TW201944689A - 用於電池充電的交流信號功率變換系統、充電系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於電池充電的交流信號功率變換系統、充電系統及方法。交流信號功率變換系統包括：市電整流濾波電路，該市電整流濾波電路接收交流電信號，並且對所接收的交流電信號進行整流和濾波；功率變換電路，該功率變換電路從所述市電整流濾波電路接收經整流和濾波的電信號，並且對所接收的電信號進行功率變換；輸出整流濾波電路，該輸出整流濾波電路從所述功率變換電路接收經功率變換的電信號，對所接收的電信號進行整流和濾波以得到直接用於對所述電池充電的直流電信號；以及恒壓恒流分檔電路，其從所述交流信號功率變換系統的外部接收電流檔級指令，並且根據所述電流檔級指令控制功率變換電路以實現對所述電池的分檔恒流充電。

Description

用於電池充電的交流信號功率變換系統、充電系統及方法
本發明總體涉及電路領域，更具體地，涉及一種用於電池充電的交流信號功率變換系統、充電系統及方法。
鋰電池是現今社會各類可擕式設備不可或缺的組成部分，廣泛用於手機、筆記本、平板電腦、無人機、掃地機等。鋰電池為充電次數有限的可充電電池，需要配合相應的充電器來使用。由於不同的鋰電池具有不同的電池特性，因此，充電器對其進行充電的方式需要與電池的特性相符，否則會影響電池的壽命及容量。
由於成本或設計原因，充電器的充電方式多種多樣，不同的充電方法對充電器的線路有不同的要求。但是傳統的充電器至少包括交流到直流(AC-DC)恒壓轉換器、直流到直流(DC-DC)恒流轉換器以及電壓感測和控制器，由此也導致了傳統充電器結構複雜和體積大等問題。因此，存在設計適於攜帶的體積較小的充電器的需要。
根據本發明的一方面，提供了一種用於電池充電的交流信號功率變換系統，該交流信號功率變換系統包括：市電整流濾波電路，該市電整流濾波電路接收交流電信號，並且對所接收的交流電信號進行整流和濾波；功率變換電路，該功率變換電路從市電整流濾波電路接收經整流和濾波的電信號，並且對所接收的電信號進行功率變換；輸出整流濾波電路，該輸出整流濾波電路從功率變換電路接收經功率變換的電信號，對所接收的電信號進行整流和濾波以得到直接用於對電池充電的直流電信號；以及恒壓恒流分檔電路，該恒壓恒流分檔電路從交流信號功率變換系統的外部接收電流檔級指令，並且根據電流檔級指令控制功率變換電路以實現 對電池的分檔恒流充電。
根據本發明的另一方面，提供了一種用於電池充電的充電系統，該充電系統包括：上述交流信號功率變換系統；以及電壓檢測和控制電路，該電壓檢測和控制電路對電池中的一個或多個電芯中的每個電芯進行即時檢測以獲得每個電芯的即時電壓，並且基於預定充電模型和即時電壓來生成並輸出電流檔級指令；其中，交流信號功率變換系統中的恒壓恒流分檔電路通過控制輸入功率變換電路的電流來對直流電信號進行分檔恒流控制。
根據本發明的又一方面，提供了一種用於電池充電的方法，該方法包括：通過市電整流濾波電路接收交流電信號並且對所接收的交流電信號進行整流和濾波；通過功率變換電路從市電整流濾波電路接收經整流和濾波的電信號並且對所接收的電信號進行功率變換；通過輸出整流濾波電路從功率變換電路接收經功率變換的電信號，並且對所接收的電信號進行整流和濾波以得到直接用於對電池充電的直流電信號；以及通過恒壓恒流分檔電路從交流信號功率變換系統的外部接收電流檔級指令，並且根據電流檔級指令控制功率變換電路以實現對電池的分檔恒流充電。
本發明實施例所提供的用於電池充電的交流信號功率變換系統、充電系統及方法不僅能夠實現充電的恒壓恒流分檔控制，而且充電系統結構簡單，成本較低。此外，本發明實施例所提供的交流信號功率變換系統和充電系統能夠用於由多個電芯串聯而成電池充電。
100、200‧‧‧充電系統
120‧‧‧交流信號功率變換系統
B1、B2、B3‧‧‧電芯
U3A‧‧‧發光二極體
104、204‧‧‧電壓感測和控制電路
105、205‧‧‧信號隔離電路
101、201‧‧‧市電整流濾波電路
102、202‧‧‧功率變換電路
103、203‧‧‧輸出整流濾波電路
106、206‧‧‧恒壓恒流分檔電路
110、210‧‧‧電池
DB1‧‧‧整流電路
C1、C2‧‧‧電容器
S301、S302、S303、S304‧‧‧步驟
R6、R7、R8、R9、R10、R11‧‧‧電阻
17、18、19、20、CS、GATE、ADJ‧‧‧引腳
U3B‧‧‧光敏三極管
U1‧‧‧控制晶片
R1‧‧‧第一電阻
300‧‧‧電池充電的方法
Q1‧‧‧開關電路
T1‧‧‧變壓電路
D1‧‧‧整流二極體
U2‧‧‧晶片
2041‧‧‧電池電壓取樣電路
結合以下附圖，根據本發明的實施例的描述可以更好地理解本發明，其中：第1圖示出了根據本發明的一個實施例的用於電池充電的充電系統的框圖。
第2圖示出了根據本發明的一個實施例的預定充電模型。
第3圖示出了根據本發明的一個實施例的電流檔級指令。
第4圖示出了根據本發明的另一實施例的電流檔級指令。
第5圖示出了根據本發明的另一實施例的用於電池充電的充電系統的原理示意圖。
第6圖示出了根據本發明的一個實施例的用於電池充電的方法流程圖。
下面將詳細描述本發明各個方面的特徵和示例性實施例。下面的描述涵蓋了許多具體細節，以便提供對本發明的全面理解。但是，對於本領域技術人員來說顯而易見的是，本發明可以在不需要這些具體細節中的一些細節的情況下實施。下面對實施例的描述僅僅是為了通過示出本發明的示例來提供對本發明更清楚的理解。本發明絕不限於下面所提出的任何具體配置，而是在不脫離本發明的精神的前提下覆蓋了相關元素或部件的任何修改、替換和改進。
電池通常具有一個或多個電芯。例如，一些可擕式設備(例如，無人機)由於工作電壓較高，通常需要多個電芯串聯來構成電池。在無特別說明的情況下，本申請適用於具有一個電芯的電池或者具有一個或多個電芯的電池。
第1圖示出了根據本發明的一個實施例的用於電池充電的充電系統的框圖。如第1圖所示，充電系統100包括：交流信號功率變換系統120和電壓感測和控制電路104。
在一個實施例中，充電系統100還可以包括信號隔離電路105，該信號隔離電路105位於交流信號功率變換系統120和電壓感測和控制電路104之間。
交流信號功率變換系統120可以包括：市電整流濾波電路101、功率變換電路102、輸出整流濾波電路103、以及恒壓恒流分檔電路106。信號在充電系統100中的傳送方向如第1圖中的箭頭方向所示。
市電整流濾波電路101可以接收交流電信號，並且對所接收的交流電信號進行整流和濾波。
功率變換電路102可以從市電整流濾波電路101接收經整流和濾波的電信號，並且對所接收的電信號進行功率變換。
輸出整流濾波電路103可以從功率變換電路102接收經功 率變換的電信號，對所接收的電信號進行整流和濾波以得到直接用於對電池110充電的直流電信號，而無需再對電流進行其他變換。
電壓感測和控制電路104對電池110中的一個或多個電芯中的每個電芯進行即時檢測以獲得每個電芯的即時電壓，並且基於預定充電模型和所檢測到的即時電壓來生成並輸出電流檔級指令。
恒壓恒流分檔電路106(例如，經由信號隔離電路105)接收來自電壓感測和控制電路104的電流檔級指令，並且根據該電流檔級指令控制功率變換電路實現對電池的分檔恒流充電。具體地，恒壓恒流分檔電路106通過控制輸入功率變換電路102的電流來對為電池110充電的直流電信號進行分檔恒流控制。
也就是說，在交流信號功率變換系統120與電池110之間無需傳統的DC-DC恒流變換器，交流信號功率變換系統120中的輸出整流濾波電路103輸出的電信號可作為直接對電池進行充電的直流電信號。傳統的DC-DC恒流變換器所具有的恒流和/或分檔功能由恒壓恒流分檔電路106協同信號隔離電路105、電壓感測和控制電路104以及功率變換電路102來完成。
第2圖示出了根據本發明的一個實施例的預定充電模型。不同的電池具有不同的特性。第2圖示出的是針對一種鋰電池的預定充電模型。
該鋰電池的電芯過充到電壓高於預定電壓值後，會開始產生副作用。過充電壓愈高，危險性也跟著愈高。這是因為在過充過程，電解液等材料會裂解產生氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂，讓氧氣進去與堆積在負極表面的鋰原子反應，進而爆炸。因此，鋰電池充電時，一定要設定電壓上限，才可以同時兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。針對該鋰電池而言，最理想的充電電壓上限為4.2V。如第2圖所示，該電芯的電壓最低為2.4V。根據該預定充電模型，該電池的充電過程經過恒流充電過程和恒壓充電過程。
由於對於特定的電池，其最低電壓和最高電壓是已知的，電壓檢測和控制電路104可以在監測到電芯電壓後，根據電壓值來判斷要 充電的電芯個數。
在一個實施例中，恒壓恒流分檔電路106可以具有多個電壓基準，從而能夠輸出相應的多個電流，以實現對直流電信號的分檔恒流控制。
在一個實施例中，電流檔級指令可以包括經脈衝寬度調製的信號。例如，第3圖示出了根據本發明的一個實施例的電流檔級指令。第4圖示出了根據本發明的另一實施例的電流檔級指令。但是，電流檔級指令的具體類型並不限於本發明的實施例。
在一個實施例中，電流檔級指令包括電流升檔指令和電流降檔指令。例如，第3圖中示出的電流檔級指令可以是電流升檔指令，而第4圖中示出的電流檔級指令可以是電流降檔指令。電流升檔指令和電流降檔指令可以採用特殊的編碼方式來防止誤動作，但並不限於本發明中所示出的示例。
在一個實施例中，充電系統100還可以包括充電開關電路(圖中未示出)。充電開關電路的第一端子與輸出整流濾波電路103的輸出端相連接，充電開關電路的第二端子與電池110相連接，也就是說，充電開關電路處於輸出整流濾波電路103和電池110之間來作為對電池110充電的開關。而且，充電開關電路的第三端子與電壓檢測和控制電路104相連接。當電壓感測和控制電路104感測到電池110一個或多個電芯中的任一電芯的電壓處於預定範圍內時，充電開關電路開啟以對該電芯進行充電。
上述電壓感測和控制電路104、信號隔離電路105、以及恒壓恒流分檔電路106可以構成隔離式返馳變換器，其具有上述電壓感測和控制電路104、信號隔離電路105、以及恒壓恒流分檔電路106的功能。
第5圖示出了根據本發明的另一實施例的用於電池充電的充電系統的原理示意圖。如第5圖所示，充電系統200包括：市電整流濾波電路201、功率變換電路202、輸出整流濾波電路203、電壓感測和控制電路204、信號隔離電路205、以及恒壓恒流分檔電路206。上述電路的功能與針對圖1所描述的電路功能相同，在此不再贅述。
在一個實施例中，如第5圖所示，市電整流濾波電路201 可以包括由四個二極體組成的整流電路DB1和由電容器C1構成的濾波電路，其分別用於對交流電信號進行整流和濾波。
在一個實施例中，如第5圖所示，功率變換電路202可以包括開關電路Q1和變壓電路T1。在一個實施例中，開關電路Q1可以是場效應管，Q1的閘極與功率變換電路202的第一端子相連接，Q1的源極與功率變換電路202的第二端子相連接。但開關電路Q1不限於第5圖所示的示例。
在一個實施例中，如第5圖所示，輸出整流濾波電路203可以包括整流二極體D1和電容器C2，分別用於整流和濾波。
在一個實施例中，如第5圖所示，電壓感測和控制電路204可以包括晶片U2和電池電壓取樣電路2041。電池電壓取樣電路2041可以由電阻R6、R7、R8、R9、R10、R11組成，其連接方式如第5圖所示。第5圖中示出的電池210包括3個電芯B1、B2和B3。所串聯的電芯的數目並不限於第5圖所示，本發明的實施例在該方面不受限。
在一個實施例中，晶片U2可以是微控制器(MCU)，其可以包括具有資料處理能力的中央處理器(Central Processing Unit，CPU、隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)、唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)、多種I/O口和中斷系統、計時器/計數器、脈寬調變電路、類比多路轉換器、A/D轉換器等中的一者或多者。如第5圖所示，通過電池電壓取樣電路2041對3個電芯B1、B2和B3進行電壓採樣，晶片U2例如通過引腳17、18和19接收所採樣的電壓。晶片U2還可以包括用於其他功能的其他引腳。
在一個實施例中，如第5圖所示，信號隔離電路205可以是由發光二極體U3A和光敏三極管U3B封裝在一起的光耦隔離電路。光耦隔離電路使被隔離的兩部分電路之間沒有電的直接連接，主要是防止因有電的連接而引起的安全問題。例如，信號隔離電路205用於防止其左側高壓電路與其右側低壓電路之間的安全隔離。
在一個實施例中，如第5圖所示，恒壓恒流分檔電路206的第一端子與功率變換電路202的第一端子相連接，恒壓恒流分檔電路206 的第二端子與功率變換電路202的第二端子相連接。恒壓恒流分檔電路206可以包括控制晶片U1和第一電阻R1。
在一個實施例中，如第5圖所示，控制晶片U1可以包括引腳GATE和引腳CS。引腳GATE可以作為電流輸出控制腳，引腳CS可以作為電流取樣腳。引腳GATE與恒壓恒流分檔電路206的第一端子相連接，也即，與功率變換電路202的第一端子相連接。引腳CS與恒壓恒流分檔電路206的第二端子相連接，也即，與功率變換電路202的第二端子相連接。第一電阻R1的第一端子與恒壓恒流分檔電路206的第二端子相連接，並且第一電阻R1的第二端子接地。控制晶片U1還可以包括引腳ADJ，用於接收電流分檔指令以觸發恒壓恒流分檔電路206進行恒壓恒流分檔控制。控制晶片U1中設置有多個電壓基準來實現多級電流。例如，在一個實施例中，控制晶片U1中設置有8個基準電壓。但本發明的實施例在該方面不進行限制。
在一個實施例中，控制晶片U1是電流可外部通訊程式設計控制的脈衝寬度調製恒流恒壓積體電路，可以通過外部程式設計來實現相應功能。
一些可擕式設備由於工作電壓較高，通常需要多個電芯串聯來構成電池。在對這種電池進行充電的過程中，每個電芯由於容量和自放電率存在差異而使得每個電芯的電壓具有差異，此時需採取均衡措施來確保安全性和穩定性，防止過充。因此，在一個實施例中，充電系統200可以包括平衡電路(圖中未示出)。例如，平衡電路可以由電阻和場效應管串聯構成，與相應的電芯並聯，用於在電芯充電達到預定電壓值時開啟場效應管來分流，從而使得流過電芯的電流減小，以防止過充。
本發明中描述的充電系統可以支援具有不同個數的電芯的電池充電，可以通過更換充電系統與電池之間相應的連接線來實現對具有不同個數的電芯的電池進行充電。
第6圖示出了根據本發明的一個實施例的用於電池充電的方法300流程圖。如第6圖所示，電池充電方法300可以包括如下步驟：步驟S301：通過市電整流濾波電路接收交流電信號並且 對所接收的交流電信號進行整流和濾波；步驟S302：通過功率變換電路從市電整流濾波電路接收經整流和濾波的電信號並且對所接收的電信號進行功率變換；步驟S303：通過輸出整流濾波電路從功率變換電路接收經功率變換的電信號，並且對所接收的電信號進行整流和濾波以得到直接用於對電池充電的直流電信號；和步驟S304：通過恒壓恒流分檔電路從交流信號功率變換系統的外部接收電流檔級指令，並且根據電流檔級指令控制功率變換電路以實現對電池的分檔恒流充電。
在電池充電方法300中，恒壓恒流分檔電路具有多個電壓基準，從而能夠輸出相應的多個電流，以實現分檔恒流控制。
在電池充電方法300中，電流檔級指令可以包括經脈衝寬度調製的信號。
在電池充電方法300中，電流檔級指令包括電流升檔指令和電流降檔指令。
在電池充電方法300中，恒壓恒流分檔電路的第一端子與功率變換電路的第一端子相連接，恒壓恒流分檔電路的第二端子與功率變換電路的第二端子相連接。
在電池充電方法300中，恒壓恒流分檔電路包括控制晶片和第一電阻，控制晶片包括引腳GATE和引腳CS，引腳GATE作為電流及功率變換輸出控制腳，引腳CS作為電流取樣腳。
在電池充電方法300中，引腳GATE與恒壓恒流分檔電路的第一端子相連接，引腳CS與恒壓恒流分檔電路的第二端子相連接，第一電阻的第一端子與恒壓恒流分檔電路的第二端子相連接，並且第一電阻的第二端子接地。
在電池充電方法300中，該控制晶片是電流可外部通訊程式設計控制的脈衝寬度調製恒流恒壓積體電路。
在一個實施例中，電池充電方法300還可以包括：通過電壓檢測和控制電路對電池中的一個或多個電芯中的每個電芯進行即時檢測 以獲得每個電芯的即時電壓，並且基於預定充電模型和即時電壓來生成並輸出電流檔級指令；其中，交流信號功率變換系統中的恒壓恒流分檔電路通過控制輸入功率變換電路的電流來對直流電信號進行分檔恒流控制。
在一個實施例中，電池充電方法300還可以包括：通過信號隔離電路從電壓檢測和控制電路接收電流檔級指令並且將電流檔級指令傳送給恒壓恒流分檔電路。
在電池充電方法300中，輸出整流濾波電路的輸出端與充電開關電路的第一端子相連接，充電開關電路的第二端子與電池相連接，並且充電開關電路的第三端子與電壓檢測和控制電路相連接。電池充電方法300還可以包括：當電壓檢測和控制電路檢測到一個或多個電芯中的任一電芯的電壓處於預定範圍內時，充電開關電路開啟以對該電芯進行充電。
下面以第5圖中所示的充電系統200為例，來對根據本發明的實施例中的充電系統實現恒壓恒流分檔控制的方式進行詳細說明。
當充電系統200連接充電插座和待充電的電池210之後，開始對電池210進行充電。電壓檢測和控制電路204感測電芯B1、B2和B3的即時電壓，如果三個電芯的電壓均大於2.4V(最低電壓)並且小於4.2V(最大電壓)，則電壓感測和控制電路204生成電流升檔指令，並且該通過引腳20發送該電流升檔指令至信號隔離電路205。信號隔離電路205將該電流升檔指令傳送至恒壓恒流分檔電路206，例如，由恒壓恒流分檔電路206中的控制晶片U1的ADJ引腳接收該電流升檔指令。該電流升檔指令指示恒壓恒流分檔電路206將電流升檔一級。電壓感測和控制電路204可以發送多個電流升檔指令來指示電流升檔多級。
如上所述，控制晶片U1中設置有多個電壓基準，可以實現多級電流控制。控制晶片U1的CS引腳對流過R1的電流進行採樣，基於所採樣的電流和R1的電阻值得到R1的電壓值。基於電流升檔指令和預設充電模型可以得到該電流升檔指令所對應的電壓基準值，將R1的電壓值與該電壓基準值進行比較，來控制GATE引腳的脈衝寬度，通過場效應管Q1控制功率的變換，即控制變壓器T1的輸出恒流電流，從而影響輸入到電池210的充電電流大小。
例如，當電芯B3的電壓首先達到4.2V時，降檔指令傳送至恒壓恒流分檔電路降到最低檔，電芯B3所對應的平衡電路開關開啟，從而對流過電芯B3的電流分流，以防止電芯B3過充，此時，電芯B3進入以平衡電路分流充電階段。由於電芯B1和電芯B2未達到最大電壓，因此對電芯B1和電芯B2繼續以如上所述最小檔位元電流的方式進行充電，直到達到最大電壓4.2V，關閉充電。上述示例僅僅對充電系統200的充電方法的工作原理進行示例性描述，並不進行限制。
本發明實施例所提供的用於電池充電的交流信號功率變換系統、充電系統及方法省去了傳統充電器中的DC-DC轉換電路，不僅能夠實現充電的恒壓恒流分檔控制，而且結構簡單，成本較低。此外，本發明實施例所提供的交流信號功率變換系統和充電系統能夠用於由多個電芯串聯而成電池充電。
本發明實施例提供的用於電池充電的交流信號功率變換系統、充電系統及方法可以適用於各種電池，尤其是無人機的電池。
上文中提到了“一個實施例”、“另一實施例”、“又一實施例”，然而應理解，在各個實施例中提及的特徵並不一定只能應用於該實施例，而是可能用於其他實施例。一個實施例中的特徵可以應用於另一實施例，或者可以被包括在另一實施例中。
上文中提到了“第一”、“第二”....等序數詞，然而應理解，這些表述僅是為了敘述和引用的方便，所限定的物件並不存在次序上的先後關係。
應理解，上文中提到的器件和電路的數位下標也是為了敘述和引用的方便，並不存在次序上的先後關係。
以上參考本發明的具體實施例對本發明進行了描述，但是本領域技術人員均瞭解，可以對這些具體實施例進行各種修改、組合和變更，而不會脫離由所附權利要求或其等同物限定的本發明的精神和範圍。

Claims (18)

  1. 一種用於電池充電的交流信號功率變換系統，其特徵在於，所述交流信號功率變換系統包括：市電整流濾波電路，該市電整流濾波電路接收交流電信號，並且對所接收的交流電信號進行整流和濾波；功率變換電路，該功率變換電路從所述市電整流濾波電路接收經整流和濾波的電信號，並且對所接收的電信號進行功率變換；輸出整流濾波電路，該輸出整流濾波電路從所述功率變換電路接收經功率變換的電信號，對所接收的電信號進行整流和濾波以得到直接用於對所述電池充電的直流電信號；以及恒壓恒流分檔電路，該恒壓恒流分檔電路從所述交流信號功率變換系統的外部接收電流檔級指令，並且根據所述電流檔級指令控制功率變換電路以實現對所述電池的分檔恒流充電。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的交流信號功率變換系統，其中，所述恒壓恒流分檔電路具有多個電壓基準，從而能夠輸出相應的多個電流，以實現所述分檔恒流控制。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的交流信號功率變換系統，其中，所述電流檔級指令包括經脈衝寬度調製的信號。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的交流信號功率變換系統，其中，所述電流檔級指令包括電流升檔指令和電流降檔指令。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的交流信號功率變換系統，其中，所述恒壓恒流分檔電路的第一端子與所述功率變換電路的第一端子相連接，所述恒壓恒流分檔電路的第二端子與所述功率變換電路的第二端子相連接；其中，所述恒壓恒流分檔電路包括控制晶片和第一電阻，所述控制晶片包括引腳GATE和引腳CS，所述引腳GATE作為電流輸出控制腳，所述引腳CS作為電流取樣腳；並且其中，所述引腳GATE與所述恒壓恒流分檔電路的第一端子相連 接，所述引腳CS與所述恒壓恒流分檔電路的第二端子相連接，所述第一電阻的第一端子與所述恒壓恒流分檔電路的第二端子相連接，並且所述第一電阻的第二端子接地。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的交流信號功率變換系統，其中，所述控制晶片是電流可外部通訊程式設計控制的脈衝寬度調製恒流恒壓積體電路。
  7. 一種用於電池充電的充電系統，其特徵在於，所述充電系統包括：如申請專利範圍第1項至6項中任一項所述的交流信號功率變換系統；以及電壓檢測和控制電路，該電壓檢測和控制電路對所述電池中的一個或多個電芯中的每個電芯進行即時檢測以獲得每個電芯的即時電壓，並且基於預定充電模型和所述即時電壓來生成並輸出所述電流檔級指令；其中，所述交流信號功率變換系統中的所述恒壓恒流分檔電路通過控制輸入所述功率變換電路的電流來對所述直流電信號進行分檔恒流控制。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的充電系統，還包括信號隔離電路，該信號隔離電路從所述電壓檢測和控制電路接收所述電流檔級指令，並且將所述電流檔級指令傳送給所述恒壓恒流分檔電路。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的充電系統，還包括充電開關電路，所述充電開關電路的第一端子與所述輸出整流濾波電路的輸出端相連接，所述充電開關電路的第二端子與所述電池相連接，並且所述充電開關電路的第三端子與所述電壓檢測和控制電路相連接，當所述電壓檢測和控制電路檢測到所述一個或多個電芯中的任一電芯的電壓處於預定範圍內時，所述充電開關電路開啟以對該電芯進行充電。
  10. 一種用於電池充電的方法，其特徵在於，所述方法包括：通過市電整流濾波電路接收交流電信號並且對所接收的交流電信號進行整流和濾波；通過功率變換電路從所述市電整流濾波電路接收經整流和濾波的電信號並且對所接收的電信號進行功率變換；通過輸出整流濾波電路從所述功率變換電路接收經功率變換的電信號， 並且對所接收的電信號進行整流和濾波以得到直接用於對所述電池充電的直流電信號；以及通過恒壓恒流分檔電路從所述交流信號功率變換系統的外部接收電流檔級指令，並且根據所述電流檔級指令控制功率變換電路以實現對所述電池的分檔恒流充電。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的方法，其中，所述恒壓恒流分檔電路具有多個電壓基準，從而能夠輸出相應的多個電流，以實現所述分檔恒流控制。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的方法，其中，所述電流檔級指令包括經脈衝寬度調製的信號。
  13. 如申請專利範圍第10項所述的方法，其中，所述電流檔級指令包括電流升檔指令和電流降檔指令。
  14. 如申請專利範圍第10項所述的方法，其中，所述恒壓恒流分檔電路的第一端子與所述功率變換電路的第一端子相連接，所述恒壓恒流分檔電路的第二端子與所述功率變換電路的第二端子相連接；其中，所述恒壓恒流分檔電路包括控制晶片和第一電阻，所述控制晶片包括引腳GATE和引腳CS，所述引腳GATE作為電流輸出控制腳，所述引腳CS作為電流取樣腳；並且其中，所述引腳GATE與所述恒壓恒流分檔電路的第一端子相連接，所述引腳CS與所述恒壓恒流分檔電路的第二端子相連接，所述第一電阻的第一端子與所述恒壓恒流分檔電路的第二端子相連接，並且所述第一電阻的第二端子接地。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的方法，其中，所述控制晶片是電流可外部通訊程式設計控制的脈衝寬度調製恒流恒壓積體電路。
  16. 如申請專利範圍第10項至第15項中任一項所述的方法，還包括：通過電壓檢測和控制電路對所述電池中的一個或多個電芯中的每個電芯進行即時檢測以獲得每個電芯的即時電壓，並且基於預定充電模型和所述即時電壓來生成並輸出所述電流檔級指令； 其中，所述交流信號功率變換系統中的所述恒壓恒流分檔電路通過控制輸入所述功率變換電路的電流來對所述直流電信號進行分檔恒流控制。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的方法，還包括：通過信號隔離電路從所述電壓檢測和控制電路接收所述電流檔級指令並且將所述電流檔級指令傳送給所述恒壓恒流分檔電路。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的方法，其中，所述輸出整流濾波電路的輸出端與充電開關電路的第一端子相連接，所述充電開關電路的第二端子與所述電池相連接，並且所述充電開關電路的第三端子與所述電壓檢測和控制電路相連接，所述方法還包括：當所述電壓檢測和控制電路檢測到所述一個或多個電芯中的任一電芯的電壓處於預定範圍內時，所述充電開關電路開啟以對該電芯進行充電。
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