專利名稱：一種電池充電管理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池充電管理，更具體地說，涉及一種新型的電池充電管理電路。
背景技術(shù)：
如圖l所示，圖中示出了現(xiàn)有的直流輸入鋰離子電池礦燈充電電路，其由一個線 性電壓和電流調(diào)節(jié)控制單元外接電流設(shè)定電阻和充電狀態(tài)指示的LED構(gòu)成。其中，充電電 流由外接電阻設(shè)定，充電限制電壓由BAT引腳輸出電壓限制。該電路的主要特點是電路簡 單，所需元件少，充電電流可通過外部電阻調(diào)節(jié)，具有電池溫度監(jiān)測功能。但該類電路的缺 點也是很明顯的，由于芯片內(nèi)部的調(diào)整管工作于線性模式，致使芯片發(fā)熱嚴重，整個電路電 氣效率很低，這對于對安全性要求高，電池供電的礦燈來說無疑是個隱患，同時溫度對充電 電流的影響也比較明顯導(dǎo)致充電電流不穩(wěn)，充電時間不可靠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述充電電路工作于線性模式致 使芯片發(fā)熱嚴重，整個電路電氣效率較低，同時溫度影響導(dǎo)致充電電流不穩(wěn)定的缺陷，提供 一種電池充電管理電路。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種電池充電管理電路，其包 括 與輸入電壓連接的開關(guān)電路，其輸出電壓為電池充電； 與所述開關(guān)電路控制端連接的開關(guān)模式控制器，其根據(jù)反饋的電壓控制所述開關(guān) 電路的導(dǎo)通或關(guān)斷時間； 與所述開關(guān)電路輸出端連接的恒流芯片，用于對通過電池的電流進行控制；
連接于輸出電壓與所述開關(guān)模式控制器之間的分壓電路，用于對輸出電壓進行采 樣并反饋到開關(guān)模式控制器。 在本發(fā)明所述的電池充電管理電路中，所述分壓電路對輸出電壓進行采樣并反饋 到所述開關(guān)模式控制器，所述開關(guān)模式控制器將反饋的電壓值與內(nèi)部的基準電壓進行比 較，改變輸出脈沖的寬度來調(diào)整所述開關(guān)電路開關(guān)和關(guān)斷的時間。 在本發(fā)明所述的電池充電管理電路中，所述電池充電管理電路進一步包括連接于 輸入電壓與所述開關(guān)模式控制器之間的電流采樣電路，所述開關(guān)模式控制器在采樣電流大 于特定值時關(guān)斷所述開關(guān)電路。 在本發(fā)明所述的電池充電管理電路中，所述電流采樣電路包括連接在輸入電壓與 開關(guān)電路之間的采樣電阻R1。 在本發(fā)明所述的電池充電管理電路中，所述開關(guān)電路包括三極管Q1，所述三極管 Ql的基極連接開關(guān)模式控制器的第2腳，集電極連接輸入電壓，發(fā)射極連接電池。
在本發(fā)明所述的電池充電管理電路中，所述分壓電路包括串聯(lián)于輸出電壓與地之 間的電阻R4和R5，所述電阻R4和R5之間的分壓點連接開關(guān)模式控制器的第5腳。
在本發(fā)明所述的電池充電管理電路中，所述電阻R4的阻值根據(jù)電池的類型進行 調(diào)整，以改變電池的充電限制電壓，其中所述電池的類型包括磷酸鐵鋰鋰電池、錳酸鋰鋰電 池或者鈷酸鋰鋰電池。 在本發(fā)明所述的電池充電管理電路中，所述電池充電管理電路進一步包括連接于
輸入電壓與地之間的濾波電容Cl以及連接于輸出電壓與地之間的濾波電容C3。 在本發(fā)明所述的電池充電管理電路中，所述開關(guān)模式控制器的第3腳與地之間還
連接有一相位補償電容C2。 在本發(fā)明所述的電池充電管理電路中，所述三極管Q1的發(fā)射極與地之間連接有 一續(xù)流二極管D1。 實施本發(fā)明的電池充電管理電路，具有以下有益效果 1、輸入電壓范圍拓寬，可以根據(jù)輸入電壓范圍選擇不同的開關(guān)模式控制器，也可 以根據(jù)負載電池的類型很方便地調(diào)整充電限制電壓； 2、由于開關(guān)電路工作于開關(guān)模式，使得電路效率大大提高，減少了電路中的發(fā)熱， 解決了散熱的問題； 3、采用恒流芯片控制電流，使充電電流穩(wěn)定不受電壓和溫度的影B向，充電電流可 以根據(jù)需要改變。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中 圖1是現(xiàn)有的電池充電電路的原理圖； 圖2是本發(fā)明的電池充電管理電路的邏輯框圖； 圖3是本發(fā)明的電池充電管理電路的原理圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)
合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用 以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 本發(fā)明的電池充電管理電路針對目前電池充電電路(特別是鋰電池礦燈電池充 電電路)存在的問題進行了改進，可以根據(jù)輸入電壓范圍選擇不同的開關(guān)模式控制器，也 可以根據(jù)負載電池的類型很方便地調(diào)整充電限制電壓，這樣使輸入電壓適應(yīng)范圍變寬。采 用恒流芯片控制電流，使充電電流穩(wěn)定不受電壓和溫度的影響，充電電流可以根據(jù)需要改 變。另外，由于開關(guān)電路工作于開關(guān)模式，使得電路效率大大提高，減少了電路中的發(fā)熱，解 決了散熱的問題。 如圖2所示，圖中示出了本發(fā)明的電池充電管理電路的邏輯框圖。所示的電池充 電管理電路包括開關(guān)模式控制器1 、開關(guān)電路2、電流采樣電路3、分壓電路4、恒流芯片5及 電池6。開關(guān)電路2與輸入電壓連接，其輸出電壓為電池6充電。開關(guān)模式控制器l是一種 開關(guān)模式DC/DC電源控制芯片，該開關(guān)模式控制器1與開關(guān)電路2控制端連接，其根據(jù)反饋 的電壓控制開關(guān)電路2的導(dǎo)通或關(guān)斷時間。恒流芯片5與開關(guān)電路2輸出端連接，用于對 電池6的電流進行精確控制。分壓電路4連接于輸出電壓與開關(guān)模式控制器1之間，用于對輸出電壓進行采樣并反饋到開關(guān)模式控制器l，然后開關(guān)模式控制器1便可以根據(jù)反饋 的電壓調(diào)節(jié)開關(guān)電路2的導(dǎo)通和關(guān)斷時間。電流采樣電路3連接于輸入電壓與開關(guān)模式控 制器1之間，開關(guān)模式控制器1在采樣電流大于特定值時關(guān)斷開關(guān)電路2。
分壓電路2對輸出電壓進行采樣并反饋到開關(guān)模式控制器l，開關(guān)模式控制器1 將反饋的電壓值與內(nèi)部的基準電壓進行比較，改變輸出脈沖的寬度來調(diào)整開關(guān)電路2開關(guān) 和關(guān)斷的時間，如此達到穩(wěn)定輸出電壓的作用。根據(jù)輸入電壓范圍選擇不同的開關(guān)模式控 制器，可以拓寬電池充電管理電路輸入電壓的范圍。恒流芯片5用于對通過電池的電流進 行精確控制，用戶可以根據(jù)需要選擇不同電流等級的恒流芯片。另外，根據(jù)負載電池的類型 (例如磷酸鐵鋰鋰、錳酸鋰鋰或者鈷酸鋰鋰電池)能方便地改變充電限制電壓，即通過調(diào)整 分壓電路4的分壓電阻。開關(guān)模式控制器1通過電流采樣電路3來檢測輸出電流，當輸出 電流過大時，即大于開關(guān)模式控制器1內(nèi)的預(yù)定值時，開關(guān)電路2關(guān)斷，從而起到保護的作 用。 如圖3所示，圖中示出了本發(fā)明的電池充電管理電路的原理圖。所示的電池充電 管理電路包括電阻Rl、 R2、 R3、 R4、 R5、電容Cl、 C2、 C3、開關(guān)模式控制器Ul、恒流芯片U2、電 池BT1、三極管Ql、電感Ll、二極管Dl。參考圖2所示的邏輯框圖，電流采樣電路3包括連 接在輸入電壓與開關(guān)電路2(即三極管Q1的集電極)之間的采樣電阻R1，R1為一個阻值很 小的電阻，用來檢測輸出電流，當輸出電流過大時可以判斷開關(guān)管Ql起到保護作用。開關(guān) 電路2包括三極管Q1，三極管Q1的基極連接開關(guān)模式控制器U1的第2腳，集電極連接輸 入電壓，發(fā)射極連接電池BT1 。分壓電路4包括串聯(lián)于輸出電壓與地之間的電阻R4和R5， 電阻R4和R5之間的分壓點連接開關(guān)模式控制器U1的第5腳。電阻R4的阻值可以根據(jù)電 池6的類型進行調(diào)整，以此改變電池BT1的充電限制電壓。上述電池BT1的類型包括但不 限于磷酸鐵鋰鋰電池、錳酸鋰鋰電池或者鈷酸鋰鋰電池。濾波電容Cl連接于輸入電壓與地 之間(即三極管Q1的集電極與地之間)，濾波電容C3連接于輸出電壓與地之間(即三極管 Ql的發(fā)射極與地之間)。此外，開關(guān)模式控制器Ul的第3腳與地之間還連接有一相位補償 電容C2，三極管Ql的發(fā)射極與地之間連接有一續(xù)流二極管Dl。 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)來說具有以下特點1、可以根據(jù)輸入電壓范圍選擇不同 的開關(guān)模式DC/DC控制芯片來拓寬輸入電壓的范圍，還可以根據(jù)負載電池的類型很方便地 調(diào)整充電限制電壓，而現(xiàn)有的電路通常只適用于給單節(jié)錳酸鋰或鈷酸鋰電池充電；2、由于 開關(guān)電路工作于開關(guān)模式，使得電路效率大大提高，減少了電路中的發(fā)熱，解決了散熱的問 題，同時開關(guān)電路還可起到電路的保護作用；3、采用恒流芯片控制電流，使充電電流穩(wěn)定不 受電壓和溫度的影響，充電電流可以根據(jù)需要改變?？偠灾?，本發(fā)明在可靠性、準備性及 適應(yīng)性方面都較現(xiàn)有電路有了較大的提升。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡是本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電池充電管理電路，其特征在于，包括與輸入電壓連接的開關(guān)電路(2)，其輸出電壓為電池(6)充電；與所述開關(guān)電路(2)控制端連接的開關(guān)模式控制器(1)，其根據(jù)反饋的電壓控制所述開關(guān)電路(2)的導(dǎo)通或關(guān)斷時間；與所述開關(guān)電路(2)輸出端連接的恒流芯片(5)，用于對通過電池(6)的電流進行控制；連接于輸出電壓與所述開關(guān)模式控制器(1)之間的分壓電路(4)，用于對輸出電壓進行采樣并反饋到開關(guān)模式控制器(1)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池充電管理電路，其特征在于，所述分壓電路(2)對輸出 電壓進行采樣并反饋到所述開關(guān)模式控制器(l)，所述開關(guān)模式控制器(1)將反饋的電壓 值與內(nèi)部的基準電壓進行比較，改變輸出脈沖的寬度來調(diào)整開關(guān)電路(2)開關(guān)和關(guān)斷的時 間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池充電管理電路，其特征在于，所述電池充電管理電路進 一步包括連接于輸入電壓與所述開關(guān)模式控制器(1)之間的電流采樣電路(3)，所述開關(guān) 模式控制器(1)在采樣電流大于特定值時關(guān)斷所述開關(guān)電路(2)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池充電管理電路，其特征在于，所述電流采樣電路(3)包括 連接在輸入電壓與開關(guān)電路(2)之間的采樣電阻R1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池充電管理電路，其特征在于，所述開關(guān)電路(2)包括三極 管Q1，所述三極管Q1的基極連接開關(guān)模式控制器(1)的第2腳，集電極連接輸入電壓，發(fā)射 極連接電池(6)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池充電管理電路，其特征在于，所述分壓電路(4)包括串聯(lián) 于輸出電壓與地之間的電阻R4和R5，所述電阻R4和R5之間的分壓點連接開關(guān)模式控制器 (1)的第5腳。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池充電管理電路，其特征在于，所述電阻R4的阻值根據(jù)電 池(6)的類型進行調(diào)整，以改變電池(6)的充電限制電壓，其中所述電池(6)的類型包括磷 酸鐵鋰鋰電池、錳酸鋰鋰電池或者鈷酸鋰鋰電池。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電管理電路，其特征在于，所述電池充電管理電路進 一步包括連接于輸入電壓與地之間的濾波電容Cl以及連接于輸出電壓與地之間的濾波電 容C3。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池充電管理電路，其特征在于，所述開關(guān)模式控制器(l)的 第3腳與地之間還連接有一相位補償電容C2。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池充電管理電路，其特征在于，所述三極管Q1的發(fā)射極與 地之間連接有一續(xù)流二極管Dl。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池充電管理電路，其包括與輸入電壓連接的開關(guān)電路，其輸出電壓為電池充電；與開關(guān)電路控制端連接的開關(guān)模式控制器，其根據(jù)反饋的電壓控制開關(guān)電路的導(dǎo)通或關(guān)斷時間；與開關(guān)電路輸出端連接的恒流芯片，用于對通過電池的電流進行控制；連接于輸出電壓與開關(guān)模式控制器之間的分壓電路，用于對輸出電壓進行采樣并反饋到開關(guān)模式控制器。本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)效果是輸入電壓范圍拓寬，電路效率提高，電路中的發(fā)熱減少，充電電流穩(wěn)定而不受電壓和溫度的影響。
文檔編號H02J7/04GK101707386SQ20091010485
公開日2010年5月12日 申請日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
發(fā)明者周明杰, 邵賢輝 申請人:海洋王照明科技股份有限公司