本發(fā)明涉及一種電路及其控制方法,具體涉及用于無線充接收設(shè)備電池的充電完成檢測電路及其控制方法。
背景技術(shù):
無線充電是借助電磁場或電磁波進行能量傳輸?shù)囊环N技術(shù)。由于無線充電技術(shù)的多功能性好,可靠性,柔性好,安全性、可靠性、使用壽命較高,以及它的無接觸、無磨損的特性,無線充電技術(shù)能夠滿足不同條件下電子設(shè)備的用電需求,同時兼顧信息傳輸功能的需求。
小功率便攜式電器(如筆記本電腦、手機、音樂播放器等)是當前無線充電的主要實現(xiàn)載體。在用于小功率移動終端進行充電時,常常需要相應(yīng)的電路及方法來進行判斷電池是否充滿。通常的方法是檢測移動終端的電壓,將實時檢測到的電壓與預設(shè)的基準電壓進行比較確定是否完成充電。這種判斷電池電壓的方法應(yīng)用在便攜式電器的電池時,由于電池的特性曲線決定了電池電壓達到預設(shè)的基準電壓后,電池的電量并未到達滿電量,該方法在此類情況時會產(chǎn)生誤判。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是解決上述背景技術(shù)中的問題,為此本發(fā)明提供了充電完成檢測電路及其控制方法,該電路及其控制方法與傳統(tǒng)的檢測電池電壓的方法相比,具有更高的判斷準確性。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種充電檢測電路,包括電池模塊和mcu模塊,其特征在于,還包括與所述電池模塊的輸出連接的電壓分壓模塊和電流采樣模塊,以及與所述mcu模塊的輸出連接的充電完成檢測模塊;所述電壓分壓模塊、電流采樣模塊的輸出分別連接所述mcu模塊的輸入;所述充電完成檢測模塊由電壓電流計算模塊和電壓電流檢測模塊串接構(gòu)成,其中所述電壓電流檢測模塊中包含有計數(shù)器。
上述的電壓分壓模塊由第一電阻(r1)和第二電阻(r2)串接構(gòu)成。
上述的電流采樣模塊包括高精度采樣電阻、運算放大器、第三電阻(r3)和第四電阻(r4)。
上述的mcu模塊包括一adc模塊。
本發(fā)明還提供了一種基于上述的充電檢測電路實現(xiàn)的控制方法,該方法的實現(xiàn)流程如下:(1)所述充電檢測電路初始通過所述mcu模塊設(shè)為空閑狀態(tài),并將所述計數(shù)器清零;(2)待該電路進入充電狀態(tài)后,通過所述充電完成檢測模塊判斷計數(shù)器的值是否大于閾值1,如果是,該電路進入充電完成狀態(tài);如果不是,則繼續(xù)進行下一步驟(3)的判斷;(3)再次通過所述充電完成檢測模塊判斷當前采樣的電壓值是否大于閾值2且采樣的電流值是否小于閾值3,如果是,則計數(shù)器加1,返回充電中狀態(tài);如果不是,則清零計數(shù)器,返回充電中狀態(tài)。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明中所涉及的電路及其控制方法是通過同時檢測充電時電池端的電壓和電池端的電流,從兩個方面聯(lián)合判斷電池的電量,與傳統(tǒng)的判斷方法相比,更能夠準確的判斷出充電完成狀態(tài),大大降低了充電誤判的幾率;而且通過本發(fā)明的電路便于充電檢測的實施,其檢測狀態(tài)通過計數(shù)器顯示也清晰明了。
附圖說明
圖1,本發(fā)明的電路組成框圖;
圖2,圖1中的電壓分壓模塊的一種組成框圖;
圖3,圖1中的電流采樣模塊的一種組成框圖;
圖4,圖1中充電完成檢測模塊的組成框圖;
圖5,本發(fā)明控制方法的狀態(tài)流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖以及優(yōu)選的方案對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。
如附圖1所示,是本發(fā)明的電路的組成框圖,具體是一種充電檢測電路的組成框圖,該電路包括電池模塊、電壓分壓模塊、電流采樣模塊、mcu模塊和充電完成檢測模塊;所述電池模塊的輸出分別連接電壓分壓模塊、電流采樣模塊的輸入,該電池模塊用來樣電池電壓以及電池電流;所述電流采樣模塊用于產(chǎn)生適用于采樣量程的電流信號;所述電壓分壓模塊用于產(chǎn)生適用于采樣量程的電壓信號;所述電壓分壓模塊、電流采樣模塊的輸出都與所述mcu模塊的輸入連接,所述mcu模塊的輸出與所述充電完成檢測模塊的輸入連接,mcu模塊接收由電壓分壓模塊產(chǎn)生的電壓分壓信號,并轉(zhuǎn)換成電壓采樣值,該模塊還接收電流采樣模塊產(chǎn)生的電流信號,并轉(zhuǎn)換成電流采樣值。其中,所述的充電完成檢測模塊的組成框圖如附圖4所示,該充電完成檢測模塊由電壓電流計算模塊和電壓電流檢測模塊串接構(gòu)成,所述電壓電流檢測模塊中包含有計數(shù)器;所述充電完成檢測模塊接收mcu模塊發(fā)送的電壓和電流值,并根據(jù)電壓電流值產(chǎn)生充電完成判斷信號。
如附圖2所示,是本發(fā)明的電壓分壓模塊的一種組成框圖,所述電壓分壓模塊由第一電阻(r1)和第二電阻(r2)串接構(gòu)成。
如附圖3所示,是本發(fā)明的電流采樣模塊的一種組成框圖,所述電流采樣模塊包括高精度采樣電阻、運算放大器、第三電阻(r3)和第四電阻(r4)。
如附圖5所示,是本發(fā)明控制方法的狀態(tài)流程圖。結(jié)合附圖5來說明基于本發(fā)明的充電檢測電路的控制方法包括:(1)所述充電檢測電路初始通過所述mcu模塊設(shè)為空閑狀態(tài),并將所述計數(shù)器清零;(2)待該電路進入充電狀態(tài)后,通過所述充電完成檢測模塊判斷計數(shù)器的值是否大于閾值1,如果是,該電路進入充電完成狀態(tài);如果不是,則繼續(xù)進行下一步驟(3)的判斷;(3)再次通過所述充電完成檢測模塊判斷當前采樣的電壓值是否大于閾值2且采樣的電流值是否小于閾值3,如果是,則計數(shù)器加1,返回充電中狀態(tài);如果不是,則清零計數(shù)器,返回充電中狀態(tài)。
實施例:本實施例結(jié)合優(yōu)選的方案來說明,本發(fā)明電路中的電壓分壓模塊包括r1和r2,這兩個電阻對輸入的電池電壓進行分壓,產(chǎn)生適用于mcu模塊采樣量程的電壓。所述電流采樣模塊包括高精度采樣電阻、運算放大器、r3和r4,高精度采樣電阻用于產(chǎn)生放大前的電流信號;運算放大器用于放大高精度采樣電阻輸入的電流信號;r3和r4用于配置運算放大器的放大系數(shù)。所述mcu模塊包括adc模塊,該模塊用于采樣電壓分壓模塊的輸出電壓采樣點和電流采樣模塊的輸出電流采樣點,并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓采樣adc值和電流采樣adc值。所述充電完成檢測模塊包括電壓電流計算模塊和電壓電流檢測模塊,電壓電流計算模塊根據(jù)mcu模塊的輸出電壓采樣adc值和電流采樣adc值,計算電壓值和電流值;電壓電流檢測模塊根據(jù)電壓電流計算模塊輸出的電壓值和電流值,判斷是否充電完成。其中電壓電流計算模塊的計算公式如下:電壓的計算公式vbat=adcvol/2^n*vref*(r1+r2)/r2;其中vbat為電池的電壓,adcvol為電壓采樣adc值,n為adc的位寬,vref為adc的量程范圍,r1為電阻1的阻值,r2為電阻2的阻值。電流的計算公式ibat=adccur/2^n*vref*rsample*r3/r4;其中ibat為電池的電流,adccur為電流采樣adc值,n為adc的位寬,vref為adc的量程范圍,rsample為高精度采樣電阻的阻值,r3為電阻3的阻值,r4為電阻4的阻值。充電完成檢測模塊控制整個設(shè)備的充電完成狀態(tài),包括空閑、充電中、充電完成等狀態(tài)。具體的控制方法如下:電路設(shè)備初始為空閑狀態(tài),清零寄存器。進入充電中狀態(tài)后,判斷計數(shù)器是否大于閾值1,如果是,則進入充電完成狀態(tài);如果否,則繼續(xù)判斷當前采樣的電壓值vbat是否大于閾值2且采樣的電流值ibat是否小于閾值3,如果是,則計數(shù)器加1,返回充電中狀態(tài);如果否,則清零計數(shù)器,返回充電中狀態(tài)。