一种电池充电电路及电池充电方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于充电技术领域，特别涉及一种电池充电电路及电池充电方法。
【背景技术】
[0002]锂电池是目前应用最广泛的可充电电池。在传统锂电池的充电电路中，以充电保护芯片为核心，用于控制充电电流、充电电压和判断充电是否结束。并且，为了防止锂电池过充电引起的安全问题，并尽可能延长锂电池的使用寿命，一般采用先恒流充电，再恒压充电的方法。
[0003]然而，在传统锂电池的充电过程中，其恒压充电阶段的充电时间长，充电效率低。其原因在于，锂电池的剩余电量实际上是直接对应于虚拟电压，而在许多蓄电装置中，如移动电源，用户不可能断开锂电池的周边连接，从而使充电保护芯片可以检测锂电池的虚拟电压。因此，充电保护芯片一般通过检测锂电池的充电电压判断其剩余电量。可见，采用锂电池的充电电压来计算其剩余电量是不准确的。进而，根据计算所得的剩余电量判断是否将恒流充电切换为恒压充电也是不准确的。
[0004]综上所述，现有的锂电池充电电路存在对锂电池的剩余电量的判断不准确的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种电池充电电路，旨在解决现有的锂电池充电电路存在对锂电池的剩余电量的判断不准确的问题。
[0006]本发明是这样实现的，一种电池充电电路，与电池组连接，所述控制模块的控制端连接所述电源变换模块的受控端，所述控制模块的检测端连接所述电池组的受测端，所述电源变换模块接入外部电流
[0007]所述电池充电电路还包括隔离模块，所述隔离模块的输入端和输出端分别连接所述电源变换模块的输出端和所述电池组的电源端，所述隔离模块用于在所述电源变换模块停止输出电流时隔离所述电池组与所述电源变换模块；
[0008]所述控制模块根据所述电池组的充电电流判断所述电池组是否完成充电；
[0009]在所述电池组未完成充电时，所述控制模块检测所述电池组的虚拟电压；
[0010]若所述虚拟电压小于或等于模式切换值，所述控制模块输出恒流充电信号至所述电源变换模块，所述电源变换模块根据所述恒流充电信号输出恒定电流至所述电池组；
[0011]若所述虚拟电压大于模式切换值，所述控制模块输出恒压充电信号至所述电源变换模块，所述电源变换模块根据所述恒压充电信号输出恒定电压至所述电池组；
[0012]在所述电池组完成充电时，所述控制模块输出停止充电信号至所述电源变换模块，所述电源变换模块根据所述停止充电信号停止输出电流。
[0013]本发明的另一目的还在于提供一种基于上述的电池充电电路的电池充电方法，用于为电池组进行充电；
[0014]所述电池充电方法包括以下步骤:
[0015]A、所述控制模块根据所述电池组的充电电流判断所述电池组是否完成充电，若是则执行步骤G，若否则执行步骤B ；
[0016]B、所述控制模块检测所述电池组的虚拟电压；
[0017]C、所述控制模块判断所述电池组的虚拟电压是否大于模式切换值，若否则执行步骤D，若是则执行步骤E ;
[0018]D、所述控制模块输出恒流充电信号至所述电源变换模块，所述电源变换模块根据所述恒流充电信号输出恒定电流至所述电池组，执行步骤C ；
[0019]E、所述控制模块输出恒压充电信号至所述电源变换模块，所述电源变换模块根据所述恒压充电信号输出恒定电压至所述电池组；
[0020]F、所述控制模块根据所述电池组的充电电流判断所述电池组是否完成充电，若是则执行步骤G，若否则执行步骤E ；
[0021]G、所述控制模块输出停止充电信号至所述电源变换模块，所述电源变换模块根据所述停止充电信号停止输出电流。
[0022]本发明所提供的电池充电电路与电池组连接，具体包括电源变换模块、控制模块及隔离模块，控制模块分别连接电源变换模块与电池组，隔离模块分别连接电源变换模块与电池组。该电路结合电池充电方法，由控制模块根据电池组的充电电流判断电池组是否完成充电。在电池组未完成充电时，控制模块检测电池组的虚拟电压，并根据虚拟电压与模式切换值的关系，输出恒流充电信号或恒流充电信号至电源变换模块，使电源变换模块输出恒定电流或恒定电压至电池组。在电池组完成充电时，控制模块输出停止充电信号至电源变换模块，电源变换模块根据停止充电信号停止输出电流。由于增设了隔离模块，该电路可以在不断开电池组的周边连接的情况下，通过检测虚拟电压判断电池组的剩余电量，具有更高的检测精度，进一步的，其在恒流充电阶段切换为恒流充电阶段的时机也更为准确，可大大加速充电过程，节约充电时间。
【附图说明】
[0023]图1是本发明所提供的电池充电电路的一实施例的模块结构图；
[0024]图2是本发明所提供的电池充电电路的一实施例的模块结构图；
[0025]图3是本发明所提供的电池充电电路的一实施例的电源变换模块的示例电路结构；
[0026]图4是本发明所提供的电池充电电路的一实施例的控制模块的示例电路结构；
[0027]图5是本发明所提供的电池充电电路的一实施例的电源保护模块的示例电路结构；
[0028]图6是本发明所提供的电池充电电路的一实施例的稳压模块的示例电路结构；
[0029]图7是本发明所提供的电池充电电路的另一实施例的模块结构图；
[0030]图8是本发明所提供的电池充电方法的一实施例的流程结构图；
[0031]图9是本发明所提供的电池充电方法的一实施例的具体流程结构；
[0032]图10是本发明所提供的电池充电方法的一实施例的具体流程结构；
[0033]图11是本发明所提供的电池充电方法的一实施例的具体流程结构；
[0034]图12是本发明所提供的电池充电方法的一实施例的具体流程结构。
【具体实施方式】
[0035]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0036]本发明所提供的电池充电电路与电池组连接，具体包括电源变换模块、控制模块及隔离模块，控制模块分别连接电源变换模块与电池组，隔离模块分别连接电源变换模块与电池组。该电路结合电池充电方法,解决了现有的锂电池充电方法存在对锂电池的剩余电量的判断不准确的问题。
[0037]图1示出了本发明所提供的电池充电电路一实施例的模块结构，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分，详述如下:
[0038]本发明实施例所提供的电池充电电路，与电池组30连接，控制模块20的控制端连接电源变换模块10的受控端，控制模块20的检测端连接电池组30的受测端，电源变换模块10接入外部电流。
[0039]电池充电电路还包括隔离模块40，输入端连接电源变换模块10的输出端，输出端连接电池组30的电源端，用于在电源变换模块10停止输出电流时隔离电池组30与电源变换模块10。
[0040]在本实施例中，外部电流可以是5V的直流电，可以通过USB接口接入电源变换模块10。电源变换模块10可以是开关电源，其可以输出恒定的电流或电压，并可以调节所输出的电流或电压的大小。电池组30可以包括一个或多个电池，电池具体可以是锂离子电池。
[0041]进一步的，控制模块20根据电池组30的充电电流判断电池组30是否完成充电。
[0042]具体的，在电池组30未完成充电时，控制模块20检测电池组30的虚拟电压。电池组30的虚拟电压即为电池组30没有外界负载时的开路电压，要检测电池组30的虚拟电压，需先断开电池组30的外部连接或对其进行电隔离处理，避免与电池组30连接的负载对检测结果造成干扰。
[0043]根据虚拟电压的检测结果，控制模块20有以下两种工作模式:
[0044]若虚拟电压小于或等于模式切换值，控制模块20输出恒流充电信号至电源变换模块10。
[0045]若虚拟电压大于模式切换值，控制模块20输出恒压充电信号至电源变换模块10。
[0046]进一步的，电池组30可以包括一个或多个电池；
[0047]模式切换值为一个或多个电池的个数与4.18V的乘积。例如，电池的数量为I时，电压上限值为4.18V ;电池数量为2时，电压上限值为4.18VX2=8.36V。
[0048]通过将模式切换值的进一步限定，可以显著减少电池组30的充电时间的30