单元20检测到电流采样单元10采集的充电电流到截止电流时，则认为充电完成，此时控制单元20控制第一开关电路311关闭，完成对第一电池的充电。如果在充电的过程中、第二在位检测电路322又检测到第二电池插入，则控制单元10关闭第一开关电路311，随后打开第二开关电路321，使电源输出到第三输出端OUT2+，此时第三输出端OUT2+就给第二电池充电，同时第二电压采样电路323检测到第二电池的电压，然后控制单元20再比较第一电池电压和第二电池电压的高低，接着以一定的充电策略按顺序分别给对应的电池充电，直至所有电池都充满。所述充电策略可以是电池电压高的先充，假设第一电池电压高于第二电池电压，则断开第二开关电路321，闭合第一开关电路311，先给第一充电电路301的电池充电，充电完成后再断开第一开关电路311，闭合第二开关电路321，给第二电池充电。可以理解的是，也可以电池电压低的先充，在此不对充电顺序做限定，实际应用中可根据实际需要进行设置。

具体的，在其中一些实施例中，请结合参阅图2和图4，电压采样电路33包括第一分压电阻Rp1和第二分压电阻Rp2。其中，第一分压电阻Rp1的第一端连接第一输出端OUT+，第一分压电阻Rp1的第二端分别连接控制单元20的第四端和第二分压电阻Rp2的第一端，第二分压电阻Rp2的第二端接地。在实际应用中，电压采样电路30中的分压电阻数、连接方式均可按照实际需要进行设置，或者是采用其他一切合适的电压采样电路，在此不需拘泥于本实施例中的限定。

在其中一些实施例中，请继续参阅图4，开关电路31包括第一开关单元3110和第二开关单元3120；其中，第一开关单元3110的第一端连接输入电源200的第一端，第一开关单元3110的第二端连接第一输出端OUT+，第一开关单元3110的第三端连接第二开关单元3120的第一端，第二开关单元3120的第二端连接控制单元20的第二端，第一开关单元3110用于根据第二开关单元3120的第三控制信号导通输入电源200和第一输出端OUT+的连接、以及根据第二开关单元3120的第四控制信号断开输入电源200和第一输出端OUT+的连接，第二开关单元3120用于根据控制单元20的第一控制信号输出所述第三控制信号至第一开关单元3110、以及根据控制单元20的第二控制信号输出所述第四控制信号至第一开关单元3110。

在其中一些实施例中，请继续参阅图4，第一开关单元3110包括第一开关管Q1和第二开关管Q2；第一开关管Q1的第一端连接输入电源200的第一端，第一开关管Q1的第二端连接第二开关管Q2的第一端，第二开关管Q2的第二端连接第一输出端OUT+，第一开关管Q1的第三端和第二开关管Q2的第三端均连接第二开关单元3120的第一端。

具体的，在其中一些实施例中，请再次参阅图4，所述第一开关管为第一PMOS管Q1，所述第二开关管为第二PMOS管Q2；其中，第一PMOS管Q1的漏极连接输入电源200的第一端，第一PMOS管Q1的源极连接第二PMOS管Q2的源极，第二PMOS管Q2的漏极连接第一输出端OUT+，第一PMOS管Q1和第二PMOS管Q2的栅极均连接第二开关单元3120的第一端。此时，第三控制信号为低电平信号，第四控制信号为高电平信号。同时，通过两个反向串联的MOS管可以防止电流倒灌，使电池在充电时能够更加安全。在实际应用中，第一开关管Q1和第二开关管Q2可以使用PNP三极管、或者是类似PMOS管的开关管，在此不需拘泥于本实施例中的限定。

在其中一些实施例中，请再次参阅图4，所述第一PMOS管Q1的栅极连接所述第二PMOS管Q2的栅极，所述第一开关单元3110还包括第一电阻R1和第二电阻R2；第一电阻R1的第一端连接第一PMOS管Q1的源极，第一电阻R1的第二端连接第一PMOS管Q1的栅极；第二电阻R2的第一端连接第一PMOS管Q1的栅极，第二电阻R2的第二端连接第二开关单元3120的第一端。这样，第一电阻R1和第二电阻R2可用来调整PMOS管的开关速度。

为了保护PMOS管，在其中一些实施例中，请再次参阅图4，所述第一开关单元3110还包括第一稳压二极管ZD1；第一稳压二极管ZD1的阴极连接第一PMOS管Q1的源极，第一稳压二极管ZD1的阳极连接第一PMOS管Q1的栅极。这样，第一稳压二极管ZD1可以稳定PMOS管的栅极和源极之间的电压。

在其中一些实施例中，请再次参阅图4，所述第二开关单元3120包括第三开关管Q3；第三开关管Q3的第一端连接第一开关单元3110的第三端，第三开关管Q3的第二端连接控制单元20的第二端。

在其中一些实施例中，请再次参阅图4，所述第三开关管为第一NMOS管Q3；第一NMOS管的Q3漏极连接第一开关单元3110的第三端，第一NMOS管Q3的源极接地，第一NMOS管Q3的栅极连接控制单元20的第二端。此时，第一控制信号为高电平信号，第二控制信号为低电平信号。在实际应用中，第三开关管可以使用NPN三极管、或者是类似NMOS管的开关管，在此不需拘泥于本实施例中的限定。

在其中一些实施例中，请再次参阅图4，所述第二开关单元3120还包括偏置电阻Rf；偏置电阻Rf的一端连接第一NMOS管Q3的栅极，偏置电阻Rf的另一端连接第一NMOS管Q3的源极。该偏置电阻Rf可以为第一NMOS管Q3提供偏置电压以及避免第一NMOS管Q3误动作。

为了限制控制单元20输出至第二开关单元3120的控制信号的电流大小，在其中一些实施例中，请再次参阅图4，所述第二开关单元3120还包括第三电阻R3；第三电阻R3串接于第一NMOS管的栅极和控制单元20的第二端之间。此时，第三电阻R3可用于限制控制单元20信号的电流大小，从而保护第一NMOS管。

在其中一些实施例中，请参阅图4，电流采样单元10为采样电阻SENSE1。采样电阻SENSE1的第一端连接所述输入电源200的第二端，采样电阻SENSE1的第二端分别连接所述第二输出端OUT-和控制单元20的第三端。这样，控制单元20通过检测采样电阻SENSE1的第二端的电压值，并且结合输入电源200的电压值以及采样电阻SENSE1的电阻值，来计算得到充电电流。

为了使电路设计更为简洁，在其中一些实施例中，请参阅图2，所述电池充电管理电路100还包括线性稳压电源40。其中，线性稳压电源40的第一端连接输入电源200的第一端，线性稳压电源40的第二端连接控制单元20的供电端，所述线性稳压电源40用于为所述控制单元20供电，这样，当该电池充电管理电路100接入输入电源200后，输入电源200不仅可以为电池充电，还可以为控制单元20提供供电，使电路无需再增加专门为控制单元供电的电源，使电路更为简洁。

为了使线性稳压电源给控制单元的供电电压更为稳定，在其中一些实施例中，请参阅图5，所述电池充电管理电路100还包括第一电容C1和第二电容C2。其中，第一电容C1的一端连接线性稳压电源40的第一端，第一电容C1的另一端接地，第二电容C2的一端连接线性稳压电源的40第二端，第二电容C2的另一端接地，所述第一电容C1和所述第二电容C2可以为线性稳压电源40的输入电流和输出电流进行滤波，使控制单元的供电电压更为稳定。

下面结合图3和图5所示的电路详细阐述本实用新型实施例提供的电池充电管理电路的具体工作过程，在该电池充电管理电路100中，线性稳压电源40的第三端接地，POWER+表示输入电源200的正极端，POWER-表示输入电源200的负极端，第一开关电路311包括第一PMOS管Q1、第二PMOS管Q2、第一NMOS管Q3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一偏置电阻Rf和第一稳压二极管ZD1,第一分压电压采样电路313包括第一分压电阻Rp1和第二分压电阻Rp2,其电路连接方式参照上面的描述，在此不再赘述，第二开关电路321包括第三PMOS管Q4、第四PMOS管Q5、第二NMOS管Q6、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二偏置电阻Rff和第二稳压二极管ZD2，其电路连接方式和第一开关电路311一致，第二电压采样电路323包括第三分压电阻Rp3和第四分压电阻Rp4，其电路连接方式和第一电压采样电路323一致。

为方便描述，此处选用两个充电电路，以及控制单元默认先检测第一充电电路，实际应用中充电电路个数、检测顺序以及充电顺序不做限定。首先，当第一在位检测电路312检测到第一电池在位时，第一检测电路312输入第一在位信号至控制单元20，接着，控制单元20输出高电平至第一NMOS管Q3，第一NMOS管Q3导通，第一PMOS管Q1和第二PMOS管Q2的栅极拉低，第一PMOS管Q1和第二PMOS管Q2导通，使输入电源和第一电池之间的连接导通，第一电池进行充电，同时，第一分压电阻Rp1和第二分压电阻Rp2输出分压信号至控制单元20，控制单元20根据分压信号ADC1得出第一电池的电池电压。如果此时第二充电电路中没有电池插入，那么，第一电池继续充电，当控制单元20检测到采样电阻SENSE1采集的充电电流小于预设的充电截止电流，控制单元20将输出低电平至第一NMOS管Q3，从而断开第一NMOS管Q3、第一PMOS管Q1和第二PMOS管Q2，即断开第一充电电路，完成对第一电池的充电。如果此时第二充电电路中有第二电池插入，那么，第二在位检测电路312也会输入第二在位信号至控制单元20，由于系统默认先检测第一充电电路，那么此时等控制单元20得到第一电池的电池电压后，控制单元20将输出低电平至第一NMOS管Q3，以及输出高电平至第二NMOS管Q6，从而断开第一充电电路，打开第二充电电路；同样的，第三分压电阻Rp3和第四分压电阻Rp4输出分压信号至控制单元20，控制单元20根据分压信号ADC2得出第二电池的电池电压，然后比较第一电池的电池电压和第二电池的电池电压，根据电池电压高低来决定电池的充电顺序，按照所述充电顺序依次按照上述方式闭合和断开充电电路，直至所有电池充电完毕。

可见，在本实用新型实施例提供的电池充电管理电路中，无需与电池通信连接即可对多电池进行充电管理，直接通过在位信号、电池电压以及充电电流信号来进行充电管理，提高了多电池充电的稳定性；而且，通过设计多个充电回路，在一定程度上减少了人工插拔的繁琐过程，并且避免了电池之间由于电压不同而相互充电的安全问题；最后，通过在每个充电电路中设计在位检测电路，当该充电电路没有电池插入时，对应充电回路就没有输出电压，增强了充电装置的可靠性和系统的安全性。

本实用新型实施例还提供一种充电装置，包括如上述任意一项所述的电池充电管理电路。该充电装置包括电流采样单元、控制单元和至少一个充电电路，充电电路包括：在位检测电路和开关电路；在位检测电路的第一端连接第一输出端、第二端连接控制单元的第一端；开关电路串接于输入电源的第一端与第一输出端之间、并且还连接控制单元的第二端；电流采样单元串接于输入电源的第二端与第二输出端之间、并且还连接控制单元的第三端。可见在该充电装置中，控制单元根据在位检测电路的在位信号和电流采样单元的充电电流信号、来控制开关电路闭合或断开电池的充电回路，这样，无需与电池通信连接即可对多电池进行充电管理，提高了多电池充电的稳定性；而且，电路设计简洁、易于开发，降低了对电池智能化的要求，可靠性较高，也扩大了充电装置的应用场景；另外，通过设计多个充电回路，在一定程度上减少了人工插拔的繁琐过程，并且避免了电池之间由于电压不同而相互充电的安全问题；最后，通过在每个充电电路中设计在位检测电路，当该充电电路没有电池插入时，对应充电回路就没有输出电压，增强了充电装置的可靠性和系统的安全性。

本实用新型实施例提供一种电池充电管理电路及充电装置，该电路包括电流采样单元、控制单元和至少一个充电电路，充电电路包括：在位检测电路和开关电路；其中，充电电路具有第一输出端和第二输出端，在位检测电路的第一端连接第一输出端、第二端连接控制单元的第一端；开关电路的第一端连接输入电源的第一端、第二端连接第一输出端、第三端连接控制单元的第二端；电流采样单元的第一端连接输入电源的第二端、第二端连接第二输出端、第三端连接接控制单元的第三端。在该电池充电管理电路中，控制单元根据在位检测电路的在位信号和电流采样单元的充电电流信号、控制开关电路闭合或断开充电回路，无需和电池通信连接即可对多电池进行充电管理。

需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种电池充电管理电路，其特征在于，包括电流采样单元、控制单元和至少一个充电电路，所述充电电路包括：在位检测电路和开关电路；

所述充电电路包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端连接充电电池的第一端，所述第二输出端连接所述充电电池的第二端；

所述在位检测电路的第一端连接所述第一输出端，所述在位检测电路的第二端连接所述控制单元的第一端，所述在位检测电路用于检测所述充电电池是否在位、以及所述充电电池在位时输出在位信号至所述控制单元；

所述开关电路的第一端连接输入电源的第一端，所述开关电路的第二端连接所述第一输出端，所述开关电路的第三端连接所述控制单元的第二端，所述开关电路用于根据所述控制单元的第一控制信号导通所述输入电源和所述第一输出端的连接、以及根据所述控制单元的第二控制信号断开所述输入电源和所述第一输出端的连接，所述控制单元用于根据所述在位信号输出所述第一控制信号至所述开关电路；

所述电流采样单元的第一端连接所述输入电源的第二端，所述电流采样单元的第二端连接所述第二输出端，所述电流采样单元的第三端连接所述控制单元的第三端，所述电流采样单元用于采样充电电流并输出充电电流信号至所述控制单元，所述控制单元还用于根据所述充电电流信号输出所述第二控制信号至所述开关电路。

2.根据权利要求1所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述电池充电管理电路包括至少两个充电电路，所述充电电路还包括电压采样电路；

所述电压采样电路的第一端连接所述第一输出端，所述电压采样电路的第二端连接所述控制单元的第四端，所述电压采样电路用于检测所述充电电池在位时的电池电压，所述控制单元用于根据所述电池电压控制所述充电电路工作。

3.根据权利要求1或2所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述开关电路包括第一开关单元和第二开关单元；

所述第一开关单元的第一端连接所述输入电源的第一端，所述第一开关单元的第二端连接所述第一输出端，所述第一开关单元的第三端连接所述第二开关单元的第一端，所述第二开关单元的第二端连接所述控制单元的第二端，所述第一开关单元用于根据所述第二开关单元的第三控制信号导通所述输入电源和所述第一输出端的连接，所述第二开关单元用于根据所述第一控制信号输出所述第三控制信号至所述第一开关单元。

4.根据权利要求3所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一开关管和第二开关管；

所述第一开关管的第一端连接所述输入电源的第一端，所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端连接所述第一输出端，所述第一开关管的第三端和所述第二开关管的第三端均连接所述第二开关单元的第一端。

5.根据权利要求4所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述第一开关管为第一PMOS管，所述第二开关管为第二PMOS管；

所述第一PMOS管的漏极连接所述输入电源的第一端，所述第一PMOS管的源极连接所述第二PMOS管的源极，所述第二PMOS管的漏极连接所述第一输出端，所述第一PMOS管和所述第二PMOS管的栅极均连接所述第二开关单元的第一端。

6.根据权利要求5所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述第一PMOS管的栅极连接所述第二PMOS管的栅极，所述第一开关单元还包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端连接所述第一PMOS管的源极，所述第一电阻的第二端连接所述第一PMOS管的栅极；所述第二电阻的第一端连接所述第一PMOS管的栅极，所述第二电阻的第二端连接所述第二开关单元的第一端。

7.根据权利要求6所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述第一开关单元还包括第一稳压二极管；

所述第一稳压二极管的阴极连接所述第一PMOS管的源极，所述第一稳压二极管的阳极连接所述第一PMOS管的栅极。

8.根据权利要求3所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第三开关管；

所述第三开关管的第一端连接所述第一开关单元的第三端，所述第三开关管的第二端连接所述控制单元的第二端。

9.根据权利要求8所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述第三开关管为第一NMOS管；

所述第一NMOS管的漏极连接所述第一开关单元的第三端，所述第一NMOS管的源极接地，所述第一NMOS管的栅极连接所述控制单元的第二端。

10.根据权利要求9所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述第二开关单元还包括偏置电阻；

所述偏置电阻的一端连接所述第一NMOS管的栅极，所述偏置电阻的另一端连接所述第一NMOS管的源极。

11.根据权利要求10所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述第二开关单元还包括第三电阻；

所述第三电阻串接于所述第一NMOS管的栅极和所述控制单元的第二端之间。

12.根据权利要求1所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述电流采样单元为采样电阻；

所述采样电阻的第一端连接所述输入电源的第二端，所述采样电阻的第二端分别连接所述第二输出端和所述控制单元的第三端。

13.根据权利要求2所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述电压采样电路包括第一分压电阻和第二分压电阻；

所述第一分压电阻的第一端连接所述第一输出端，所述第一分压电阻的第二端分别连接所述控制单元的第四端和所述第二分压电阻的第一端，所述第二分压电阻的第二端接地。

14.根据权利要求1或2所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述电池充电管理电路还包括线性稳压电源；

所述线性稳压电源的第一端连接所述输入电源的第一端，所述线性稳压电源的第二端连接所述控制单元的供电端，所述线性稳压电源用于为所述控制单元供电。

15.根据权利要求14所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述电池充电管理电路还包括第一电容和第二电容；

所述第一电容的一端连接所述线性稳压电源的第一端，所述第一电容的另一端接地，所述第二电容的一端连接所述线性稳压电源的第二端，所述第二电容的另一端接地。

16.一种充电装置，其特征在于，包括如权利要求1-15任意一项所述的电池充电管理电路。

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