快速充電電路及用戶終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種快速充電電路及一種應(yīng)用該快速充電電路的用戶終端。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能手機(jī)、智能手表、平板電腦、充電寶等可充電用戶終端性能的不斷提升，對用戶終端電池續(xù)航的要求也越來越高。為提升用戶終端的續(xù)航時間，大容量的電池已經(jīng)成為可充電用戶終端的標(biāo)配。隨著用戶終端電池容量的不斷增大，電池充電所需要的時間也逐漸增加?？焖俪潆娂夹g(shù)的出現(xiàn)，較好地解決了大容量電池的充電問題。目前大多數(shù)快速充電電路都是采用恒流加恒壓的充電模式，首先通過持續(xù)提供恒定的大電流對電池充電，待電池電壓上升到預(yù)設(shè)閾值之后再切換為恒壓充電模式，直至電池充滿。然而，現(xiàn)有的快速充電電路中，在恒流充電階段，始終以恒定的大電流為電池充電，無法實現(xiàn)充電電流的靈活調(diào)節(jié)，從而無法進(jìn)一步提升電池充電速度，不利于進(jìn)一步縮短充電時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種快速充電電路，通過根據(jù)電池電壓的變化來分段調(diào)節(jié)充電電流，實現(xiàn)分段恒流充電，以提升電池充電速度，縮短充電時間。
[0004]另，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用所述快速充電電路的用戶終端。
[0005]—種快速充電電路，用于為電池充電，所述快速充電電路包括控制器、電壓轉(zhuǎn)換器、充電電流檢測電路、電池電壓檢測電路及反饋調(diào)節(jié)電路；
[0006]所述控制器與所述電壓轉(zhuǎn)換器、充電電流檢測電路、電池電壓檢測電路及反饋調(diào)節(jié)電路均電性連接；
[0007]所述電壓轉(zhuǎn)換器包括輸入端、輸出端及反饋調(diào)節(jié)端，所述輸入端用于連接外部電源，所述輸出端用于輸出充電電壓，所述反饋調(diào)節(jié)電路與所述輸出端及所述反饋調(diào)節(jié)端電性連接；
[0008]所述充電電流檢測電路電性連接于所述輸出端與所述電池的正極之間，用于檢測充電電流，所述電池電壓檢測電路連接于所述電池的正極與所述控制器之間，用于檢測電池電壓；
[0009]所述控制器用于根據(jù)所述充電電流以及所述電池電壓，控制所述反饋調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)反饋電阻的大小，所述電壓轉(zhuǎn)換器根據(jù)所述反饋電阻的大小調(diào)節(jié)所述充電電壓和所述充電電流。
[0010]其中，所述快速充電電路還包括輸入電壓檢測電路，所述輸入電壓檢測電路電性連接于所述輸入端與所述控制器之間，用于檢測所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓，所述控制器還用于與外部電源通信，獲取所述外部電源的最大充電功率，并根據(jù)所述輸入電壓、所述最大充電功率及所述電池電壓控制所述電壓轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)所述充電電流。
[0011]其中，所述電池電壓包括多個電壓區(qū)間，每一個所述電壓區(qū)間對應(yīng)不同的充電電流，所述控制器根據(jù)每一個所述電壓區(qū)間的電池電壓及與所述電壓區(qū)間對應(yīng)的充電電流，控制所述反饋調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)反饋電阻的大小。
[0012]其中，每一個所述電壓區(qū)間對應(yīng)的充電電流為恒定值，相鄰兩個所述電壓區(qū)間對應(yīng)的充電電流隨所述電池電壓的增大而減小。
[0013]其中，所述反饋調(diào)節(jié)電路包括數(shù)字電位器、第一電阻、第二電阻和第三電阻，所述數(shù)字電位器包括第一連接端、第二連接端、控制端及反饋端，所述第一電阻一端與所述輸出端連接，另一端與所述數(shù)字電位器的第一連接端連接，所述第二電阻并聯(lián)于所述數(shù)字電位器的第一連接端與第二連接端之間，所述數(shù)字電位器的第二連接端通過所述第三電阻接地，所述控制端與所述控制器電性連接，所述反饋端與所述反饋調(diào)節(jié)端連接。
[0014]一種用戶終端，包括電池和快速充電電路，所述快速充電電路包括控制器、電壓轉(zhuǎn)換器、充電電流檢測電路、電池電壓檢測電路及反饋調(diào)節(jié)電路；
[0015]所述控制器與所述電壓轉(zhuǎn)換器、充電電流檢測電路、電池電壓檢測電路及反饋調(diào)節(jié)電路均電性連接；
[0016]所述電壓轉(zhuǎn)換器包括輸入端、輸出端及反饋調(diào)節(jié)端，所述輸入端用于連接外部電源，所述輸出端用于輸出充電電壓，所述反饋調(diào)節(jié)電路與所述輸出端及所述反饋調(diào)節(jié)端電性連接；
[0017]所述充電電流檢測電路電性連接于所述輸出端與所述電池的正極之間，用于檢測充電電流，所述電池電壓檢測電路連接于所述電池的正極與所述控制器之間，用于檢測電池電壓；
[0018]所述控制器用于根據(jù)所述充電電流以及所述電池電壓，控制所述反饋調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)反饋電阻的大小，所述電壓轉(zhuǎn)換器根據(jù)所述反饋電阻的大小調(diào)節(jié)所述充電電壓和所述充電電流。
[0019]其中，所述快速充電電路還包括輸入電壓檢測電路，所述輸入電壓檢測電路電性連接于所述輸入端與所述控制器之間，用于檢測所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓，所述控制器還用于與外部電源通信，獲取所述外部電源的最大充電功率，并根據(jù)所述輸入電壓、所述最大充電功率及所述電池電壓控制所述電壓轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)所述充電電流。
[0020]其中，所述電池電壓包括多個電壓區(qū)間，每一個所述電壓區(qū)間對應(yīng)不同的充電電流，所述控制器根據(jù)每一個所述電壓區(qū)間的電池電壓及與所述電壓區(qū)間對應(yīng)的充電電流，控制所述反饋調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)反饋電阻的大小。
[0021]其中，每一個所述電壓區(qū)間對應(yīng)的充電電流為恒定值，相鄰兩個所述電壓區(qū)間對應(yīng)的充電電流隨所述電池電壓的增大而減小。
[0022]其中，所述反饋調(diào)節(jié)電路包括數(shù)字電位器、第一電阻、第二電阻和第三電阻，所述數(shù)字電位器包括第一連接端、第二連接端、控制端及反饋端，所述第一電阻一端與所述輸出端連接，另一端與所述數(shù)字電位器的第一連接端連接，所述第二電阻并聯(lián)于所述數(shù)字電位器的第一連接端與第二連接端之間，所述數(shù)字電位器的第二連接端通過所述第三電阻接地，所述控制端與所述控制器電性連接，所述反饋端與所述反饋調(diào)節(jié)端連接。
[0023]所述快速充電電路通過設(shè)置所述反饋調(diào)節(jié)電路，并根據(jù)所述電池電壓和充電電流控制所述反饋調(diào)節(jié)電路調(diào)整反饋電阻的大小，從而使得所述電壓轉(zhuǎn)換器根據(jù)所述反饋電阻來調(diào)節(jié)充電電壓，從而實現(xiàn)根據(jù)電池電壓的變化分段調(diào)節(jié)充電電流，實現(xiàn)分段恒流充電，有利于提升所述用戶終端的電池充電速度，縮短充電時間。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1是本發(fā)明實施例提供的快速充電電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是圖1所示快速充電電路的充電電流隨電池電壓變化的波形示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]請參閱圖1，本發(fā)明實施例提供一種快速充電電路100，用于為電池200充電，所述快速充電電路包括控制器110、電壓轉(zhuǎn)換器120、充電電流檢測電路130、電池電壓檢測電路140及反饋調(diào)節(jié)電路150;
[0029]所述控制器110與所述電壓轉(zhuǎn)換器120、充電電流檢測電路130、電池電壓檢測電路140及反饋調(diào)節(jié)電路150均電性連接；
[0030]所述電壓轉(zhuǎn)換器120包括輸入端121、輸出端123、使能端125及反饋調(diào)節(jié)端127，所述輸入端121用于連接外部電源，所述輸出端123用于輸出充電電壓Vout，所述使能端125用于與所述控制器110連接，所述反饋調(diào)節(jié)電路150與所述輸出端123及所述反饋調(diào)節(jié)端127電性連接;圖1中Vin為外部電源提供的電壓，即所述電壓轉(zhuǎn)換器120的輸入電壓；
[0031]所述充電電流檢測電路130電性連接于所述輸出端123與所述電池200的正極之間，用于檢測充電電流1ut，所述電池電壓檢測電路140連接于所述電池200的正極與所述控制器110之間，用于檢測電池電壓Vbat;
[0032]所述控制器110用于根據(jù)所述充電電流1ut以及所述電池電壓Vbat，控制所述反饋調(diào)節(jié)電路150調(diào)節(jié)反饋電阻的大小，所述電壓轉(zhuǎn)換器120根據(jù)所述反饋電阻的大小調(diào)節(jié)所述充電電壓Vout和所述充電電流lout。
[0033]具體地，在充電過程中，可將所述電池電壓Vbat劃分為多個電壓區(qū)間，每一個所述電壓區(qū)間對應(yīng)不同的充電電流lout。例如圖2所示，假設(shè)所述電池200在完全放電后的電壓為Vl，完全充滿時的電壓為V5，可通過在Vl和V5之間設(shè)置V2、V3和V4三個電壓臨界點，從而將所述電池100在充電過程中的電壓變化區(qū)間劃分為V1-V2，V2-V3，V3-V4以及V4-V5四個電壓區(qū)間，對應(yīng)于每個所述電壓區(qū)間，分別設(shè)置不同的充電電流11、12、13和14。每一個所述電壓區(qū)間對應(yīng)的充電電流為恒定值，相鄰兩個所述電壓區(qū)間對應(yīng)的充電電流隨所述電池電壓的增大而減小。在本實施例中，所述電池電壓V1、V2、V3、V4、V5依次增加，所述充電電流11、
12、13、14依次減小?？梢岳斫?，所述相鄰的電壓區(qū)間的長度可以不同，例如，V2與Vl的差值可以不同于V3與V2的差值。
[0034]所述控制器110通過從所述電池電壓檢測電路140讀取當(dāng)前電池電壓Vbat，確定當(dāng)前電池電壓Vbat所在的電壓區(qū)間，并通過從所述充電電流檢測電路130讀取與所述電壓區(qū)間對應(yīng)的充電電流I out，進(jìn)而根據(jù)所述電池電壓Vbat及與所述電池電壓Vbat所在的電壓區(qū)間對應(yīng)的充電電流I out，控制所述反饋調(diào)節(jié)電路150調(diào)節(jié)反饋電阻的大小，從而觸發(fā)所述電壓轉(zhuǎn)換器120根據(jù)所述反饋電阻的大小調(diào)節(jié)所述充電電壓Vout，以保證在每一個所述電壓區(qū)間內(nèi)，隨著所述電池電壓Vbat的不斷增加，充電電流1ut始終恒定不變，以實現(xiàn)對所述電池200的分段恒流充電。
[0035]請再次參閱圖1，所述反饋調(diào)節(jié)電路150包括數(shù)字電位器151、第一電阻Rl、第二電阻R2和第三電阻R3，所述數(shù)字電位器151包括第一連