小電池容量電池桿的充電控制方法以及充電器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小電池容量電池桿的充電控制方法以及充電器，用于對電池容量C小于100mAh且內(nèi)部具有充電管理電路的電池桿充電，該方法通過根據(jù)電池桿的電池容量C設(shè)置對電池桿以KC進行充電的預(yù)設(shè)恒定充電電流I，其中，K的值小于1，預(yù)設(shè)恒定充電電流I和電池容量C在數(shù)值上滿足以下關(guān)系：I=K*C，再實時檢測電池桿的實時充電電流Itemp，并將實時充電電流Itemp和預(yù)設(shè)恒定充電電流I進行比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整輸出的充電電壓，實現(xiàn)對電池桿以KC進行充電。本發(fā)明根據(jù)確定好的預(yù)設(shè)恒定充電電流I對電池桿以KC進行充電，其中K小于1，如此可以有效的避免電池桿以大于等于1C的方式充電可能造成的影響電池的使用壽命，降低電池的使用性能缺陷。
【專利說明】小電池容量電池桿的充電控制方法以及充電器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子煙領(lǐng)域，尤其涉及一種小電池容量電池桿的充電控制方法以及充電器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上大部分電子煙使用的多次性集成咪頭組件都是自帶恒流充電功能的，其硬件設(shè)定(ASIC固化設(shè)置)的充電電流大致有90-120mA和200_330mA兩種規(guī)格區(qū)間，這種電池桿即為具有充電管理電路的電池桿，電池桿內(nèi)部的充電管理電路可以控制電池以內(nèi)設(shè)恒定充電電流進行恒流充電，上述兩個規(guī)格區(qū)間即為內(nèi)設(shè)恒定充電電流的數(shù)值區(qū)間。
[0003]另外，目前市面上常用的大多數(shù)集成咪頭方案的電子煙充電器，都是把5V電源直通到電子煙充電接口上，由電子煙的充電管理電路對電子煙電池做恒流充電管理。這樣固定數(shù)值的充電電流對部分容量大的充電電池是沒有問題的，但是也有很多小尺寸的電子煙的電池容量小于充電電流數(shù)值的容量，(比如電池容量只有50mAh)，用大電流對小容量的電池充電會影響電池的使用壽命，降低電池的使用性能，例如普通的鋰電池的充電電流是小于等于0.5C的充電電流，如果大于等于IC的充電電流充電，會降低電池的性能和壽命，比如用10mA的電流對50mAh的電池充電就是2C充電。較好的充電電流設(shè)定是0.5C，比如I個10mAh充電電池，其充電電流設(shè)定在50mA比較合適。
[0004]綜上所述，這種充電電流大于等于IC的充電方法對于普通的電子煙電池是存在缺陷的充電方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述對內(nèi)置有充電管理電路的電池桿以大于等于IC的方式充電可能造成的影響電池的使用壽命，降低電池的使用性能缺陷，提供一種小電池容量電池桿的充電控制方法以及充電器。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種一種小電池容量電池桿的充電控制方法，用于對電池容量C小于10mAh且內(nèi)部具有充電管理電路的電池桿充電，所述方法包括以下步驟:
[0007]S1、根據(jù)電池桿的電池容量C設(shè)置對所述電池桿以KC進行充電的預(yù)設(shè)恒定充電電流I，且所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I小于所述充電管理電路的內(nèi)設(shè)恒定充電電流；
[0008]其中，K的值小于1，當電池容量C的單位為mAh，預(yù)設(shè)恒定充電電流I的單位為mA時，預(yù)設(shè)恒定充電電流I和電池容量C在數(shù)值上滿足以下關(guān)系:I=K*C。
[0009]S2、實時檢測電池桿的實時充電電流Itaiip ；
[0010]S3、將所述實時充電電流Itemp和所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整輸出的充電電壓，實現(xiàn)對所述電池桿以KC進行充電。
[0011]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電控制方法中，所述步驟SI中設(shè)置預(yù)設(shè)恒定充電電流I是根據(jù)特定電池容量的電池桿固定設(shè)置，設(shè)置預(yù)設(shè)恒定充電電流I通過設(shè)置固定的參考電壓UMf實現(xiàn)。
[0012]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電控制方法中，所述步驟SI中設(shè)置預(yù)設(shè)恒定充電電流I是根據(jù)所對應(yīng)的小電池容量的電池桿可變設(shè)置，具體包括:
[0013]S11、根據(jù)電池桿的電池容量C計算使所述電池桿以KC充電時的所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值；
[0014]S12、調(diào)整參考電壓Uref并顯示與調(diào)整后的所述參考電壓Uref對應(yīng)的預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值；
[0015]S13、判斷步驟S12中的所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值是否等于Sll中的所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值，如果不等于，轉(zhuǎn)步驟S12繼續(xù)調(diào)整參考電壓Uref。
[0016]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電控制方法中，步驟S12中，調(diào)整參考電壓UMf通過改變分壓電阻值實現(xiàn)，顯示與調(diào)整后的所述參考電壓Uref對應(yīng)的預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值是通過LCD屏進行顯示。
[0017]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電控制方法中，所述參考電壓Uref與預(yù)設(shè)恒定充電電流I的關(guān)系如下:
[0018]Uref=I*Rc
[0019]其中，Rc代表步驟S2中檢測電池桿的實時充電電流Itraip的采樣電阻的阻值。
[0020]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電控制方法中，所述步驟S3中，將所述實時充電電流Itaiip和所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I進行比較是通過將與所述實時充電電流Itemp對應(yīng)的電壓信號Utemp和與所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I對應(yīng)的參考電壓Uref進行比較實現(xiàn)，
[0021]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電控制方法中，所述步驟S3中，根據(jù)比較結(jié)果控制輸出調(diào)整的充電電壓具體包括:
[0022]如果Utemp小于Uref,則控制輸出的所述充電電壓增加；
[0023]如果Utemp大于Uref,則控制輸出的所述充電電壓減?。?br> [0024]如果Utraip等于UMf，則控制輸出的所述充電電壓不變。
[0025]本發(fā)明還公開了一種小電池容量電池桿的充電器,用于對電池容量小于10mAh且內(nèi)部具有充電管理電路的電池桿充電，所述充電器包括用于連接外接電源的充電輸入接口和用于連接電池桿的充電輸出接口，還包括控制單元、恒流輸出單元和電流采樣單元；
[0026]所述控制單元分別與所述充電輸入接口、恒流輸出單元和電流采樣單元相連接；所述恒流輸出單元還分別與所述充電輸入接口和充電輸出接口相連接；所述電流采樣單元還與所述充電輸出接口相連接；
[0027]所述電流采樣單元用于實時檢測電池桿的實時充電電流；
[0028]所述控制單元用于根據(jù)電池桿的電池容量設(shè)置小于所述充電管理電路的內(nèi)設(shè)恒定充電電流且數(shù)值小于所述電池容量的數(shù)值的預(yù)設(shè)恒定充電電流，并將所述實時充電電流與所述預(yù)設(shè)恒定充電電流進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號至所述恒流輸出單元；
[0029]所述恒流輸出單元用于根據(jù)所述控制信號調(diào)整輸出的充電電壓至所述充電輸出接口，實現(xiàn)對所述電池桿進行充電。
[0030]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電器中，所述控制單元包括一微處理器。
[0031]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電器中，所述控制單元還包括用于固定設(shè)置與所述預(yù)設(shè)恒定充電電流對應(yīng)的參考電壓的參考電壓設(shè)置電路，所述參考電壓設(shè)置電路連接至所述微處理器；
[0032]所述微處理器用于根據(jù)所述參考電壓與實時充電電流對應(yīng)的電壓信號的比較結(jié)果，控制所述恒流輸出單元對特定電池容量的電池桿進行充電。
[0033]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電器中，所述微處理器的型號為SN8P2711，所述參考電壓設(shè)置電路包括第一分壓電阻和第二分壓電阻；
[0034]所述第一分壓電阻一端連接至所述微處理器的I號引腳，所述第一分壓電阻的另一端分別連接至所述第二分壓電阻的一端和所述微處理器的6號引腳；所述第二分壓電阻的另一端接地。
[0035]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電器中，所述控制單元還包括參考電壓設(shè)置電路和反饋顯示電路；
[0036]所述參考電壓設(shè)置電路和反饋顯示電路分別與所述微處理器相連；
[0037]所述反饋顯示電路用于實時顯示所述參考電壓設(shè)置電路輸送給所述微處理器的所述參考電壓所對應(yīng)的預(yù)設(shè)恒定充電電流；
[0038]所述參考電壓設(shè)置電路用于在更換電池桿時根據(jù)所述電池桿的電池容量以及所述反饋顯示電路實時顯示的所述預(yù)設(shè)恒定充電電流調(diào)整所述參考電壓；
[0039]所述微處理器用于根據(jù)調(diào)整后的所述參考電壓與實時充電電流對應(yīng)的電壓信號的比較結(jié)果，控制所述恒流輸出單元對所對應(yīng)的小電池容量的電池桿以與調(diào)整后的所述參考電壓對應(yīng)的預(yù)設(shè)恒定充電電流進行充電。
[0040]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電器中，所述微處理器的型號為SN8P2711。所述電壓設(shè)置電路包括微調(diào)電阻器；所述微調(diào)電阻器的第一端連接至所述微處理器的I號引腳，所述微調(diào)電阻器的第二端接地，所述微調(diào)電阻器的第三端連接至所述微處理器的6號引腳；所述微處理器的6號引腳用于接收所述微調(diào)電阻器的第三端的所述參考電壓。
[0041]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電器中，所述反饋顯示電路包括IXD屏，所述LCD屏用于顯示所述預(yù)設(shè)恒定充電電流。
[0042]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電器中，所述充電器還包括穩(wěn)壓單元；
[0043]所述穩(wěn)壓單元分別連接所述充電輸入接口和控制單元；
[0044]所述穩(wěn)壓單元用于接收外接電源的輸入電壓并為所述控制單元提供恒定工作電壓。
[0045]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電器中，所述穩(wěn)壓單元包括第一電阻、第一三極管、第一濾波電容和穩(wěn)壓二極管；
[0046]所述第一三極管的集電極連接至所述充電輸入接口的電壓輸出端；所述第一三極管的基極連接至所述穩(wěn)壓二極管的陰極，所述穩(wěn)壓二極管的陽極接地；所述第一三極管的發(fā)射極連接至所述微處理器；
[0047]所述第一濾波電容一端連接至所述第一三極管的發(fā)射極，所述第一濾波電容的另一端接地；所述第一電阻一端連接至所述第一三極管的基極，所述第一電阻的另一端連接至所述第一三極管的集電極。
[0048]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電器中，所述恒流輸出單元包括第二三極管、第三三極管、第二電阻、第三電阻、第四電阻；
[0049]所述第二三極管的發(fā)射極連接至所述充電輸入接口的電壓輸出端；所述第二三極管的集電極連接至所述充電輸出接口的正輸出端；所述第二三極管的基極通過所述第四電阻連接至所述第三三極管的集電極；所述第三三極管的基極通過所述第三電阻連接至所述微處理器；所述第三三極管的發(fā)射極接地；所述第二電阻的一端連接至所述第二三極管的基極，所述第二電阻的另一端連接至所述第二三極管的發(fā)射極。
[0050]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電器中，所述電流采樣單元包括電流采樣電阻、限流電阻和第二濾波電容；
[0051]所述電流采樣電阻的一端分別連接至所述充電輸出接口的負輸出端和所述限流電阻的一端，所述電流采樣電阻的另一端接地，所述限流電阻的另一端連接至所述微處理器，所述第二濾波電容與所述電流采樣電阻及限流電阻并聯(lián)。
[0052]在本發(fā)明所述的小電池容量電池桿的充電器中，所述控制單元包括電壓比較器和參考電壓設(shè)置電路；
[0053]所述電壓比較器的第一電壓輸入端與所述電流采樣單元相連接，所述電壓比較器的第二電壓輸入端與所述參考電壓設(shè)置電路相連接，所述電壓比較器的輸出端與所述恒流輸出單元相連接；
[0054]所述參考電壓設(shè)置電路用于固定設(shè)置與所述預(yù)設(shè)恒定充電電流對應(yīng)的參考電壓，并將所述參考電壓輸送至所述第二電壓輸入端；所述電壓比較器用于根據(jù)所述第一電壓輸入端接收的所述實時充電電流對應(yīng)的電壓信號和第二電壓輸入端接收的所述參考電壓的比較結(jié)果控制所述恒流輸出單元輸出與所述參考電壓對應(yīng)的所述預(yù)設(shè)恒定充電電流，實現(xiàn)對指定電池容量的電池桿進行充電。
[0055]實施本發(fā)明的小電池容量電池桿的充電控制方法以及充電器，具有以下有益效果:本發(fā)明首先根據(jù)電池桿的電池容量C設(shè)置對電池桿以KC進行充電的預(yù)設(shè)恒定充電電流I，且所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I小于所述充電管理電路的內(nèi)設(shè)恒定充電電流，這樣盡管充電管理電路的內(nèi)設(shè)恒定充電電流很大，但是由于預(yù)設(shè)恒定充電電流I偏小，所以最終對電池桿的進行充電的電流還是由充電器的預(yù)設(shè)恒定充電電流I確定，為避免以大于等于IC的充電方法所帶來的上述缺陷，K的值小于I ;然后根據(jù)確定好的預(yù)設(shè)恒定充電電流I對電池桿以KC進行充電。且，本發(fā)明為了增加充電器的可移植性，針對不同的電池容量的電池桿，提供可以由使用者根據(jù)電池桿上標注的電池容量或參考充電電流手動調(diào)整充電器的預(yù)設(shè)恒定充電電流I，以實現(xiàn)對任何小電池容量的電池桿均能實現(xiàn)KC充電。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0056]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:
[0057]圖1是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電控制方法的流程圖；
[0058]圖2是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的方法優(yōu)選實施例的流程圖；
[0059]圖3是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0060]圖4是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0061]圖5是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的第一實施例的電路原理圖；
[0062]圖6是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0063]圖7是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的第二實施例的電路原理圖；
[0064]圖8是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0065]圖9是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的第三實施例的電路原理圖；
[0066]圖10是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0067]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0068]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中對內(nèi)置有充電管理電路的電池桿以大于等于IC的方式充電可能造成的影響電池的使用壽命，降低電池的使用性能缺陷，本發(fā)明提供一種小電池容量電池桿的充電控制方法以及充電器。
[0069]本發(fā)明首先根據(jù)電池桿的電池容量C設(shè)置對電池桿以KC (K小于I)進行充電的預(yù)設(shè)恒定充電電流I，且預(yù)設(shè)恒定充電電流I小于充電管理電路的內(nèi)設(shè)恒定充電電流，這樣盡管充電管理電路的內(nèi)設(shè)恒定充電電流很大，但是由于預(yù)設(shè)恒定充電電流I偏小，所以最終對電池桿的進行充電的電流還是由充電器的預(yù)設(shè)恒定充電電流I確定，為避免以大于等于IC的充電方法所帶來的上述缺陷，K的值小于I ;然后根據(jù)確定好的預(yù)設(shè)恒定充電電流I對電池桿以KC進行充電。
[0070]參考，圖1是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電控制方法的流程圖；
[0071]本發(fā)明的充電控制方法，用于對電池容量C小于10mAh且內(nèi)部具有充電管理電路的電池桿充電，方法包括以下步驟:
[0072]S1、根據(jù)電池桿的電池容量C設(shè)置對電池桿以KC進行充電的預(yù)設(shè)恒定充電電流I，且預(yù)設(shè)恒定充電電流I小于充電管理電路的內(nèi)設(shè)恒定充電電流；
[0073]其中，K的值小于1，當電池容量C的單位為mAh，預(yù)設(shè)恒定充電電流I的單位為mA時，預(yù)設(shè)恒定充電電流I和電池容量C在數(shù)值上滿足以下關(guān)系:I=K*C。
[0074]其中，設(shè)置預(yù)設(shè)恒定充電電流I有兩種情況:
[0075]第一種是根據(jù)特定小電池容量的電池桿固定設(shè)置預(yù)設(shè)恒定充電電流I，這種情況下，優(yōu)選的，設(shè)置K為0.5。這種情況有多種實現(xiàn)方式，一種是直接利用軟件直接設(shè)置，另一種是通過參考電壓設(shè)置電路實現(xiàn)。
[0076]第二種情況是可以根據(jù)不同小電池容量的電池桿可變設(shè)置預(yù)設(shè)恒定充電電流I，這種情況，參考圖2是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的方法優(yōu)選實施例的流程圖；
[0077]因為無論是軟件實現(xiàn)還是參考電壓設(shè)置電路實現(xiàn)，都只是為了提供一個參考電壓Uref,即設(shè)置預(yù)設(shè)恒定充電電流I通過設(shè)置固定的參考電壓Uref實現(xiàn)，參考電壓Uref為以預(yù)設(shè)恒定充電電流I流過電流采樣電阻所產(chǎn)生的壓降，即參考電壓Uref與預(yù)設(shè)恒定充電電流I的關(guān)系如下:
[0078]Uref=I*Rc
[0079]其中，R。代表電流采樣電阻的阻值。
[0080]因此，最佳實施例中，調(diào)整預(yù)設(shè)恒定充電電流I是通過調(diào)整參考電壓Uref實現(xiàn)，具體如下:
[0081]S11、根據(jù)電池桿的電池容量C計算使電池桿以KC充電時的預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值；
[0082]在電池桿上標志有每個電池桿的電池容量和參考充電電流，使用者據(jù)此獲得需要調(diào)整的預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值。
[0083]S12、調(diào)整參考電壓Uref并顯示與調(diào)整后的參考電壓Uref對應(yīng)的預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值；
[0084]不管是充電器出廠時的對預(yù)設(shè)恒定充電電流I進行設(shè)置，還是投入使用時使用者自己設(shè)置，都可以通過改變分壓電阻值實現(xiàn)調(diào)整參考電壓UMf，為了便于使用者獲取調(diào)整過程中每次調(diào)整所對應(yīng)的預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值，可以通過LCD屏對預(yù)設(shè)恒定充電電流I進行顯示。
[0085]S13、判斷步驟S12中的預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值是否等于Sll中的預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值，如果不等于，轉(zhuǎn)步驟S12繼續(xù)調(diào)整參考電壓Uref0
[0086]設(shè)定好預(yù)設(shè)恒定充電電流I之后，繼續(xù)后續(xù)的恒流充電的控制步驟:
[0087]S2、實時檢測電池桿的實時充電電流Itenip ;檢測電流通過檢測電流采樣電阻上的壓降 Utemp 實現(xiàn)，其中，Utemp=Itemp*Rc。
[0088]S3、將實時充電電流Itemp和預(yù)設(shè)恒定充電電流I進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整輸出的充電電壓，實現(xiàn)對電池桿以KC進行充電。
[0089]將實時充電電流Itemp和預(yù)設(shè)恒定充電電流I進行比較是通過將與實時充電電流Itemp對應(yīng)的電壓信號Utanp和與預(yù)設(shè)恒定充電電流I對應(yīng)的參考電壓Uref進行比較實現(xiàn)，具體的:
[0090]如果Utraip小于Uref,則控制輸出的充電電壓增加；
[0091]如果Utemp大于Uref，則控制輸出的充電電壓減?。?br> [0092]如果Utraip等于Uref，則控制輸出的充電電壓不變。
[0093]本發(fā)明還提供一種小電池容量電池桿的充電器，參考圖3是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0094]—種小電池容量電池桿的充電器,用于對電池容量小于10mAh且內(nèi)部具有充電管理電路的電池桿充電，充電器包括用于連接外接電源的充電輸入接口 100和用于連接電池桿的充電輸出接口 300，還包括控制單元400、恒流輸出單元200和電流采樣單元500 ；
[0095]控制單元400分別與充電輸入接口 100、恒流輸出單元200和電流采樣單元500相連接；恒流輸出單元200還分別與充電輸入接口 100和充電輸出接口 300相連接；電流采樣單元500還與充電輸出接口 300相連接；
[0096]電流采樣單元500用于實時檢測電池桿的實時充電電流；
[0097]控制單元600用于根據(jù)電池桿的電池容量設(shè)置小于充電管理電路的內(nèi)設(shè)恒定充電電流且數(shù)值小于電池容量的數(shù)值的預(yù)設(shè)恒定充電電流，并將實時充電電流與預(yù)設(shè)恒定充電電流進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號至恒流輸出單元200 ；
[0098]恒流輸出單元200用于根據(jù)控制信號調(diào)整輸出的充電電壓至充電輸出接口 300，實現(xiàn)對電池桿進行充電。
[0099]圖4是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的第一實施例的電路原理圖；
[0100]第一實施例還包括穩(wěn)壓單元600 ;穩(wěn)壓單元600分別連接充電輸入接口 100和控制單元400 ;穩(wěn)壓單元600用于接收外接電源的輸入電壓并為控制單元400提供恒定工作電壓。
[0101]結(jié)合圖4和圖5，第一實施例中，控制單元400包括一微處理器Ul，參考電壓的設(shè)置是直接利用微處理器Ul內(nèi)部程序設(shè)置即可，微處理器Ul的型號為SN8P2711。充電輸入接口 100包括USB接口 J1。
[0102]其中，恒流輸出單元200包括第二三極管Q2、第三三極管Q3、第二電阻R3、第三電阻R5、第四電阻R4;第二三極管Q2的發(fā)射極連接至充電輸入接口 100的電壓輸出端；第二三極管Q2的集電極連接至充電輸出接口 300的正輸出端OUT+ ;第二三極管Q2的基極通過第四電阻R4連接至第三三極管Q3的集電極；第三三極管Q3的基極通過第三電阻R5連接至微處理器Ul的4號引腳；第三三極管Q3的發(fā)射極接地；第二電阻R3的一端連接至第二三極管Q2的基極，第二電阻R3的另一端連接至第二三極管Q2的發(fā)射極。
[0103]其中，電流采樣單元500包括電流采樣電阻R6、限流電阻R7和第二濾波電容C2 ；電流采樣電阻R6的一端分別連接至充電輸出接口 300的負輸出端OUT-和限流電阻R7的一端，電流采樣電阻R6的另一端接地，限流電阻R7的另一端連接至微處理器Ul的7號引腳，第二濾波電容C2與電流采樣電阻R6及限流電阻R7并聯(lián)。
[0104]其中，穩(wěn)壓單兀600包括第一電阻R1、第一三極管Q1、第一濾波電容Cl和穩(wěn)壓二極管ZDl ;第一三極管Ql的集電極連接至充電輸入接口 100的電壓輸出端；第一三極管Ql的基極連接至穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極，穩(wěn)壓二極管ZDl的陽極接地；第一三極管Ql的發(fā)射極連接至微處理器Ul的I號引腳；第一濾波電容Cl 一端連接至第一三極管Ql的發(fā)射極，第一濾波電容Cl的另一端接地；第一電阻Rl —端連接至第一三極管Ql的基極，第一電阻Rl的另一端連接至第一三極管Ql的集電極。
[0105]微處理器Ul的4號引腳用于控制第三三極管Q3的導通和斷開，微處理器Ul的7號引腳用于檢測電流采樣電阻R7上的壓降。一旦設(shè)置好參考電壓，微處理器Ul即可控制充電器對電池桿以與該參考電壓對應(yīng)的預(yù)設(shè)恒定充電電流進行恒流充電。具體過程如下:
[0106]電流采樣電阻R6采樣實時充電電流流過電阻R6所產(chǎn)生的壓降并發(fā)送電壓信號至微處理器Ul的7號引腳，微處理器Ul將此電壓信號對應(yīng)的壓降與參考電壓進行比較，如果，壓降小于參考電壓，微處理器Ul的4號引腳輸出占空比增加的PWM信號至第三三極管Q3的基極，第三三極管Q3導通時間增加，第二三極管Q2導通時間也相應(yīng)增加，則最終輸出的充電電壓增加，進而使得實時充電電流增加，通過這種不斷的調(diào)節(jié)反饋，最終使得實時充電電流等于預(yù)設(shè)恒定充電電流。同理，如果，壓降大于參考電壓，微處理器Ul的4號引腳輸出占空比減小的PWM信號至第三三極管Q3的基極。
[0107]圖6是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的第二實施例的電路原理圖；
[0108]第二實施例的控制單元400與第一實施例相比，還包括參考電壓設(shè)置電路420，用于固定設(shè)置與預(yù)設(shè)恒定充電電流對應(yīng)的參考電壓，微處理器Ul用于根據(jù)參考電壓與實時充電電流對應(yīng)的電壓信號的比較結(jié)果，控制恒流輸出單元200對特定電池容量的電池桿進行充電。
[0109]因此，第二實施例與第一實施例的不同在于，參考電壓的設(shè)置是并不是直接利用微處理器Ul內(nèi)部程序設(shè)置，而是利用參考電壓設(shè)置電路420中的分壓電阻實現(xiàn)。
[0110]參考電壓設(shè)置電路420包括第一分壓電阻R8和第二分壓電阻R9 ;第一分壓電阻R8 一端連接至微處理器Ul的I號引腳，第一分壓電阻R8的另一端分別連接至第二分壓電阻R9的一端和微處理器Ul的6號引腳；第二分壓電阻R9的另一端接地。電阻R9上的壓降即為參考電壓。
[0111]第二實施例與第一實施例相比，可以根據(jù)需要更換第一分壓電阻R8或者R9的阻值即可重新設(shè)置參考電壓。
[0112]參考圖8是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的第三實施例的電路原理圖；
[0113]第三實施例中控制單元400包括微處理器U1、參考電壓設(shè)置電路420和反饋顯示電路430 ;參考電壓設(shè)置電路420和反饋顯示電路430分別與微處理器Ul相連；微處理器Ul的型號為SN8P2711。
[0114]反饋顯示電路430用于實時顯示參考電壓設(shè)置電路420輸送給微處理器Ul的參考電壓所對應(yīng)的預(yù)設(shè)恒定充電電流；參考電壓設(shè)置電路420用于在更換電池桿時根據(jù)電池桿的電池容量以及反饋顯示電路430實時顯示的預(yù)設(shè)恒定充電電流調(diào)整參考電壓；微處理器Ul用于根據(jù)調(diào)整后的參考電壓與實時充電電流對應(yīng)的電壓信號的比較結(jié)果，控制恒流輸出單元200對所對應(yīng)的小電池容量的電池桿以與調(diào)整后的參考電壓對應(yīng)的預(yù)設(shè)恒定充電電流進行充電。
[0115]第三實施例與前述兩個實施例的最大不同在于，第三實施例對不同的小電池容量的電池桿重新調(diào)整參考電壓，即重新調(diào)整預(yù)設(shè)恒定充電電流。前述兩個實施例一旦充電器出廠設(shè)置好參考電壓，不能再更改。而第三實施例的充電器可以在出廠時以及出廠后投入使用時，根據(jù)需要隨時調(diào)整需要的參考電壓，因此可移植性高。
[0116]電壓設(shè)置電路420包括微調(diào)電阻器R2 ;微調(diào)電阻器R2的第一端連接至微處理器Ul的I號引腳，微調(diào)電阻器R2的第二端接地，微調(diào)電阻器R2的第三端連接至微處理器Ul的6號引腳；微處理器Ul的6號引腳用于接收微調(diào)電阻器R2的第三端的參考電壓。
[0117]反饋顯示電路430包括IXD屏，IXD屏用于顯示預(yù)設(shè)恒定充電電流。
[0118]出廠時，可以設(shè)置一個比較普遍的小電池容量(比如10mAh)所對應(yīng)的0.5C充電時的預(yù)設(shè)恒定充電電流所對應(yīng)的參考電壓，本實施例中設(shè)置預(yù)設(shè)恒定充電電流為0.5*100，即 50mAο
[0119]投入使用時，如果使用者想利用該充電器對50mAh電池容量的電池桿進行充電，則根據(jù)電池桿上表示的電池容量值或者參考充電電流值，使用者可以調(diào)整充電器的預(yù)設(shè)恒定充電電流后，比如調(diào)整為25mA，再給電池桿充電。
[0120]參考，圖10是本發(fā)明小電池容量電池桿的充電器的第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0121]控制單元400包括電壓比較器410和參考電壓設(shè)置電路420 ；
[0122]上述三個實施例中比較電壓并控制第三三極管Q3都是通過微處理器，第四實施例中通過比較器實現(xiàn)相同的功能。
[0123]電壓比較器410的第一電壓輸入端與電流采樣單元500相連接，電壓比較器410的第二電壓輸入端與參考電壓設(shè)置電路420相連接，電壓比較器410的輸出端與恒流輸出單元200相連接；
[0124]參考電壓設(shè)置電路420用于固定設(shè)置與預(yù)設(shè)恒定充電電流對應(yīng)的參考電壓，并將參考電壓輸送至第二電壓輸入端；電壓比較器410用于根據(jù)第一電壓輸入端接收的實時充電電流對應(yīng)的電壓信號和第二電壓輸入端接收的參考電壓的比較結(jié)果控制恒流輸出單元200輸出與參考電壓對應(yīng)的預(yù)設(shè)恒定充電電流，實現(xiàn)對指定電池容量的電池桿進行充電。參考電壓設(shè)置電路420的具體實現(xiàn)與第二實施例中相同，此處不再贅述。
[0125]綜上，本發(fā)明首先根據(jù)電池桿的電池容量C設(shè)置對電池桿以KC進行充電的預(yù)設(shè)恒定充電電流I，且預(yù)設(shè)恒定充電電流I小于充電管理電路的內(nèi)設(shè)恒定充電電流，這樣盡管充電管理電路的內(nèi)設(shè)恒定充電電流很大，但是由于預(yù)設(shè)恒定充電電流I偏小，所以最終對電池桿的進行充電的電流還是由充電器的預(yù)設(shè)恒定充電電流I確定，為避免以大于等于IC的充電方法所帶來的上述缺陷，K的值小于I ;然后根據(jù)確定好的預(yù)設(shè)恒定充電電流I對電池桿以KC進行充電。且，本發(fā)明為了增加充電器的可移植性，針對不同的電池容量的電池桿，提供可以由使用者根據(jù)電池桿上標注的電池容量或參考充電電流手動調(diào)整充電器的預(yù)設(shè)恒定充電電流I，以實現(xiàn)對任何小電池容量的電池桿均能實現(xiàn)KC充電。
[0126]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種小電池容量電池桿的充電控制方法,用于對電池容量C小于10mAh且內(nèi)部具有充電管理電路的電池桿充電，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 51、根據(jù)電池桿的電池容量C設(shè)置對所述電池桿以KC進行充電的預(yù)設(shè)恒定充電電流I，且所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I小于所述充電管理電路的內(nèi)設(shè)恒定充電電流； 其中，K的值小于1，當電池容量C的單位為mAh，預(yù)設(shè)恒定充電電流I的單位為mA時，預(yù)設(shè)恒定充電電流I和電池容量C在數(shù)值上滿足以下關(guān)系:I=K*C ； 52、實時檢測電池桿的實時充電電流Itelip； 53、將所述實時充電電流Itemp和所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整輸出的充電電壓，實現(xiàn)對所述電池桿以KC進行充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小電池容量電池桿的充電控制方法，其特征在于，所述步驟SI中設(shè)置預(yù)設(shè)恒定充電電流I是根據(jù)特定電池容量的電池桿固定設(shè)置，設(shè)置預(yù)設(shè)恒定充電電流I通過設(shè)置固定的參考電壓Uref實現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小電池容量電池桿的充電控制方法，其特征在于，所述步驟SI中設(shè)置預(yù)設(shè)恒定充電電流I是根據(jù)所對應(yīng)的小電池容量的電池桿可變設(shè)置，具體包括: 511、根據(jù)電池桿的電池容量C計算使所述電池桿以KC充電時的所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值； 512、調(diào)整參考電壓Uref并顯示與調(diào)整后的所述參考電壓Uref對應(yīng)的預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值； 513、判斷步驟S12中的所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值是否等于Sll中的所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I的值，如果不等于，轉(zhuǎn)步驟S12繼續(xù)調(diào)整參考電壓Uref。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的小電池容量電池桿的充電控制方法，其特征在于，所述參考電壓Uref與預(yù)設(shè)恒定充電電流I的關(guān)系如下:
uref=i*Rc 其中，Re代表所述步驟S2中檢測電池桿的實時充電電流Itraip的采樣電阻的阻值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小電池容量電池桿的充電控制方法，其特征在于，所述步驟S3中，將所述實時充電電流Itanp和所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I進行比較是通過將與所述實時充電電流Itemp對應(yīng)的電壓信號Utemp和與所述預(yù)設(shè)恒定充電電流I對應(yīng)的參考電壓Uref進行比較實現(xiàn)。
6.—種小電池容量電池桿的充電器,用于對電池容量小于10mAh且內(nèi)部具有充電管理電路的電池桿充電，所述充電器包括用于連接外接電源的充電輸入接口( 100 )和用于連接電池桿的充電輸出接口(300)，其特征在于，還包括控制單元(400)、恒流輸出單元(200)和電流采樣單元(500)； 所述控制單元(400 )分別與所述充電輸入接口( 100 )、恒流輸出單元(200 )和電流采樣單元(500)相連接；所述恒流輸出單元(200)還分別與所述充電輸入接口( 100)和充電輸出接口(300)相連接；所述電流采樣單元(500)還與所述充電輸出接口(300)相連接； 所述電流采樣單元(500)用于實時檢測電池桿的實時充電電流； 所述控制單元(600)用于根據(jù)電池桿的電池容量設(shè)置小于所述充電管理電路的內(nèi)設(shè)恒定充電電流且數(shù)值小于所述電池容量的數(shù)值的預(yù)設(shè)恒定充電電流，并將所述實時充電電流與所述預(yù)設(shè)恒定充電電流進行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號至所述恒流輸出單元
(200)； 所述恒流輸出單元(200 )用于根據(jù)所述控制信號調(diào)整輸出的充電電壓至所述充電輸出接口( 300 )，實現(xiàn)對所述電池桿進行充電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的小電池容量電池桿的充電器，其特征在于，所述控制單元(400)包括一微處理器(Ul)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的小電池容量電池桿的充電器，其特征在于，所述控制單元(400 )還包括用于固定設(shè)置與所述預(yù)設(shè)恒定充電電流對應(yīng)的參考電壓的參考電壓設(shè)置電路(420),所述參考電壓設(shè)置電路(420)連接至所述微處理器(Ul); 所述微處理器(Ul)用于根據(jù)所述參考電壓與實時充電電流對應(yīng)的電壓信號的比較結(jié)果，控制所述恒流輸出單元(200 )對特定電池容量的電池桿進行充電。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的小電池容量電池桿的充電器，其特征在于，所述控制單元(400)還包括參考電壓設(shè)置電路(420)和反饋顯示電路(430)； 所述參考電壓設(shè)置電路(420)和反饋顯示電路(430)分別與所述微處理器(Ul)相連； 所述反饋顯示電路(430)用于實時顯示所述參考電壓設(shè)置電路(420)輸送給所述微處理器(Ul)的所述參考電壓所對應(yīng)的預(yù)設(shè)恒定充電電流； 所述參考電壓設(shè)置電路(420 )用于在更換電池桿時根據(jù)所述電池桿的電池容量以及所述反饋顯示電路(430)實時顯示的所述預(yù)設(shè)恒定充電電流調(diào)整所述參考電壓； 所述微處理器(Ul)用于根據(jù)調(diào)整后的所述參考電壓與實時充電電流對應(yīng)的電壓信號的比較結(jié)果，控制所述恒流輸出單元(200)對所對應(yīng)的小電池容量的電池桿以與調(diào)整后的所述參考電壓對應(yīng)的預(yù)設(shè)恒定充電電流進行充電。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的小電池容量電池桿的充電器，其特征在于，所述控制單元(400)包括電壓比較器(410)和參考電壓設(shè)置電路(420)； 所述電壓比較器(410)的第一電壓輸入端與所述電流采樣單元(500)相連接，所述電壓比較器(410)的第二電壓輸入端與所述參考電壓設(shè)置電路(420)相連接，所述電壓比較器(410)的輸出端與所述恒流輸出單元(200)相連接； 所述參考電壓設(shè)置電路(420)用于固定設(shè)置與所述預(yù)設(shè)恒定充電電流對應(yīng)的參考電壓，并將所述參考電壓輸送至所述第二電壓輸入端；所述電壓比較器(410)用于根據(jù)所述第一電壓輸入端接收的所述實時充電電流對應(yīng)的電壓信號和第二電壓輸入端接收的所述參考電壓的比較結(jié)果控制所述恒流輸出單元(200 )輸出與所述參考電壓對應(yīng)的所述預(yù)設(shè)恒定充電電流，實現(xiàn)對指定電池容量的電池桿進行充電。
【文檔編號】H02J7/00GK104426195SQ201310407084
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】向智勇 申請人:惠州市吉瑞科技有限公司