一种电源自适应锂电池充电管理电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电源自适应锂电池充电管理电路，包括基准电压电路、恒流充电电路、电池电压采样网络、充电终止电路、电源电压采样网络、电源自适应充电控制电路、涓流充电电路、恒压充电电路、恒温充电电路和四路受控开关。本实用新型专利技术可以自动适应和匹配电源的输出能力，当电源输出能力强时，充电电路以恒流充电方式工作；当电源输出能力弱时，以电源提供的电流充电。并且针对锂电池的特点，本实用新型专利技术提供满足于对锂电池充电的三段式充电管理，即涓流充电、恒流充电和恒压充电管理及过热保护的恒温充电管理，从而可以有效利用电源提供的能量，特别适合于类似太阳能电池一样供电能力不稳定的供电设备对锂电池充电的应用中。

【技术实现步骤摘要】
一种电源自适应锂电池充电管理电路
本技术属于电子
，涉及电源管理技术，尤其是太阳能供电的锂电池充电管理技术。
技术介绍
随着新能源技术的发展，太阳能电池作为一种供电能源，应用越来越普及，太阳能发电，太阳能路灯、便携式充电设备等，都采用太阳能电池作为供电能源。但太阳能电池会受季节、天气和昼夜变化影响，使得其发电输出电流不稳定，在阳光充足的时候，太阳能电池输出电流大，在阳光不足的时候，太阳能电池输出电流小，夜晚时太阳能电池几乎没有电流输出。因此太阳能电池无法单独作为供电电源给设备供电，需要搭配可充电电池一起使用，由可充电电池为设备供电，并由太阳能电池作为电量补充设备给充电电流充电。可充电电池一般为镍氢电池、镍镉电池、锂电池等，特别是锂电池，具有最大的比容量，目前在便携产品上得到了广泛应用。但锂电池由于其化学活性特别活泼，对充放电的电压、电流和环境条件要求都很高，否则容易引起爆炸、起火等危险。因此锂电池都需要专门的充放电管理电路对其充放电进行控制，以防止对电池造成损坏和产生危险。传统的充电管理电路一般都采用恒流、恒压充电方式，限定电池的最大充电电流，保证其充电的安全性。但这种充电方式存在一个问题，当电源能量不足，即电源输出电流远小于设计的充电电流时，相当于电源加入重载，电源将会被拉低，导致电源低于正常的充电管理电路工作电压范围，从而无法达到对电池充电的目的，或者会存在反复充电——断电——充电的循环过程，这种情况的充电效率会大大下降，并且锂电池的寿命与充电次数相关，这样的充电方式也会影响锂电池的使用寿命。而太阳能电池作为供电电源时，就会存在这种电源能量不足的情况。由于太阳能电池的输出电流不稳定性，其提供给锂电池的电流在不同时间大小不同，这样会导致正常的恒流、恒压充电管理电路工作不正常，当太阳能电池的输出电流达到恒流充电电路的电流能力时，可以充电；当太阳能电池远低于恒流充电电路的电流能力时，充电将会被关闭，无法对充电电池充电。为了最大限度的利用太阳能电池产生的电量，特别是在阳光不足，太阳能电池输出电流较小时，也能有效收集太阳能电池产生的电量，这就需要充电管理电路能够适应电源输出电流，当电源输出电流大于恒流充电电流时，以恒流方式对锂电池充电；当电源输出电流小于恒流充电电流时，以电源输出电流对锂电池充电。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电源自适应锂电池充电管理电路，可以自动适应和匹配电源的输出能力，当电源输出能力强时，电源能提供的电流能力大于设定的恒流充电电流，充电电路以恒流充电方式工作；当电源输出能力弱时，电源能提供的电流能力小于设定的恒流充电电流，以电源提供的电流充电，同时能提供满足于对锂电池充电的三段式管理，即涓流充电、恒流充电和恒压充电管理及过热保护的恒温充电管理，使本技术适用于太阳能供电的锂电池充电管理应用。为了达到上述目的，本技术的解决方案是：一种电源自适应锂电池充电管理电路，包括基准电压电路、恒流充电电路、电池电压采样网络、充电终止电路、电源电压采样网络、电源自适应充电控制电路、涓流充电电路、恒压充电电路、恒温充电电路和四路受控开关；所述基准电压电路输出基准电压，供其它电路做电压参考；所述恒流充电电路的第一输入端与所述第一受控开关、所述第三受控开关、所述第四受控开关的第二端相连，所述恒流充电电路的第二输入端与所述第二受控开关的第二端相连，所述恒流充电电路的第三输入端与所述基准电压输出端相连，所述恒流充电电路的第四输入端与所述充电终止电路的输出端相连，所述恒流充电电路的第一输出端与所述电池电压采样网络的第一输入端相连，并连接于外部锂电池正极，所述恒流充电电路的第二输出端与所述电池电压采样网络的第二输入端相连，并连接于外部锂电池的负极，所述恒流充电电路的第三输出端与所述充电终止电路的第四输入端相连；所述电池电压采样网络的第一输出端与所述充电终止电路的第一输入端相连，所述电池电压采样网络的第二输出端与所述涓流充电电路的第一输入端相连，所述电池电压采样网络的第三输出端与所述恒压充电电路的第一输入端相连；所述充电终止电路的第二输入端与所述基准电压电路的输出端相连，所述充电终止电路的第三输入端与所述电源自适应充电控制电路的第一输出端相连；所述电源自适应充电控制电路的第一输入端与所述电源电压采样网络的输出端相连，所述电源自适应充电控制电路的第二输入端与所述基准电压电路的输出端相连，所述电源自适应充电控制电路的第二输出端与所述第一受控开关的第一端相连；所述涓流充电电路的第二输入端与所述基准电压电路的输出端相连，所述涓流充电电路的第一输出端与所述第二受控开关的第一端相连，所述涓流充电的第二输出端与所述充电终止的第五输入端相连；所述恒压充电电路的第二输入端与所述基准电压电路的输出端相连，所述恒压充电电路的输出端与所述第三受控开关的第一端相连；所述恒温充电电路的输入端与所述基准电压电路的输出端相连，所述恒温充电电路的输出端与所述第四受控开关的第一端相连。所述基准电压电路输出的基准电压可以是一路，也可以大于一路，每路输出电压值不同，即恒流充电电路、充电终止电路、电源自适应充电控制电路、涓流充电电路、恒压充电电路和恒流充电电路所接入的基准电压可以是同一电压值，也可以是不全部相同的电压值，或者全不相同的电压值，当为不同电压值时，可以通过基准电压电路的不同输出端得到。所述受控开关S1、S2、S3和S4或者为二极管开关，或者三极管开关，或者场效应管开关。由于采用上述方案，本技术的有益效果是：本技术电源自适应锂电池充电管理电路可以自动适应和匹配电源的输出能力，当电源输出能力强时，电源能提供的电流能力大于设定的恒流充电电流，充电电路以恒流充电方式工作；当电源输出能力弱时，电源能提供的电流能力小于设定的恒流充电电流，以电源提供的电流充电。并且针对锂电池的特点，本技术提供满足于对锂电池充电的三段式充电管理，即涓流充电、恒流充电和恒压充电管理及过热保护的恒温充电管理，从而可以有效利用电源提供的能量，特别适合于类似太阳能电池一样供电能力不稳定的供电设备对锂电池充电的应用中。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术电源自适应锂电池充电管理电路的结构示意图。图2是图1的一个具体实施例的电路原理图。图3是基准电压电路的一个具体实施例的电路原理图。附图中：101、基准电压电路；102、恒流充电电路；103、电池电压采样网络；104、充电终止电路；105、电源电压采样网络；106、电源自适应充电控制电路；107、受控开关S1；108、涓流充电电路；109、受控开关S2；110、恒压充电电路；111、受控开关S3；112、恒温充电电路；113、受控开关S4。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源自适应锂电池充电管理电路，其特征在于：包括基准电压电路、恒流充电电路、电池电压采样网络、充电终止电路、电源电压采样网络、电源自适应充电控制电路、涓流充电电路、恒压充电电路、恒温充电电路和第一受控开关、第二受控开关、第三受控开关、第四受控开关；所述基准电压电路输出基准电压，供其它电路做电压参考；所述恒流充电电路的第一输入端与所述第一受控开关、所述第三受控开关、所述第四受控开关的第二端相连，所述恒流充电电路的第二输入端与所述第二受控开关的第二端相连，所述恒流充电电路的第三输入端与所述基准电压输出端相连，所述恒流充电电路的第四输入端与所述充电终止电路的输出端相连，所述恒流充电电路的第一输出端与所述电池电压采样网络的第一输入端相连，并连接于外部锂电池正极，所述恒流充电电路的第二输出端与所述电池电压采样网络的第二输入端相连，并连接于外部锂电池的负极，所述恒流充电电路的第三输出端与所述充电终止电路的第四输入端相连；所述电池电压采样网络的第一输出端与所述充电终止电路的第一输入端相连，所述电池电压采样网络的第二输出端与所述涓流充电电路的第一输入端相连，所述电池电压采样网络的第三输出端与所述恒压充电电路的第一输入端相连；所述充电终止电路的第二输入端与所述基准电压电路的输出端相连，所述充电终止电路的第三输入端与所述电源自适应充电控制电路的第一输出端相连；所述电源自适应充电控制电路的第一输入端与所述电源电压采样网络的输出端相连，所述电源自适应充电控制电路的第二输入端与所述基准电压电路的输出端相连，所述电源自适应充电控制电路的第二输出端与所述第一受控开关的第一端相连；所述涓流充电电路的第二输入端与所述基准电压电路的输出端相连，所述涓流充电电路的第一输出端与所述第二受控开关的第一端相连，所述涓流充电的第二输出端与所述充电终止的第五输入端相连；所述恒压充电电路的第二输入端与所述基准电压电路的输出端相连，所述恒压充电电路的输出端与所述第三受控开关的第一端相连；所述恒温充电电路的输入端与所述基准电压电路的输出端相连，所述恒温充电电路的输出端与所述第四受控开关的第一端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种电源自适应锂电池充电管理电路，其特征在于：包括基准电压电路、恒流充电电路、电池电压采样网络、充电终止电路、电源电压采样网络、电源自适应充电控制电路、涓流充电电路、恒压充电电路、恒温充电电路和第一受控开关、第二受控开关、第三受控开关、第四受控开关；所述基准电压电路输出基准电压，供其它电路做电压参考；所述恒流充电电路的第一输入端与所述第一受控开关、所述第三受控开关、所述第四受控开关的第二端相连，所述恒流充电电路的第二输入端与所述第二受控开关的第二端相连，所述恒流充电电路的第三输入端与所述基准电压输出端相连，所述恒流充电电路的第四输入端与所述充电终止电路的输出端相连，所述恒流充电电路的第一输出端与所述电池电压采样网络的第一输入端相连，并连接于外部锂电池正极，所述恒流充电电路的第二输出端与所述电池电压采样网络的第二输入端相连，并连接于外部锂电池的负极，所述恒流充电电路的第三输出端与所述充电终止电路的第四输入端相连；所述电池电压采样网络的第一输出端与所述充电终止电路的第一输入端相连，所述电池电压采样网络的第二输出端与所述涓流充电电路的第一输入端相连，所述电池电压采样网络的第三输出端与所述恒压充电电路的第一输入端相连；所述充电终止电路的第二输入端与所述基准电压电路的输出端相连，所述充电终止电路的第三输入端与所述电源自适应充电控制电路的第一输出端相连；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊晓微，陈杰，
申请(专利权)人：上海裕芯电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31