用于电池充电的装置及电子设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于电池充电的装置及电子设备。该装置包括：电磁转换单元(120)的第一端与充电电源(110)的正极连接；开关器件(130)连接于在电磁转换单元(120)的第二端节点N1和接地端之间；二极管D1的正极连接节点N1，负极连接节点N2；电能暂存单元(180)连接于节点N2和接地端之间；电流检测单元(140)连接于节点N2和N3之间；电压检测单元(150)连接于节点N3和接地端之间；控制单元(160)连接于所述开关器件(130)，用于控制充电电流的强度或控制所述充电电池(170)两端的电压。根据本实用新型专利技术的装置可以完成被充电池电压高于充电电源电压的充电，结构简单并且充电效率高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池
，更具体地，涉及对于被充电池电压高于充电电源电压的电池进行充电的装置及电子设备。
技术介绍
随着电子信息技术的发展，电子设备的应用日益广泛。电子设备所使用的电源的种类也越来越越丰富，然而，各类电子设备的电源往往都是专用的，这是由于电子设备产品的内部电池电压不同所引起的。目前，市场上所销售的电源主要包括5VUSB电源、19V笔记本电脑电源、12V电源以及一些专用电源等。因此，需要相对通用的充电电路或装置以满足用户对具有不同电压的电池进行充电的需求。此外，从目前的趋势来看，5VUSB电源已占据了主要市场。然而对于大部份音响、平板电脑、移动电源、电脑和移动数字电话等电子产品，其使用的电压通常高于5V，因此，无法使用5VUSB电源充电。在现有技术中，对于电压高于电源的电池进行充电时，通常采用直流转直流升压电路，例如，将5V升至充电电路所需要的电压值，再利用该电压值的电源对充电电路供电，以完成对电池充电，这种先升压再降压的充电电路，电路设计非常复杂，成本较高。另外，如果升压过程和充电过程的开关频率不同步，还会造成电磁干扰、电磁辐射、电路元器件发热、充电转换效率较低、充电电流过大等问题。因此，需要对现有技术进行改进以解决上述至少一个技术问题。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供一种用于电池充电的新技术方案，可以对于被充电池电压高于电源电压的电池进行充电，并提高充电效率。根据本技术的第一方面，提供了一种用于电池充电的装置。该装置包括充电电源、电磁转换单元、开关器件、二极管D1、电能暂存单元、电流检测单元、电压检测单元以及控制单元，其中：所述电磁转换单元的第一端与充电电源的正极连接，用于将所述充电电源提供的电能转换为磁能存储或将磁能转换为电能以提供电池充电所需的电压；所述开关器件连接于所述电磁转换单元的第二端节点N1和接地端之间，其中，当所述开关器件导通时，所述电磁转换单元将电能转换为磁能并进行存储，当所述开关器件断开时，所述电磁转换单元将磁能转换为电能以提供电池充电所需的电压；所述二极管D1的正极连接节点N1，负极连接节点N2；所述电能暂存单元连接于节点N2和接地端之间，用于暂时存储由所述电磁转换单元的磁能所转换的电能；所述电流检测单元连接于节点N2和N3之间，用于检测充电电流的强度；所述电压检测单元连接于节点N3和接地端之间，用于检测所述充电电池两端的电压；所述控制单元连接于所述开关器件，被设置为基于所述电流检测单元所检测的电流强度和电压检测单元所检测的充电电压来输出具有不同占空比的信号以控制充电电流的强度或控制所述充电电池两端的电压。优选地，所述电磁转换单元是具有磁芯的电感。优选地，所述电能暂存单元是电容。优选地，所述开关器件是N沟道MOS管，其源极连接于接地端，漏极连接节点N1，栅极连接所述控制单元。优选地，所述电压检测单元包括连接于节点N3和接地端之间的串联的第二电阻R2和第三电阻R3，其中，所述第二电阻R2和第三电阻R3之间的电压值输出至所述控制单元。优选地，所述控制单元包括充电逻辑分析电路和比较器，所述充电逻辑分析电路基于所述电流检测单元所检测的电流强度和电压检测单元所检测的充电电压来控制所述比较器，所述比较器基于所述充电逻辑分析电路的控制以及参考波形来输出具有不同占空比的信号，以控制充电电流的强度或控制充电电池两端的电压。优选地，所述充电逻辑分析电路是单片机或逻辑门电路或比较放大电路。优选地，所述电流检测单元包括用于电流取样的第一电阻R1和用于放大所述第一电阻R1两端的电压信号的电流取样放大电路。优选地，所述电流取样放大电路是三极管放大电路或运算放大器电路。优选地，所述装置还包括第一电容C1以及第二电容C3，所述第一电容C1并联于所述充电电源两端，所述第二电容C3连接于节点N3和接地端之间。优选地，所述装置还包括充电显示单元，所述充电显示单元连接至所述控制单元以接收充电电池信息并进行显示。优选地，当所述控制单元检测到充电电池的电压低于第一电压阈值时，输出周期性脉冲信号以控制进行脉冲式充电。优选地，当所述控制单元检测到充电电池的电压高于第一电压阈值时，控制进行恒电流式充电。优选地，当所述控制单元检测到所述充电电池的电压高于第二电压阈值时，控制进行恒电压式充电，所述充电电池两端电压不再上升。优选地，在恒压式充电时，当所述控制单元检测到充电电流的强度低于第一电流阈值时，控制停止充电。根据本技术的第二方面，提供了一种电子设备，其包括根据本技术的第一方面所述的用于电池充电的装置。本技术的专利技术人发现，在现有技术中，对于高于电源电压的电池进行充电时，采用先升压再降压的充电电路，电路复杂，充电效率低。而根据本技术的充电装置，只有升压过程，充电转换效率高。通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。图1是根据本技术实施例的用于电池充电的装置的示意框图。图2是根据本技术的用于电池充电的装置的一种实施结构的示意电路图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。图1是根据本技术实施例的用于电池充电的装置的示意框图。其中，可用于充电的电池包括锂电池、铅酸电池、镍镉电池等。根据图1所示，该装置包括充电电源110、电磁转换单元120、开关器件130、二极管D1、电能暂存单元180、电流检测单元140、电压检测单元150以及控制单元160。所述电磁转换单元120的第一端与充电电源110的正极连接，用于将所述充电电源110提供的电能转换为磁能存储或将磁能转换为电能以提供电池充电所需的电压。所述充电电源110是电源适配器或USB接口的电源，用于提供充电的电能。充电电源110可以内置于根据本技术的供电装置，或者是外置的供电装置。所述开关器件130连接于在所述电磁转换单元120的第二端节点N1和接地端之间，其中，当所述开关器件130导通时，所述电磁转换单元120将电能转换为磁能并进行存储，当所述开关器件130断开时，所述电磁转换单元120将磁能转换为电能以提供电池充电所需的电压。在一个例子中，所述电磁转换单元120是具有磁芯的电感，例如，选用软磁体材料的磁芯。例如，在所述开关器件130导通时，对电感充电，所述电感将电能转换为磁能并进行存储，电感转换和存储的能量与流经该电感的电流值和电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电池充电的装置，包括充电电源(110)、电磁转换单元(120)、开关器件(130)、二极管D1、电能暂存单元(180)、电流检测单元(140)、电压检测单元(150)以及控制单元(160)，其中：所述电磁转换单元(120)的第一端与充电电源(110)正极连接，用于将所述充电电源(110)提供的电能转换为磁能存储或将磁能转换为电能以提供电池充电所需的电压；所述开关器件(130)连接于所述电磁转换单元(120)的第二端节点N1和接地端之间，其中，当所述开关器件(130)导通时，所述电磁转换单元(120)将电能转换为磁能并进行存储，当所述开关器件(120)断开时，所述电磁转换单元(120)将磁能转换为电能以提供电池充电所需的电压；所述二极管D1的正极连接节点N1，负极连接节点N2；所述电能暂存单元(180)连接于节点N2和接地端之间，用于暂时存储由所述电磁转换单元(120)的磁能所转换的电能；所述电流检测单元(140)连接于节点N2和N3之间，用于检测充电电流的强度；所述电压检测单元(150)连接于节点N3和接地端之间，用于检测所述充电电池(170)两端的电压；所述控制单元(160)连接于所述开关器件(130)，被设置为基于所述电流检测单元(140)所检测的电流强度和电压检测单元(160)所检测的充电电压来输出具有不同占空比的信号以控制充电电流的强度或控制所述充电电池(170)两端的电压。...

【技术特征摘要】
1.一种用于电池充电的装置，包括充电电源(110)、电磁转换单元(120)、开关器件(130)、二极管D1、电能暂存单元(180)、电流检测单元(140)、电压检测单元(150)以及控制单元(160)，其中：所述电磁转换单元(120)的第一端与充电电源(110)正极连接，用于将所述充电电源(110)提供的电能转换为磁能存储或将磁能转换为电能以提供电池充电所需的电压；所述开关器件(130)连接于所述电磁转换单元(120)的第二端节点N1和接地端之间，其中，当所述开关器件(130)导通时，所述电磁转换单元(120)将电能转换为磁能并进行存储，当所述开关器件(120)断开时，所述电磁转换单元(120)将磁能转换为电能以提供电池充电所需的电压；所述二极管D1的正极连接节点N1，负极连接节点N2；所述电能暂存单元(180)连接于节点N2和接地端之间，用于暂时存储由所述电磁转换单元(120)的磁能所转换的电能；所述电流检测单元(140)连接于节点N2和N3之间，用于检测充电电流的强度；所述电压检测单元(150)连接于节点N3和接地端之间，用于检测所述充电电池(170)两端的电压；所述控制单元(160)连接于所述开关器件(130)，被设置为基于所述电流检测单元(140)所检测的电流强度和电压检测单元(160)所检测的充电电压来输出具有不同占空比的信号以控制充电电流的强度或控制所述充电电池(170)两端的电压。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电磁转换单元(120)是具有磁芯的电感。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电能暂存单元(180)是电容。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开关器件是N沟道MOS管，其源极连接于接地端，漏极连接节点N1，栅极连接所述控制单元(160)。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压检测单元(150)包括连接于节点N3和接地端之间的串联的第二电阻R2和第三电阻R3，其中，所述第二电阻R2和第三电阻R3之间的电压值输出至所述控制单元(160)。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡平，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37