本實(shí)用新型涉及電池充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙電池單口充電控制電路。

背景技術(shù)：

目前雙電池的充電系統(tǒng)需要應(yīng)用處理器，通過(guò)采樣電阻將充電電流轉(zhuǎn)換成電壓，使用處理器判斷采樣電壓來(lái)判斷電池是否充滿，如設(shè)定充電電流為100mA時(shí)，采樣電阻為0.1ohm，則應(yīng)用處理器ADC采集到0.01V時(shí)，則切換另一個(gè)電池充電，或啟動(dòng)電池互沖功能。

目前雙電池充電系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)是：需要應(yīng)用處理器，并編寫軟件，才能進(jìn)行電池電壓的檢測(cè)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)雙電池充電功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例的目的是提供一種雙電池單口充電控制電路，在無(wú)需額外處理器及軟件控制的情況下通過(guò)充電電路本身實(shí)現(xiàn)雙電池充電，能夠有效簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、降低成本以及提高用戶充電便攜性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種雙電池單口充電控制電路，包括充電接口、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、電壓比較器、采樣電阻和反相器；所述第一開關(guān)管的輸入端、第二開關(guān)管的輸入端均連接所述充電接口，所述第一開關(guān)管的輸出端、第二開關(guān)管的輸出端分別連接第一電池、第二電池；所述采樣電阻的一端連接所述第一電池，所述采樣電阻的另一端接地；所述電壓比較器的第一輸入端連接所述采樣電阻的一端，第二輸入端連接基準(zhǔn)電壓，所述電壓比較器的輸出端一方面通過(guò)所述反相器連接所述第一開關(guān)管的控制端，另一方面直接連接所述第二開關(guān)管的控制端。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型公開的一種雙電池單口充電控制電路通過(guò)使用電壓比較器比較第一電池充電電壓與基準(zhǔn)電壓大小，第一電池未充滿時(shí)，電壓比較器輸出低電平關(guān)斷第二開關(guān)管，導(dǎo)通第一開關(guān)管，實(shí)現(xiàn)第一電池充電；一旦第一電池充滿電，第一電池充電電壓小于基準(zhǔn)電壓，電壓比較器輸出高電平導(dǎo)通第二開關(guān)管，關(guān)斷第一開關(guān)管，實(shí)現(xiàn)第二電池充電，從而通過(guò)硬件電路即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換通路對(duì)雙電池進(jìn)行充電，解決了現(xiàn)有技術(shù)需要用處理器、軟件檢測(cè)電池電壓的問(wèn)題，能夠有效簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、降低成本以及提高用戶充電便攜性。

作為上述方案的改進(jìn)，所述雙電池單口充電控制電路還包括增益器，所述電壓比較器的第一輸入端通過(guò)所述增益器連接到所述采樣電阻的一端。

作為上述方案的改進(jìn)，所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管為MOS管。

作為上述方案的改進(jìn)，所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管為MOS對(duì)管。通過(guò)所述MOS對(duì)管防止電池電壓反串。

作為上述方案的改進(jìn)，所述采樣電阻為康銅絲。

作為上述方案的改進(jìn)，所述電壓比較器的第一輸入端為反相輸入端，所述第二輸入端為同相輸入端。

作為上述方案的改進(jìn)，所述反相器包括第三開關(guān)管和第一電阻，所述第三開關(guān)管的控制端連接于所述電壓比較器的輸出端，所述第三開關(guān)管的輸出端一方面通過(guò)所述第一電阻連接所述充電接口，另一方面連接所述第一開關(guān)管的控制端，所述第三開關(guān)管的公共端接地。

作為上述方案的改進(jìn)，所述反相器還包括第二電阻和第三電阻，所述第三開關(guān)管的控制端通過(guò)所述第二電阻連接于所述電壓比較器的輸出端，所述第三電阻的一端連接所述電壓比較器的輸出端，另一端接地。

作為上述方案的改進(jìn)，所述增益器包括第一運(yùn)算放大器，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端連接于采樣電阻的一端，所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端連接于所述電壓比較器的反相輸入端，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接于所述電壓比較器的反相輸入端。

作為上述方案的改進(jìn)，所述雙電池單口充電控制電路使用AS358芯片替換所述增益器和所述電壓比較器。通過(guò)所述AS358芯片替換所述增益器和所述電壓比較器更進(jìn)一步簡(jiǎn)化了硬件電路，提升了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1中一種雙電池單口充電控制電路的電路結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1中反相器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1中第一開關(guān)管(MOS對(duì)管)電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2中一種雙電池單口充電控制電路的電路結(jié)構(gòu)框圖。

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例2中帶有增益功能的電壓比較器(AS358芯片)電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

參見圖1，是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的一種雙電池單口充電控制電路的電路結(jié)構(gòu)框圖。本實(shí)施例1的雙電池單口充電控制電路包括充電接口11、第一開關(guān)管12、第二開關(guān)管13、反相器14、電壓比較器15、增益器16、采樣電阻17、第一電池18和第二電池19；第一開關(guān)管12的輸入端、第二開關(guān)管13的輸入端均連接充電接口11，第一開關(guān)管12的輸出端連接第一電池18，第二開關(guān)管13的輸出端連接第二電池19；采樣電阻17的一端連接第一電池18，采樣電阻17的另一端接地；電壓比較器15的第一輸入端通過(guò)增益器16連接采樣電阻17的一端，第二輸入端連接基準(zhǔn)電壓，電壓比較器15的輸出端一方面通過(guò)反相器14連接第一開關(guān)管12的控制端，另一方面直接連接第二開關(guān)管13的控制端。

參見圖2，是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的一種雙電池單口充電控制電路的反相器14的電路結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的反相器14包括第三開關(guān)管10、第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3。

第三開關(guān)管10的控制端通過(guò)第二電阻R2連接于電壓比較器15的輸出端Sw，第三開關(guān)管10的輸出端一方面通過(guò)第一電阻R1連接所述充電接口VC，另一方面連接第一開關(guān)管12的控制端CTR，第三開關(guān)管10的公共端接地，第三電阻R3的一端連接電壓比較器15的輸出端Sw，另一端接地。

在本實(shí)施例中，第一開關(guān)管12和第二開關(guān)管13為MOS對(duì)管。但可以理解的，所述第一開關(guān)管12和第二開關(guān)管13也可以采用MOS管。

下面，以第一開關(guān)管12采用MOS對(duì)管為例，對(duì)第一開關(guān)管12的具體電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。參見圖3，是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的一種雙電池單口充電控制電路的第一開關(guān)管12的電路結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的第一開關(guān)管的電路結(jié)構(gòu)包括第四開關(guān)管121，第一MOS管122和第二MOS管123，其中：

第四開關(guān)管121(優(yōu)選為N型三極管)的控制端連接于第三開關(guān)管10的輸出端CTR，第四開關(guān)管121的輸出端一方面連接第一MOS管的柵極，另一方面連接第二MOS管123的柵極，第四開關(guān)管121的公共端接地，第一MOS管122的源極連接充電接口VC，第一MOS管122的漏極連接第二MOS管123的漏極，第二MOS管123的源極連接第一電池18。

具體實(shí)施時(shí)，充電接口11插入充電器，充電器輸出充電電壓給反相器14、電壓比較器15供電。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，當(dāng)充電接口11插入充電器開始充電時(shí)，通過(guò)設(shè)置默認(rèn)使反相器14的電壓比較器15的輸出端輸出低電平，從而關(guān)斷第二開關(guān)管13，并同時(shí)使反相器14的第三開關(guān)管10的輸出端輸出高電平，導(dǎo)通第一開關(guān)管12，實(shí)現(xiàn)開啟第一電池18充電通路，關(guān)斷第二電池19充電通路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)第一電池18進(jìn)行充電。

剛開始充電時(shí)，電流較大，此時(shí)采樣電阻17的電壓通過(guò)增益器16后超過(guò)基準(zhǔn)電壓，電壓比較器15輸出低電平，經(jīng)過(guò)反相器14后，保持第一開關(guān)管12導(dǎo)通，第二開關(guān)管13關(guān)斷。例如，設(shè)定充電電流為100mA時(shí)，采樣電阻17為0.1ohm，基準(zhǔn)電壓為0.1V，增益器16設(shè)定增益10倍，那么，剛開始充電時(shí)，由于流經(jīng)采樣電阻17的電流較大(100mA)，采樣電阻17的電壓通過(guò)10倍增益后會(huì)大于基準(zhǔn)電壓的0.1V，電壓比較器15輸出低電平，經(jīng)過(guò)反相器14后，保持第一開關(guān)管12導(dǎo)通，第二開關(guān)管13關(guān)斷。

當(dāng)?shù)谝浑姵?8充滿后，采樣電阻17上電壓會(huì)慢慢下降，此時(shí)電壓比較器15反相輸入端電壓小于基準(zhǔn)電壓，電壓比較器15輸出高電平，通過(guò)反相器14，關(guān)斷第一開關(guān)管12，導(dǎo)通第二開關(guān)管13，實(shí)現(xiàn)關(guān)斷第一電池18充電通路，開啟第二電池19充電通路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)第二電池19進(jìn)行充電。同樣以上述參數(shù)為例說(shuō)明，當(dāng)?shù)谝浑姵?8充滿后，由于流經(jīng)采樣電阻17的電流變小(基本為0)，從而使采樣電阻17的電壓下降，即使通過(guò)增益器16增益后仍小于基準(zhǔn)電壓的0.1V，這樣，電壓比較器15輸出高電平，經(jīng)過(guò)反相器14后，關(guān)斷第一開關(guān)管12，并同時(shí)導(dǎo)通第二開關(guān)管13。

當(dāng)?shù)诙姵?9也充滿之后，充電器此時(shí)檢測(cè)到充電電流為設(shè)定值時(shí)，會(huì)自動(dòng)關(guān)閉充電器。如充電器設(shè)定充電電流為500mA時(shí)，當(dāng)充電電流達(dá)到500mA就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉充電器充電。當(dāng)然，電池本身也會(huì)檢測(cè)自身是否充滿電，充滿了就不會(huì)再充電了。

可以理解的，當(dāng)本實(shí)施例的采樣電阻17足夠大，使第一電池18充電過(guò)程中采樣電阻17的電壓大于基準(zhǔn)電壓的情況下，本實(shí)施例的電池單口充電控制電路可以去掉所述增益器16，并不影響本實(shí)施例的實(shí)施效果。

另外需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，充電器默認(rèn)輸出充電電壓，如第一電池18和第二電池19采用24V的鋰電池，那么充電器默認(rèn)輸出29.4V的電壓。

實(shí)施例1的雙電池單口充電控制電路通過(guò)電壓比較器15來(lái)檢測(cè)并控制第一電池18的充電通路和第二電池19的充電通路，開始充電時(shí)，通過(guò)電壓比較器15輸出第一控制信號(hào)(低電平)來(lái)導(dǎo)通第一電池18的充電通路，并關(guān)斷第二電池19的電池通路；當(dāng)檢測(cè)到第一電池18充電完成后，通過(guò)電壓比較器15輸出第二控制信號(hào)(高電平)來(lái)關(guān)斷第一電池18的充電通路，并導(dǎo)通第二電池19的充電通路，因此通過(guò)純硬件電路即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換通路對(duì)雙電池進(jìn)行充電，解決了現(xiàn)有技術(shù)需要用處理器、軟件檢測(cè)電池電壓的問(wèn)題，能夠有效簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、降低成本以及提高用戶充電便攜性。

參見圖4，是本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的一種雙電池單口充電控制電路的電路結(jié)構(gòu)框圖。本實(shí)施例2的雙電池單口充電控制電路包括充電接口21、第一開關(guān)管22、第二開關(guān)管23、反相器24、AS358芯片25、采樣電阻26、第一電池27和第二電池28。第一開關(guān)管22的輸入端、第二開關(guān)管23的輸入端均連接充電接口21，第一開關(guān)管22的輸出端連接第一電池27，第二開關(guān)管23的輸出端連接第二電池28；采樣電阻26的一端連接第一電池27，采樣電阻26的另一端接地；如圖5所示，AS358芯片25包括兩個(gè)運(yùn)算放大器，第一級(jí)運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)10倍增益放大器功能，引腳1、引腳2、引腳3分別對(duì)應(yīng)第一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端、反相輸入端、同相輸入端，第二級(jí)運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)電壓比較功能，引腳5、引腳6、引腳7分別對(duì)應(yīng)第二級(jí)運(yùn)算放大器的同相輸入端、反相輸入端、輸出端；引腳3通過(guò)第四電阻R4連接采樣電阻26的一端，引腳2經(jīng)第五電阻R5、第七電阻R7連接引腳6，引腳1經(jīng)第七電阻R7連接引腳6，引腳5連接基準(zhǔn)電壓，引腳7一方面連接反相器24的輸入端，另一方面連接第二開關(guān)管23的輸入端。

如上所述實(shí)施例2與實(shí)施例1相比，采用了帶有增益功能的電壓比較器(AS358芯片25)替換實(shí)施例1當(dāng)中的增益器14和電壓比較器15，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。實(shí)施例2中充電接口21、第一開關(guān)管22、第二開關(guān)管23、反相器24、采樣電阻26、第一電池27和第二電池28均與實(shí)施例1中充電接口11、第一開關(guān)管12、第二開關(guān)管13、反相器14、采樣電阻17、第一電池18和第二電池19相同，在此不再贅述。

以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。