一种充电控制电路的制作方法

文档序号:21505307发布日期:2020-07-14 18:30阅读:3085来源:国知局
一种充电控制电路的制作方法
本实用新型涉及电池充电控制
技术领域
,具体涉及一种充电控制电路。
背景技术
:随着电池充电技术的发展,电池能量密度越来越大,体积越来越小,重量越来越轻,同时循环寿命也越来越长,具有经济、环保、使用时间长等诸多优点。在当今社会,使用可充电电池的家用电器越来越多,提高了家用电器的可携带性,给用户的使用带来极大的便利。目前,在使用充电电池作为家用电器的动力源时,一般给充电电池配备专用充电管理芯片。但在实际使用中,如果用户过渡使用家用电器,会导致充电电池的电量低,即其自身电压低,使得对充电电池进行充电时充电电流过大,降低充电电池的使用寿命。技术实现要素:因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服充电电池电量低导致电压低时恒压充电所导致的充电电流过大降低充电电池寿命的缺陷,从而提供一种充电控制电路,包括:输入端口、第一输出端口和第二输出端口;电流检测组件,其一端与所述第二输出端口电连接,其另一端接地;电压调整芯片,其输入端与所述输入端口电连接,其输出端与所述第一输出端口电连接,其第一电压检测端口与所述第二输出端口电连接,所述电压调整芯片依据所述电流检测组件的电压变化调整输出电压,以控制所述充电控制电路的输出电流保持恒定;mcu控制芯片,其第二电压检测端口与所述第一输出端口电连接,其第一控制信号端口与所述电压调整芯片的控制端口电连接,依据所述第一输出端口的电压控制所述电压调整芯片的运行与关闭。优选的,所述充电控制电路还包括:调压电感和整流器件;所述调压电感的一端与所述电压调整芯片的输入端电连接,其另一端与所述电压调整芯片的输出端电连接;所述整流器件一端与所述电压调整芯片的输出端电连接,其另一端与所述第一输出端口电连接。优选的,所述整流器件为整流二极管;所述整流二极管的正极与所述电压调整芯片的输出端电连接,其负极与所述第一输出端口电连接。优选的,所述电流检测组件包括电流检测单元;所述电流检测单元包括并联和/或串联的若干个检测电阻。优选的,所述mcu控制芯片还包括:第二控制信号端口;所述电流检测组件还包括:若干个并联连接的电流调整单元;所述电流调整单元包括:串联连接的调整电阻和可控开关;若干个所述可控开关分别与所述mcu控制芯片第二控制信号端口电连接。优选的,所述可控开关为三极管;所述三极管的基极与所述mcu控制芯片电连接。优选的,所述充电控制电路还包括:温度检测组件,其与所述mcu控制芯片的温度检测端口电连接,获取所述充电控制电路运行时的环境温度;所述mcu控制芯片依据所述温度检测组件获取的温度值,控制若干个所述可控开关的打开与闭合。优选的,所述充电控制电路还包括:过压保护组件,其一端与所述第一输出端口电连接,其另一端与所述第二输出端口电连接。优选的,所述过压保护组件包括:稳压二极管;所述稳压二极管的正极与所述第二输出端口电连接,其负极与所述第一输出端口电连接。优选的,所述充电控制电路还包括:第一滤波组件和/或第二滤波组件;所述第一滤波组件一端与所述电压调整芯片的输入端电连接,其另一端接地;所述第二滤波组件一端与所述第一输出端口电连接,其另一端接地。优选的,所述充电控制电路还包括:第一限流电阻和/或第二限流电阻;所述第一限流电阻设置于所述mcu控制芯片第一控制信号端口与所述电压调整芯片控制端口之间;所述第二限流电阻设置于所述电压调整芯片第一电压检测端口与所述第二输出端口之间。本实用新型技术方案,具有如下优点:本实用新型提供的充电控制电路,通过检测电流检测组件的电压并与预设参考电压进行比较,控制电压调整芯片的输出电压,以使充电电流保持恒定,克服了电池电量过低时因为电压低导致充电电流过大损害充电电池的问题,提高了充电电池的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例中充电控制电路原理示意图;图2为本实用新型实施例中充电控制电路控制方法流程图一;图3为本实用新型实施例中充电控制电路控制方法流程图二;图4为本实用新型实施例中充电电压与充电电流对照图。具体实施方式下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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做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。在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。下面以负载为充电电池为例对本申请的技术方案进行说明,上述充电电池可以为两节充电电池,上述充电电压电量耗尽时的最低电压为2.5v,充满后的电压值为8.4v。上述内容仅用于说明本申请的技术方案,本实用新型并不以此为限。本实用新型实施例的第一方面提供充电控制电路,请参照图1,包括:输入端口vin、第一输出端口vout1和第二输出端口vout2;电流检测组件1,其一端与第二输出端口vout2电连接,其另一端接地;电压调整芯片u1,其输入端u1-1与输入端口vin电连接,其输出端u1-2与第一输出端口vout1电连接,其第一电压检测端口u1-3与第二输出端口vout2电连接,电压调整芯片u1依据电流检测组件1的电压变化调整输出电压,以控制充电控制电路的输出电流保持恒定;mcu控制芯片u2,其第二电压检测端口u2-1与第一输出端口vout1电连接,其第一控制信号端口u2-2与电压调整芯片u1的控制端口u1-4电连接,依据第一输出端口vout1的电压控制电压调整芯片u1的运行与关闭。上述充电控制电路,通过检测电流检测组件1的电压并与预设参考电压进行比较,控制电压调整芯片u1的输出电压,以使充电电流保持恒定,克服了电池电量过低时因为电压低导致充电电流过大损害充电电池的问题,提高了充电电池的使用寿命。可选的,上述充电控制电路还包括:调压电感l1和整流器件d1。调压电感l1的一端与电压调整芯片u1的输入端u1-1电连接,其另一端与电压调整芯片u1的输出端u1-2电连接。整流器件d1一端与电压调整芯片u1的输出端u1-2电连接,其另一端与第一输出端口vout1电连接。通过设置调压电感l1和整流器件d1,提高了电压调整芯片u1的调压调整精度。可选的,整流器件d1为整流二极管。整流二极管的正极与电压调整芯片u1的输出端u1-2电连接,其负极与第一输出端口vout1电连接。在本实施例的一个实施方式中,电流检测组件1包括电流检测单元。电流检测单元包括并联和/或串联的若干个检测电阻r1。检测电阻r1的阻值为固定值,依据电流检测单元的整体阻抗值和电流检测单元的电压数值,可以获得电流检测单元的电流数值,此数值即为负载的充电电流。电压调整芯片u1获取电流检测组件1的电压值后,将电流检测组件1的电压值与电压调整芯片u1内的预设参考电压进行比较。当电流检测组件1的电压值大于预设参考电压时,减小电压调整芯片u1的输出电压,以降低电流检测组件1的电压,将负载的输出电流调整为预设电流数值;当电流检测组件1的电压值小于预设参考电压时,增大电压调整芯片u1的输出电压,以增大电流检测组件1的电压,将负载的输出电流调整为预设电流数值。通过上述方式,实现了负载的恒流充电,在对充电电池进行充电时,保证了充电电流的恒定,提高了充电电池的使用寿命。可选的,mcu控制芯片u2还包括:第二控制信号端口u2-3。电流检测组件1还包括:若干个并联连接的电流调整单元。电流调整单元包括:串联连接的调整电阻r3和可控开关q1。若干个可控开关q1分别与mcu控制芯片u2第二控制信号端口u2-3电连接。通过在电流检测组件1中设置电流调整单元,通过控制可控开关q1的开合,调整电流检测组件1的整体阻抗值,对充电电流的大小进行调整。可选的,可控开关q1为三极管。三极管的基极与mcu控制芯片u2电连接。mcu控制芯片u2通过控制若干个电流调整单元中的三极管,实现了对电流检测组件1整体阻抗数值的控制,使用三级管作为可控开关q1具有可靠性高、成本低廉的优点。可选的,充电控制电路还包括:温度检测组件。温度检测组件与mcu控制芯片u2的温度检测端口电连接,获取充电控制电路运行时的环境温度。mcu控制芯片u2依据温度检测组件1获取的温度值,控制若干个可控开关q1的打开与闭合。为了弥补充电电流由环境温度变化所导致充电时长和使用寿命的影响,充电控制电路设置了温度检测组件,用以检测充电控制电路运行时的环境温度,mcu控制芯片u2通过温度检测端口获取环境温度数据,相应调整电流检测组件1中的可控开关,弥补了环境温度变化对充电电池的影响,提高了充电的效率。具体的,当环境温度处于25℃±5℃时,可以采用预设充电电流数值进行充电;当环境温度处于40℃±5℃时,通过mcu控制芯片u2调整电流调整单元的若干个可控开关q1,增大电流检测组件1的整体阻抗,使充电电流减少为预设充电电流数值的1/2;此后,当环境温度每上升5℃,控制充电电流逐次减少一半,当环境温度达到70℃时,停止对充电电池的充电。在本实用新型实施例的一个实施方式中,充电控制电路还包括:过压保护组件d2。过压保护组件d2的一端与第一输出端口vout1电连接,其另一端与第二输出端口vout2电连接。过压保护组件d2可以确保充电电池在充满后停止充电,防止出现充电电池过充的问题。可选的,过压保护组件d2包括:稳压二极管。稳压二极管的正极与第二输出端口vout2电连接,其负极与第一输出端口vout1电连接。可选的,稳压二极管的击穿电压大于9v,可以确保电池充满电后才会停止进行充电。在本实用新型实施例的一个实施方式中,充电控制电路还包括:第一滤波组件c1和/或第二滤波组件c2。第一滤波组件c1一端与电压调整芯片u1的输入端u1-1电连接,其另一端接地。第二滤波组件c2一端与第一输出端口vout1电连接,其另一端接地。在本实用新型实施例的一个实施方式中,充电控制电路还包括:第一限流电阻r3和/或第二限流电阻r4。第一限流电阻r3设置于mcu控制芯片u2第一控制信号端口u2-2与电压调整芯片u1控制端口u1-4之间。第二限流电阻r4设置于电压调整芯片u1第一电压检测端口u1-3与第二输出端口vout2之间。本实用新型实施例的第二方面提供了一种充电控制电路控制方法,请参照图3,用于控制本实用新型实施例第一方面提供的充电控制电路,包括如下步骤:s100,获取充电控制电路的输出电流。s200,将充电控制电路的输出电流与预设电流值进行比较。s300,依据比较结果,调整充电控制电路的输出电流。在本实施例的一个实施方式中,获取充电控制电路的输出电流,包括:s110,获取充电控制电路的第二输出端口vout2电压值。s120,依据充电控制电路第二输出端口vout2电压值和充电控制电路电流检测模块的阻抗值,得到充电控制电路的输出电流。在本实施例的另一个实施方式中,将充电控制电路的输出电流与预设电流值进行比较,包括:将充电控制电路第二输出端口vout2电压值与预设参考电压值进行比较。其中,预设参考电压值为充电控制电路电流检测组件1流过预设电流值时相应的电压数值。具体的,预设参考电压可以为0.3v,依据电流检测组件1的整体阻抗值可以得出充电电流值。当充电控制电路第二输出端口vout2电压值小于0.3v时,增大电压调整芯片u1的输出电压,使充电控制电路第二输出端口vout2电压值趋向于0.3v;当充电控制电路第二输出端口vout2电压值大于0.3v时,减小电压调整芯片u1的输出电压,使充电控制电路第二输出端口vout2电压值趋向于0.3v,以使充电电流保持恒定。依据比较结果调整充电控制电路的输出电流,包括:当充电控制电路的输出电流小于预设电流值时,控制充电控制电路增大输出电流。当充电控制电路的输出电流大于预设电流值时,控制充电控制电路减小输出电流。本实用新型实施例的第三方面提供了一种充电控制电路控制方法,请参照图4,用于控制本实用新型实施例第一方面提供的充电控制电路,包括如下步骤:s400,获取充电控制电路的第一输出端口vout1和第二输出端口vout2的实时电压差值。s500,当实时电压差值小于第一预设数值时,控制充电控制电路的输出电流为第一预设电流。s600,当实时电压差值大于第一预设数值且小于第二预设数值时,控制充电控制电路的输出电流为第二预设电流,其中,第二预设数值大于第一预设数值,第二预设电流的数值大于第一预设电流的数值。s700,当实时电压差值大于第二预设电流时,关闭充电控制电路的电压调整芯片u1。具体的,当充电电池进行充电前的电压为下限电压(2.5v)时,进行涓流充电,调整电压调整芯片u1的输出电压,使充电电池的充电电流为c/10,其中,c为充电电池的容量值。当充电电池的电压达到门限电压(3v)时,进行快速充电,调整电压调整芯片u1的输出电压,使充电电池的充电电流为0.5c-1c。当充电电池的电压达到截止电压(8.4v)时,停止充电,通过mcu控制芯片关闭电压调整芯片u1,充电电池完成充电。此外,当充电电池的电压达到上限电压(7.4v)时,充电控制电路的稳压器件逐步导通,直到达到截止电压后停止充电。66.26.46.66.877.27.47.67.888.28.48.68.890.5050.5060.5040.50.4980.4930.4880.4750.460.4330.3960.3380.2730.1960.1130由图4和上述表格可知,充电电池的电压在达到7.4v后,由于稳压二极管的逐步导通,充电电流逐步降低,在充电电池的电压达到9v(即稳压二极管的击穿电压)后,充电电流为零,完全停止充电,实现了对充电电池的过充保护。本实用新型实施例提供的一种充电控制电路,通过检测电流检测组件的电压并与预设参考电压进行比较,控制电压调整芯片的输出电压,以使充电电流保持恒定,克服了电池电量过低时因为电压低导致充电电流过大损害充电电池的问题,提高了充电电池的使用寿命。显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。当前第1页12
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