专利名称：锂电池快速充电电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及充电技术，具体涉及一种锂电池快速充电电路。
背景技术：
在锂电池快速充电模式方面，基本的控制方式都是采用先恒流后恒压的控制方式。如图I所示，为现有技术的锂电池快速充电路电路的结构示意图，其包括电池充电电路I及恒压恒流控制回路2，电池充电电路I的正输出端B+、负输出端B-对应地连接在锂电池的两端。恒压恒流控制回路2包括有恒压控制回路及恒流控制回路，恒压控制回路包括由电阻R13、电阻R15组成电池电压分压电路，以及与电阻R16、电阻R17组成的基准分压电路，电池电压分压电路、基准分压电路分别接在误差放大器U5B的正反相输入端，由电容 Q0与电阻R18组成的补偿电路接跨在误差放大器U5B的输出端与反相输入端之间，误差放大器U5B的输出信号通过电阻R19、二极管D11、光耦U4 (即U4A+U4B)反馈至电池充电电路 I的PWM芯片Ul的FB PIN脚，误差放大器U5B的正相输入端通过电阻R13与电池充电电路 I的正输出端B+连接。恒流控制回路包括由电阻R24、电阻R25组成的基准参考电压，与电阻R23采样到的电流信号分别接在误差放大器U5A的正反相输入端，由电容Cl I与电阻R22 组成的补偿电路跨接在误差放大器U5A的输出端与反相输入端之间，误差放大器U5A的输出信号通过电阻R21、二极管D12、光耦U4反馈至电池充电电路I的PWM芯片Ul的FB PIN 脚，误差放大器U5A的正相输入端通过电阻R23与电池充电电路I的负输出端B-连接。上述现有技术的电路结构，从恒流控制进入恒压控制之间的转换受到器件精度及锂电池电压的影响会有明显不同，受到恒流与恒压两个环路的影响，充电电流一般在设定的恒压电压点低O. 2-0. 4V时出现电流慢慢减小，向恒压充电方式过渡，而这O. 2-0. 4V电压，对于锂电池总电压在4. 2V或8. 4V，甚至更高时都会有影响，但影响效果明显不同，对电压较低的电池包影响更大，电流越早出现变小，即过早过现恒压充电，会使充电时间加长。随着大众追求高效，方便的生活工作方式，快速充电器越来越受到欢迎，而在不影响电池寿命及充饱率的前提下，如何能缩短充电时间也就成了充电器行业发展的必然追求。
实用新型内容为了克服现有技术的不足，本实用新型提出了一种智能化及缩短充电时间的锂电池快速充电电路。为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下锂电池快速充电电路，其包括电池充电电路、恒压恒流控制回路、MCU检测电路以及恒压点控制回路。MCU检测电路的电流检测端与电池充电电路的负输出端电性连接，MCU 检测电路的电压检测端与电池充电电路的正输出端电性连接，MCU检测电路的控制信号端与恒压点控制回路的输入端连接，恒压点控制回路的输出端与恒压恒流控制回路的输入端连接。[0008]优选的，所述MCU检测电路包括MCU、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C9。 MCU的电流信号端通过电阻R6与电池充电电路的负输出端电性连接(相当于电流检测端)。 MCU的电压信号端依次通过电阻R9、电阻R7与电池充电电路的正输出端电性连接，电阻R7 通过电阻R8接地，电阻R7还通过电容C9接地(相当于电压检测端)。优选的，所述恒压点控制回路包括电阻R11、电阻R12、电子开关管、电阻R14，MCU 的控制信号端通过电阻Rll与电子开关管连接，电阻Rll还通过电阻R12接地，电子开关管与恒压恒流控制回路中的恒压控制回路的误差放大器U5B的正相输入端连接，电子开关管还通过电阻R14接地。优选的，所述电子开关管为场效应管Q9，场效应管Q9的栅极通过电阻Rll与MCU 的控制信号端连接，场效应管Q9的源极通过电阻R14接地，场效应管Q9的漏极与恒压恒流控制回路中的恒压控制回路的误差放大器U5B的正相输入端连接。本实用新型具有以下有益效果通过MCU对电池充电状态的检测，在恒流充电阶段，将设置的恒压点抬高
O.2-0. 4V，从而减小恒压电路对恒流充电阶段的影响，适当增加恒流阶段的充电时间，通过 MCU的检测控制，使恒压电路在设定的恒压点低O. 1-0. 2V时起作用，从而改善现有的充电器在恒压阶段充电时间长但充电转换效率低的不足的缺陷，使整体的充电时间缩短，提高充电器的有效使用率，节省时间。
图I为现有技术的锂电池快速充电路电路的结构示意图；图2为本实用新型较佳实施例的锂电池快速充电路电路的结构示意图；图3为本实用新型较佳实施例的锂电池快速充电路电路的工作流程图；图4为现有技术的充电曲线与本实施例的充电曲线的充电时间的比对示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式
，对本实用新型做进一步描述，以便于更清楚的理解本实用新型所要求保护的技术思想。如图2所示，一种锂电池快速充电电路，其包括电池充电电路I、恒压恒流控制回路2、MCU检测电路3以及恒压点控制回路4。电池充电电路I与恒压恒流控制回路2的连接关系与现有技术相同(参考图I)。MCU检测电路3的电流检测端与电池充电电路I的负输出端B-电性连接，MCU检测电路3的电压检测端与电池充电电路I的正输出端B+电性连接，MCU检测电路3的控制信号端与恒压点控制回路4的输入端连接，恒压点控制回路4的输出端与恒压恒流控制回路2的输入端连接。具体的，所述MCU检测电路3包括MCU U2、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C9。MCU U2的电流信号端通过电阻R6与电池充电电路I的负输出端B-电性连接(相当于电流检测端)。MCU U2的电压信号端依次通过电阻R9、电阻R7与电池充电电路I的正输出端B+电性连接，电阻R7通过电阻R8接地，电阻R7还通过电容C9接地(相当于电压检测端)。[0021]所述恒压点控制回路4包括电阻R11、电阻R12、电子开关管、电阻R14，MCU U2的控制信号端通过电阻Rll与电子开关管连接，电阻Rll还通过电阻R12接地，电子开关管与恒压恒流控制回路2中的恒压控制回路的误差放大器U5B的正相输入端连接，电子开关管还通过电阻R14接地。较为优选的，所述电子开关管为场效应管Q9，场效应管Q9的栅极通过电阻RH与MCU U2的控制信号端连接，场效应管Q9的源极通过电阻R14接地，场效应管 Q9的漏极与恒压恒流控制回路2中的恒压控制回路的误差放大器U5B的正相输入端连接。本实施例的原理如下电阻R7、电阻R8、电容C9、电阻R9组成的分压限流部分，实现电压检测，电阻R6用于检测充电电流，MCU U2检测充电电池两端的电压及电流并判断充电状态，从而决定是否进行恒流充电状态，当需要恒流充电时，MCU U2控制恒压点控制回路4工作，其中，用于信号传递的电阻R11、电阻R12，用于控制电压的场效应管Q9，用于调整恒压参考电位的电阻 R14组合作用，将充电器在恒流充电时对恒压点进行调整，减小恒压环对恒流环的控制回路的影响。详细的工作流程可参考图3。当MCU U2采样确定恒流充电电压达到预调设恒压点低O. 1-0. 2V时，通过恒压点控制回路4将恒压参数调整为最终所需电压点，从而进入恒压充电阶段，直至电池充电完成。如图4所示，通过现有技术的充电曲线与本实施例的充电曲线对比，可以得知本实施例的充电时间大大缩短了。详述如下图4中，上面的图未现有技术的充电器的典型充电曲线，V是设定的恒压点，也就是终止充电电压，Vi是电流开始下降时的电压，也就是文中描述的低于设定恒定电压
O.2-0. 4V处的电压，即V-Vl=O. 2 O. 4V，T1是电流开始下降的时间，T4是电池充满也就是充电完成的时间。图4中，下面的图为本实施充电器的典型充电曲线，V也是设定的恒压点，也就是终止充电电压，V2是电流开始下降时的电压，也就是文中描述的低于设定恒定电压
O.1-0. 2V处的电压，即V-V2=0. I O. 2V，T2是电流开始下降的时间，T3是电池充满也就是充电完成的时间。结合图3与图4的下图可知，当开始充电时，MCU检测判断到充电器在正常恒流充电时，将恒压电压值设置为预设值，即比V大O. 2-0. 4V，使恒压控制回路的反馈不会在Tl 时动作，并对采样到的充电电压数据进行处理，判断电池电压是否达到预设电压V2，当达到 V2时，MCU将恒压电压值重新设置到V，即T2处，此时由于V2与非常接近，恒压控制回路的反馈开始动作，电流下降，到T3时，电池充满，而T4-T3即Λ T即是缩短的充电时间。本实施例采用充电器充电时，MCU检测电池电压及电流，可实现锂电池充电器在充电时控制快速完成充电，而且充电过程完全智能化，使充电器的充电过程更加方便快捷。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
权利要求1.锂电池快速充电电路，包括电池充电电路以及恒压恒流控制回路；其特征在于，还包括MCU检测电路以及恒压点控制回路，MCU检测电路的电流检测端与电池充电电路的负输出端电性连接，MCU检测电路的电压检测端与电池充电电路的正输出端电性连接，MCU检测电路的控制信号端与恒压点控制回路的输入端连接，恒压点控制回路的输出端与恒压恒流控制回路的输入端连接。
2.如权利要求I所述的锂电池快速充电电路，其特征在于，所述MCU检测电路包括 MCU、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C9，MCU的电流信号端通过电阻R6与电池充电电路的负输出端电性连接，MCU的电压信号端依次通过电阻R9、电阻R7与电池充电电路的正输出端电性连接，电阻R7通过电阻R8接地，电阻R7还通过电容C9接地。
3.如权利要求2所述的锂电池快速充电电路，其特征在于，所述恒压点控制回路包括电阻R11、电阻R12、电子开关管、电阻R14，MCU的控制信号端通过电阻Rll与电子开关管连接，电阻Rll还通过电阻R12接地，电子开关管与恒压恒流控制回路中的恒压控制回路的误差放大器U5B的正相输入端连接，电子开关管还通过电阻R14接地。
4.如权利要求3所述的锂电池快速充电电路，其特征在于，所述电子开关管为场效应管Q9，场效应管Q9的栅极通过电阻Rll与MCU的控制信号端连接，场效应管Q9的源极通过电阻R14接地，场效应管Q9的漏极与恒压恒流控制回路中的恒压控制回路的误差放大器 U5B的正相输入端连接。
专利摘要本实用新型涉及锂电池快速充电电路，其包括电池充电电路、恒压恒流控制回路、MCU检测电路以及恒压点控制回路。MCU检测电路的电流检测端与电池充电电路的负输出端电性连接，MCU检测电路的电压检测端与电池充电电路的正输出端电性连接，MCU检测电路的控制信号端与恒压点控制回路的输入端连接，恒压点控制回路的输出端与恒压恒流控制回路的输入端连接。本实用新型具有整体充电时间短的特点。
文档编号H02J7/00GK202353282SQ201120549018
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者范继光, 陈胜兵, 魏家仁 申请人:崧顺电子(深圳)有限公司