专利名称：可充电电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电池领域，尤其是关于一种可充电电池。
背景技术：
随着科学技术的发展和人们需求的逐步提高，便携式电子产品越来越普，功能也越来越多，使得其对电池的容量要求也越来越高。然而，不同的产品如手机、PDA、MP3、数码相机、数码摄像机、便携式DVD、笔记本电脑等都必须使用自己标配的充电器和电池，而且该种电池容量都比较小，使用者一旦外出旅行则必须带一大堆电池及充电器，从而给使用者带来极大的不便。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能提供多组输出电压的可充电电池。
本实用新型的目的是这样实现的该可充电电池包括相连接的电芯及电池保护电路，还包括控制电路和第一脉宽调制电路，该控制电路包括控制口、电压检测口具有多种状态的IO口，第一脉宽调制电路具有使能端、反馈端及可调电压输出端，电芯的电压输出接控制电路的电压检测口，该控制电路的控制口接第一脉宽调制电路的使能端，且第一脉宽调制电路的电压反馈端接控制电路的IO口。
所述的控制电路的控制口还连接有第二脉宽调制电路，该第二脉宽调制电路的电压输出接用电器。
所述的控制电路与按键电路连接，按键电路输出按键信号到控制电路，控制电路输出电压调整信号到第一脉宽调整电路，第一脉宽调整电路调整脉冲的宽度。
所述的电芯的电压输出端接分压取样电路，该分压取样电路的输出端分别接控制电路的电压检测口及比较器的正相输入端，该比较器的负相输入端接稳压电路的输出端，比较器的输出端接控制电路的IO口。
所述的第一脉宽调制电路的输出电压接取样电路的输入端，该取样电路的输出端放大器的输入端，放大器的输出端接控制电路的AD电压检测口。
所述的控制电路还连接有开关晶体管，该开关晶体管与第一脉宽调制电路的输入端并接于控制电路的输出端。
所述的控制电路为单片机，脉宽调制电路为PWM芯片，电压检测口为AD检测口。
所述的控制电路为单片机，脉宽调制电路为PWM芯片。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点1)通过第一脉宽调制电路的设置，可以调节电池供电时的输出电压，所以通用性强，可以适用于对手机、PDA、MP3、数码摄像机、数码相机、便携式DVD等不同的产品供电；2)通过第二脉宽调制电路的设置，可以实现两组电压输出，其中一组为USB输出口，用以对具有USB接口的用电器供电，另一组输出不同的电压，从而通过不同的转接头即可实现对不同产品的供电；3)当不使用该充电电池时，控制电路关闭第一脉宽调制电路的使能缎，即可关闭该电路，使电池的能耗降低。
图1是本实用新型可充电电池的电路原理图。
图2是本实用新型可充电电池的结构框图。
具体实施方式请参阅图1及图2，本实用新型可充电电池包括壳体1及设置于该壳体1内部的电池电路，该壳体1上设有充电口11和输出口12，该充电口用以供充电器插入，输出口用以与用电器连接。充电电路包括锂离子电芯、电池保护电路、脉宽调制电路及控制电路，该锂离子电芯和电池保护电路通过现有技术连接，脉宽调制电路用以调整输出电压，以使该电池能适应不同的用电器，控制电路用以控制脉宽调制电路工作。
控制电路U2包括控制口、电压检测口具有多种状态的IO口，第一脉宽调制电路具有使能端、反馈端及可调电压输出端，电芯的电压输出接控制电路的电压检测口，该控制电路的控制口接第一脉宽调制电路的使能端，且第一脉宽调制电路的电压反馈端接控制电路的IO口。控制电路的控制口还连接有第二脉宽调制电路，该第二脉宽调制电路的电压输出接用电器。
锂离子电芯的输出电压分别接控制电路U2的AD检测口及比较器U3的正相输入端，比较器U3的负相输入端接稳压电路U1的输出端，该比较器U3的输出端接控制电路U2的IO口。该电池充电时，电池的电压经过由电阻R5、R6组成的分压取样电路后输入控制电路U2的AD检测口，控制电路U2将该取样得到的电压与控制电路内部预设的电压进行比较，从而判断电池充电的饱和程度；另外，电池的电压通过由R5、R6组成的分压取样电路后输入到通过比较器U3的正相输入端，该电压与稳压电路U1的输出电压比较，如果控制电路U2的IO口检测到比较器U3有高电平输出，则判断电池已经充满。控制电路U2的AD检测口一旦检测电池充满即关闭开关电路U4，停止充电以防止电池过充，控制电路U2判断电池已经充满后，将发光二极管LED5的红灯关闭绿灯开启，表示充电完成。在本实施方式中，稳压电路U1为现有的精密三相稳压IC，控制电路U2为单片机，AD检测口即为芯片U2的P61端口，该AD检测口是将模拟量转为数字量，使得单片机U2可以检测电池的电压，如果电压上升到特定值，就判定已充满。另外，上述两种检测也可不同时使用，其只要检测到有一路信号即可判断电池已经充满，以防止电池过充。
给用电器供电时，按住按键SW 3秒钟，控制电路U2检测到该信号后，让与该控制电路U2连接的电压指示灯LED1、LED2、LED3、LED4及电量指示灯LED6闪烁一次，表示已经进入工作状态，最后控制电路U2根据AD检测口的电压来点亮相应的LED电量指示灯且最小电压指示灯亮。LED1、LED2、LED3、LED4用来指示不同的输出电压，其中LED1代表2.4-3.5V，LED2代表3.6-5.5V，LED3代表5.6-6.5V，LED4代表6.6-8.4V。单片机U2检测到的电池的输出电压在哪个灯的电压范围内则相应的灯就发光。电量指示灯指示电池的电量状态绿色表示电量≥70％，橙色表示70％＜电量≤30％，红色表示30％＜电量≤10％，红色闪烁表示电量＜10％。
开机后，控制电路U2开启第一、第二脉宽调制电路U10、U20(U10、U20即为PWM IC)，其中U20的输出电压为5V DC，适用于USB以及其它使用电压为5V DC的用电器充供电，U10输出的电压可以通过控制电路U2的IO口输出的高低电平状态和高阻状态来改变脉宽调制电路U10的电压反馈，从而达到改变输出电压的目的，脉宽调制电路的占空比0％-100％可以连续可调，所以输出电压广。单机片U2的IO口有三种状态可以通过写入的程序来设置1)高电平状态将该口的电压设定和单片机U2的电源电压一样；2)低电平状态将该口的电压设定和单片机接地的电压一样；3)高电阻状态相当输出悬空，根据上述三种不同的状态改变U10电压反馈端的电压，则脉宽调制电路U10根据电压反馈的不同将会改变U10的占空比，从而达到调节电压的目的。U9为开关晶体管(如PMOS晶体管)，该开关晶体管U9与控制电路U2的端口(即P66端口)连接，当电池电压下降到接近所设定的输出电压时，控制电路U2将开启U9，让电池电流直接输出，减少损耗。
用户需要利用本实用新型电池对用电器供电时，用户根据自己的产品选择相对应的转接头，然后通过按键调整电压，单片机检测到1秒钟内连按2次按键信号后，给出调整信号给脉宽调制电路U10，U10调整脉冲的宽度使得电压将会变大，直到调整到你所需电压。所述的调整信号指单机片U2通过改变IO口的三种状态来改变U10电压反馈端的电压，则U10根据电压反馈的不同将会改变U10的占空比。所述的脉宽调制电路进行电压调整时，每一秒连按两次则增大一定幅度，继续调节则需要继续按压按键，每次调节的电压幅度大约是1伏。
如果用户不清楚自己的用电器的使用电压为多少，可以将用电器电源开关打开，然后长按按键2秒，控制电路U2检测到该信号后，发出指令让电压指示灯一直闪烁，控制电路U2给出调整信号(即指单片机U2通过改变IO口的输出的不同状态来改变U10电压反馈，使电压从低到高，慢慢地上升)给脉宽调制电路U10，脉宽调制电路U10渐渐调整脉冲的宽度使得电压将慢慢变大，当输出电压上升到用电器的启动电压时，脉宽调制电路的输出口就会有电流输出，该输出口有R27，R28两个电流取样电阻，阻值很小，取样后的电压经过运算放大器U11放大后输入给控制电路U2的AD检测口(该AD检测口指单片机U2的P6口，该口为专门检测可调电压输出端输出的电流大小)，控制电路U2根据电压大小来知道电流的值，就知道用电器是否已进入工作状态，如果电流比较稳定，就判定用电器进入工作状态，则单片机一直就以该电压输出，达到电压自动识别功能；如果一直没有检测到有电流输出，则将输出降到最低。因为输出电压是从低到高调整，并且一旦有输出电流就锁定电压，所以对用电器不会有损伤。
当不使用时，长按按键SW(大概4秒)控制电路U2检测到该信号后，关闭所有的指示灯。同时，控制电路U2给脉宽调制电路U10、U20的使能端信号，关闭PWM IC并且自己进入休眠状态，使整个电池包的耗电降到极低(为微安级的电流)。
权利要求1.一种可充电电池，包括相连接的电芯及电池保护电路，其特征在于还包括控制电路和第一脉宽调制电路，该控制电路包括控制口、电压检测口具有多种状态的IO口，第一脉宽调制电路具有使能端、反馈端及可调电压输出端，电芯的电压输出接控制电路的电压检测口，该控制电路的控制口接第一脉宽调制电路的使能端，且第一脉宽调制电路的电压反馈端接控制电路的IO口。
2.如权利要求1所述的可充电电池，其特征在于所述的控制电路的控制口还连接有第二脉宽调制电路，该第二脉宽调制电路的电压输出接用电器。
3.如权利要求2所述的可充电电池，其特征在于所述的控制电路与按键电路连接，按键电路输出按键信号到控制电路，控制电路输出电压调整信号到第一脉宽调整电路，第一脉宽调整电路调整脉冲的宽度。
4.如权利要求1所述的可充电电池，其特征在于所述的电芯的电压输出端接分压取样电路，该分压取样电路的输出端分别接控制电路的电压检测口及比较器的正相输入端，该比较器的负相输入端接稳压电路的输出端，比较器的输出端接控制电路的IO口。
5.如权利要求1所述的可充电电池，其特征在于所述的第一脉宽调制电路的输出电压接取样电路的输入端，该取样电路的输出端放大器的输入端，放大器的输出端接控制电路的AD电压检测口。
6.如权利要求1所述的可充电电池，其特征在于所述的控制电路还连接有开关晶体管，该开关晶体管与第一脉宽调制电路的输入端并接于控制电路的输出端。
7.如权利要求1-6中任意一项所述的可充电电池，其特征在于所述的控制电路为单片机，脉宽调制电路为PWM芯片，电压检测口为AD检测口。
专利摘要本实用新型可充电电池包括相连接的电芯及电池保护电路，还包括控制电路和第一脉宽调制电路，该控制电路包括控制口、电压检测口具有多种状态的IO口，第一脉宽调制电路具有使能端、反馈端及可调电压输出端，电芯的电压输出接控制电路的电压检测口，该控制电路的控制口接第一脉宽调制电路的使能端，且第一脉宽调制电路的电压反馈端接控制电路的IO口。控制电路的输出端还连接有第二脉宽调制电路，该第二脉宽调制电路的电压输出接用电器。通过第一脉宽调制电路的设置，可以调节电池供电时的输出电压，所以通用性强，可以适用于对手机、PDA、MP3、数码摄像机、数码相机、便携式DVD等不同的产品供电。
文档编号H02J7/00GK2765365SQ200420103180
公开日2006年3月15日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者沈晗 申请人:沈晗