一种双电池单口充电控制电路的制作方法

本实用新型涉及电池充电技术领域，尤其涉及一种双电池单口充电控制电路。

背景技术：

目前双电池的充电系统需要应用处理器，通过采样电阻将充电电流转换成电压，使用处理器判断采样电压来判断电池是否充满，如设定充电电流为100mA时，采样电阻为0.1ohm，则应用处理器ADC采集到0.01V时，则切换另一个电池充电，或启动电池互冲功能。

目前双电池充电系统存在的缺点是：需要应用处理器，并编写软件，才能进行电池电压的检测，进一步实现双电池充电功能。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的是提供一种双电池单口充电控制电路，在无需额外处理器及软件控制的情况下通过充电电路本身实现双电池充电，能够有效简化电路结构、降低成本以及提高用户充电便携性。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种双电池单口充电控制电路，包括充电接口、第一开关管、第二开关管、电压比较器、采样电阻和反相器；所述第一开关管的输入端、第二开关管的输入端均连接所述充电接口，所述第一开关管的输出端、第二开关管的输出端分别连接第一电池、第二电池；所述采样电阻的一端连接所述第一电池，所述采样电阻的另一端接地；所述电压比较器的第一输入端连接所述采样电阻的一端，第二输入端连接基准电压，所述电压比较器的输出端一方面通过所述反相器连接所述第一开关管的控制端，另一方面直接连接所述第二开关管的控制端。

与现有技术相比，本实用新型公开的一种双电池单口充电控制电路通过使用电压比较器比较第一电池充电电压与基准电压大小，第一电池未充满时，电压比较器输出低电平关断第二开关管，导通第一开关管，实现第一电池充电；一旦第一电池充满电，第一电池充电电压小于基准电压，电压比较器输出高电平导通第二开关管，关断第一开关管，实现第二电池充电，从而通过硬件电路即可实现自动切换通路对双电池进行充电，解决了现有技术需要用处理器、软件检测电池电压的问题，能够有效简化电路结构、降低成本以及提高用户充电便携性。

作为上述方案的改进，所述双电池单口充电控制电路还包括增益器，所述电压比较器的第一输入端通过所述增益器连接到所述采样电阻的一端。

作为上述方案的改进，所述第一开关管和第二开关管为MOS管。

作为上述方案的改进，所述第一开关管和第二开关管为MOS对管。通过所述MOS对管防止电池电压反串。

作为上述方案的改进，所述采样电阻为康铜丝。

作为上述方案的改进，所述电压比较器的第一输入端为反相输入端，所述第二输入端为同相输入端。

作为上述方案的改进，所述反相器包括第三开关管和第一电阻，所述第三开关管的控制端连接于所述电压比较器的输出端，所述第三开关管的输出端一方面通过所述第一电阻连接所述充电接口，另一方面连接所述第一开关管的控制端，所述第三开关管的公共端接地。

作为上述方案的改进，所述反相器还包括第二电阻和第三电阻，所述第三开关管的控制端通过所述第二电阻连接于所述电压比较器的输出端，所述第三电阻的一端连接所述电压比较器的输出端，另一端接地。

作为上述方案的改进，所述增益器包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端连接于采样电阻的一端，所述第一运算放大器的反相输入端连接于所述电压比较器的反相输入端，所述第一运算放大器的输出端连接于所述电压比较器的反相输入端。

作为上述方案的改进，所述双电池单口充电控制电路使用AS358芯片替换所述增益器和所述电压比较器。通过所述AS358芯片替换所述增益器和所述电压比较器更进一步简化了硬件电路，提升了系统稳定性。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中一种双电池单口充电控制电路的电路结构框图。

图2是本实用新型实施例1中反相器的电路结构示意图。

图3是本实用新型实施例1中第一开关管(MOS对管)电路结构示意图。

图4是本实用新型实施例2中一种双电池单口充电控制电路的电路结构框图。

图5是本实用新型实施例2中带有增益功能的电压比较器(AS358芯片)电路结构示意图。

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。

参见图1，是本实用新型实施例1提供的一种双电池单口充电控制电路的电路结构框图。本实施例1的双电池单口充电控制电路包括充电接口11、第一开关管12、第二开关管13、反相器14、电压比较器15、增益器16、采样电阻17、第一电池18和第二电池19；第一开关管12的输入端、第二开关管13的输入端均连接充电接口11，第一开关管12的输出端连接第一电池18，第二开关管13的输出端连接第二电池19；采样电阻17的一端连接第一电池18，采样电阻17的另一端接地；电压比较器15的第一输入端通过增益器16连接采样电阻17的一端，第二输入端连接基准电压，电压比较器15的输出端一方面通过反相器14连接第一开关管12的控制端，另一方面直接连接第二开关管13的控制端。

参见图2，是本实用新型实施例1提供的一种双电池单口充电控制电路的反相器14的电路结构示意图。本实施例的反相器14包括第三开关管10、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3。

第三开关管10的控制端通过第二电阻R2连接于电压比较器15的输出端Sw，第三开关管10的输出端一方面通过第一电阻R1连接所述充电接口VC，另一方面连接第一开关管12的控制端CTR，第三开关管10的公共端接地，第三电阻R3的一端连接电压比较器15的输出端Sw，另一端接地。

在本实施例中，第一开关管12和第二开关管13为MOS对管。但可以理解的，所述第一开关管12和第二开关管13也可以采用MOS管。

下面，以第一开关管12采用MOS对管为例，对第一开关管12的具体电路结构进行描述。参见图3，是本实用新型实施例1提供的一种双电池单口充电控制电路的第一开关管12的电路结构示意图。本实施例的第一开关管的电路结构包括第四开关管121，第一MOS管122和第二MOS管123，其中：

第四开关管121(优选为N型三极管)的控制端连接于第三开关管10的输出端CTR，第四开关管121的输出端一方面连接第一MOS管的栅极，另一方面连接第二MOS管123的栅极，第四开关管121的公共端接地，第一MOS管122的源极连接充电接口VC，第一MOS管122的漏极连接第二MOS管123的漏极，第二MOS管123的源极连接第一电池18。

具体实施时，充电接口11插入充电器，充电器输出充电电压给反相器14、电压比较器15供电。需要说明的是，在本实施例中，当充电接口11插入充电器开始充电时，通过设置默认使反相器14的电压比较器15的输出端输出低电平，从而关断第二开关管13，并同时使反相器14的第三开关管10的输出端输出高电平，导通第一开关管12，实现开启第一电池18充电通路，关断第二电池19充电通路，从而实现对第一电池18进行充电。

刚开始充电时，电流较大，此时采样电阻17的电压通过增益器16后超过基准电压，电压比较器15输出低电平，经过反相器14后，保持第一开关管12导通，第二开关管13关断。例如，设定充电电流为100mA时，采样电阻17为0.1ohm，基准电压为0.1V，增益器16设定增益10倍，那么，刚开始充电时，由于流经采样电阻17的电流较大(100mA)，采样电阻17的电压通过10倍增益后会大于基准电压的0.1V，电压比较器15输出低电平，经过反相器14后，保持第一开关管12导通，第二开关管13关断。

当第一电池18充满后，采样电阻17上电压会慢慢下降，此时电压比较器15反相输入端电压小于基准电压，电压比较器15输出高电平，通过反相器14，关断第一开关管12，导通第二开关管13，实现关断第一电池18充电通路，开启第二电池19充电通路，从而实现对第二电池19进行充电。同样以上述参数为例说明，当第一电池18充满后，由于流经采样电阻17的电流变小(基本为0)，从而使采样电阻17的电压下降，即使通过增益器16增益后仍小于基准电压的0.1V，这样，电压比较器15输出高电平，经过反相器14后，关断第一开关管12，并同时导通第二开关管13。

当第二电池19也充满之后，充电器此时检测到充电电流为设定值时，会自动关闭充电器。如充电器设定充电电流为500mA时，当充电电流达到500mA就会自动关闭充电器充电。当然，电池本身也会检测自身是否充满电，充满了就不会再充电了。

可以理解的，当本实施例的采样电阻17足够大，使第一电池18充电过程中采样电阻17的电压大于基准电压的情况下，本实施例的电池单口充电控制电路可以去掉所述增益器16，并不影响本实施例的实施效果。

另外需要说明的是，在本实施例中，充电器默认输出充电电压，如第一电池18和第二电池19采用24V的锂电池，那么充电器默认输出29.4V的电压。

实施例1的双电池单口充电控制电路通过电压比较器15来检测并控制第一电池18的充电通路和第二电池19的充电通路，开始充电时，通过电压比较器15输出第一控制信号(低电平)来导通第一电池18的充电通路，并关断第二电池19的电池通路；当检测到第一电池18充电完成后，通过电压比较器15输出第二控制信号(高电平)来关断第一电池18的充电通路，并导通第二电池19的充电通路，因此通过纯硬件电路即可实现自动切换通路对双电池进行充电，解决了现有技术需要用处理器、软件检测电池电压的问题，能够有效简化电路结构、降低成本以及提高用户充电便携性。

参见图4，是本实用新型实施例2提供的一种双电池单口充电控制电路的电路结构框图。本实施例2的双电池单口充电控制电路包括充电接口21、第一开关管22、第二开关管23、反相器24、AS358芯片25、采样电阻26、第一电池27和第二电池28。第一开关管22的输入端、第二开关管23的输入端均连接充电接口21，第一开关管22的输出端连接第一电池27，第二开关管23的输出端连接第二电池28；采样电阻26的一端连接第一电池27，采样电阻26的另一端接地；如图5所示，AS358芯片25包括两个运算放大器，第一级运算放大器实现10倍增益放大器功能，引脚1、引脚2、引脚3分别对应第一级运算放大器的输出端、反相输入端、同相输入端，第二级运算放大器实现电压比较功能，引脚5、引脚6、引脚7分别对应第二级运算放大器的同相输入端、反相输入端、输出端；引脚3通过第四电阻R4连接采样电阻26的一端，引脚2经第五电阻R5、第七电阻R7连接引脚6，引脚1经第七电阻R7连接引脚6，引脚5连接基准电压，引脚7一方面连接反相器24的输入端，另一方面连接第二开关管23的输入端。

如上所述实施例2与实施例1相比，采用了带有增益功能的电压比较器(AS358芯片25)替换实施例1当中的增益器14和电压比较器15，进一步简化了电路结构，提高了系统稳定性。实施例2中充电接口21、第一开关管22、第二开关管23、反相器24、采样电阻26、第一电池27和第二电池28均与实施例1中充电接口11、第一开关管12、第二开关管13、反相器14、采样电阻17、第一电池18和第二电池19相同，在此不再赘述。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。