电池充电电路和方法技术

本发明专利技术公开了一种电池充电电路和方法，电池充电电路，包括：功率级电路、第一开关和第二开关；所述功率级电路的第一输入端连接输入电压的高电位端，所述功率级电路的第二输入端连接输入电压的低电位端，所述功率级电路的第一输入端连接所述第一开关的一端，所述第一开关的另一端连接所述第一电池的正极，所述第一电池的负极连接所述第二电池的正极，所述第二电池的负极连接所述第二开关的一端，所述第二开关的另一端连接所述功率级电路的第二输入端，所述功率级电路的输出端连接所述第一电池和所述第二电池的公共端。本发明专利技术解决了被动均衡中电池充电损耗较高的问题，完成了分时充电和主动均衡两项功能，提高了电池充电效率，降低了充电损耗。

Battery charging circuit and method

The invention discloses a circuit and method for charging a battery, battery charging circuit, including power circuit, the first switch and the second switch; the first input power stage circuit is connected with the input voltage of the high voltage, low voltage of the power stage circuit second connected with the input terminal of the input voltage, end the first input power stage circuit is connected with the first switch, the first switch cathode is connected with the other end of the first battery electrode, the first battery is connected with the second battery, the second battery negative pole end is connected with the second switch, the other end is connected with the the second input power stage circuit of the second switch, the public output by the power stage circuit is connected with the first battery and the second battery. The invention solves the problem of high battery charging loss in the passive equalization, and completes two functions of time-sharing charging and active balancing, which improves the charging efficiency of the battery and reduces the charging loss.

【技术实现步骤摘要】
电池充电电路和方法
本专利技术涉及电力电子
，更具体的说，涉及一种电池充电电路和方法。
技术介绍
现有技术中需要对由多节电池组成的电池组进行充电，如果同时对电池组中所有的电池一起进行充电，则会造成电池组中各节电池的电压不相同的情况，进而造成某些电池过冲，影响电池的寿命。现有技术一般会用被动均衡技术来解决上述问题，所谓被动均衡指的是，利用电阻放热或者泄放电路将高容量电池“多出的电量”进行释放，从而达到均衡的目的，但是由于其是将能量耗散型，故被动均衡中的电池充电损耗比较高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种电池充电电路和方法，用于解决现有技术存在的充电时存在电池过冲问题以及被动均衡中电池充电损耗较高的问题。本专利技术提供了一种电池充电电路，包括功率级电路、第一开关和第二开关；所述功率级电路的第一输入端连接输入电压的高电位端，所述功率级电路的第二输入端连接输入电压的低电位端，所述功率级电路的第一输入端连接所述第一开关的一端，所述第一开关的另一端连接所述第一电池的正极，所述第一电池的负极连接所述第二电池的正极，所述第二电池的负极连接所述第二开关的一端，所述第二开关的另一端连接所述功率级电路的第二输入端，所述功率级电路的输出端连接所述所述第一电池和所述第二电池的公共端。可选的，所述的功率级电路包括第一开关管、第二开关管和储能电感，所述第一开关管的第一端作为功率级电路的第一输入端，所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端作为功率级电路的第二输入端，所述储能电感的一端连接所述第一开关管和所述第二开关管的公共端，所述储能电感的另一端作为功率级电路的输出端。可选的，分时充电模式下，所述第一开关管和所述第二开关管均工作在高频开关状态，当所述第一开关闭合，所述第二开关断开时，对第一电池充电；当所述第一开关断开，所述第二开关闭合时，对第二电池充电。可选的，所述分时充电模式存在两个阶段，第一个阶段：对所述第一电池和第二电池交替充电，二者的充电时间相等；第二个阶段：检测所述第一电池和所述第二电池的电压，当两者压差超过第一阈值时，使得电压小的电池充电时间延长，电压大的电池充电时间缩短，直到两者的压差等于第一阈值后回到第一个阶段的充电模式。可选的，均衡模式下，所述第一开关管和所述第二开关管均工作在高频开关状态，当第一电池的电压大于第二电池的电压第二阈值时，电感电流从所述第一开关管和所述第二开关管的公共端流向所述第一电池和所述第二电池的公共端或第一开关管为主管，第二开关管为辅管，第一电池会对第二电池充电；当第一电池的电压小于第二电池的电压第三阈值时，电感电流从所述第一电池和所述第二电池的公共端流向所述第一开关管和所述第二开关管的公共端或第一开关管为辅管，第二开关管为主管，第二电池会对第一电池充电。可选的，所述的第一开关为第一双向阻断开关管，所述第二开关为第二双向阻断开关管，用于防止电池反接。可选的，所述的第一双向阻断开关管包括第三开关管和第四开关管，所述的第二双向阻断开关管包括第五开关管和第六开关管，所述第四开关管的控制端连接到第一电池的正极，所述第六开关管的控制端连接第二电池的负极，检测第一电池和第二电池公共端的电压，当所述公共端的电压小于所述第二开关管第二端的电压时，则判断所述第二电池反接，并关断所述第五开关管；当所述公共端的电压大于所述第一开关管第一端的电压时，则判断所述第一电池反接，并关断所述第三开关管。可选的，所述第一开关管和所述第二开关管是N型MOS管，所述的第一端为N型MOS管的漏极，所述的第二端为N型MOS管的源极。本专利技术还提供一种电池充电方法，基于一种电池充电电路，所述充电电路包括包括功率级电路、第一开关和第二开关，所述功率级电路的第一输入端连接输入电压的高电位端，所述功率级电路的第二输入端连接输入电压的低电位端，所述功率级电路的第一输入端连接所述第一开关的一端，所述第一开关的另一端连接所述第一电池的正极，所述第一电池的负极连接所述第二电池的正极，所述第二电池的负极连接所述第二开关的一端，所述第二开关的另一端连接所述功率级电路的第二输入端，所述功率级电路的输出端连接所述所述第一电池和所述第二电池的公共端，其特征在于：所述充电方法包括分时充电过程和均衡过程。可选的，所述的功率级电路包括第一开关管、第二开关管和储能电感，所述第一开关管的第一端作为功率级电路的第一输入端，所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端作为功率级电路的第二输入端，所述储能电感的一端连接所述第一开关管和所述第二开关管的公共端，所述储能电感的另一端作为功率级电路的输出端。可选的，所述分时充电过程包括，所述第一开关管和所述第二开关管均工作在高频开关状态，当所述第一开关闭合，所述第二开关断开时，对第一电池充电；当所述第一开关断开，所述第二开关闭合时，对第二电池充电。可选的，所述分时充电模式存在两个阶段，第一个阶段：对所述第一电池和第二电池交替充电，二者的充电时间相等；第二个阶段：检测所述第一电池和所述第二电池的电压，当两者压差超过第一阈值时，使得电压小的电池充电时间延长，电压大的电池充电时间缩短，直到两者的压差等于第一阈值后回到第一个阶段的充电模式。可选的，所述均衡过程包括，所述第一开关管和所述第二开关管均工作在高频开关状态，当第一电池的电压大于第二电池的电压第二阈值时，电感电流从所述第一开关管和所述第二开关管的公共端流向所述第一电池和所述第二电池的公共端或第一开关管为主管，第二开关管为辅管，第一电池会对第二电池充电；当第一电池的电压小于第二电池的电压第三阈值时，电感电流从所述第一电池和所述第二电池的公共端流向所述第一开关管和所述第二开关管的公共端或第一开关管为辅管，第二开关管为主管，第二电池会对第一电池充电。与现有技术相比，本专利技术之技术方案具有以下优点：本专利技术针对现有技术中充电时存在电池过冲问题以及被动均衡中电池充电损耗较高的问题，提出了一种电池充电电路，利用开关的闭合和关断可以分时对电池进行充电，解决充电过程中存在的电池过冲问题；并且该电路可以利用主动均衡对充电完成的电压进行调整，使得电压高的电池对电压低的电池进行充电。本专利技术可以可以避免电池过冲问题，并且提高了电池充电效率，降低了充电损耗。附图说明图1为本专利技术电池充电电路实施例一的部分结构示意图；图2为本专利技术电池充电电路实施例二的部分结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细描述，但本专利技术并不仅仅限于这些实施例。本专利技术涵盖任何在本专利技术的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本专利技术有彻底的了解，在以下本专利技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本专利技术。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。如图1所述，示意了本专利技术电池充电电路实施例一的部分结构示意图。所述电池充电电路包括第一开关管M1、第二开关管M2、第一开关S1、第二开关S2、第一电池V1、第二电池V2、储能电容L。所述第一开关管M1的漏极连接输入电压的高电位端，所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池充电电路，包括功率级电路、第一开关和第二开关，其特征在于：所述功率级电路的第一输入端连接输入电压的高电位端，所述功率级电路的第二输入端连接输入电压的低电位端，所述功率级电路的第一输入端连接所述第一开关的一端，所述第一开关的另一端连接所述第一电池的正极，所述第一电池的负极连接所述第二电池的正极，所述第二电池的负极连接所述第二开关的一端，所述第二开关的另一端连接所述功率级电路的第二输入端，所述功率级电路的输出端连接所述所述第一电池和所述第二电池的公共端。

【技术特征摘要】
1.一种电池充电电路，包括功率级电路、第一开关和第二开关，其特征在于：所述功率级电路的第一输入端连接输入电压的高电位端，所述功率级电路的第二输入端连接输入电压的低电位端，所述功率级电路的第一输入端连接所述第一开关的一端，所述第一开关的另一端连接所述第一电池的正极，所述第一电池的负极连接所述第二电池的正极，所述第二电池的负极连接所述第二开关的一端，所述第二开关的另一端连接所述功率级电路的第二输入端，所述功率级电路的输出端连接所述所述第一电池和所述第二电池的公共端。2.根据权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于：所述的功率级电路包括第一开关管、第二开关管和储能电感，所述第一开关管的第一端作为功率级电路的第一输入端，所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端作为功率级电路的第二输入端，所述储能电感的一端连接所述第一开关管和所述第二开关管的公共端，所述储能电感的另一端作为功率级电路的输出端。3.根据权利要求2所述的电池充电电路，其特征在于：分时充电模式下，所述第一开关管和所述第二开关管均工作在高频开关状态，当所述第一开关闭合，所述第二开关断开时，对所述第一电池充电；当所述第一开关断开，所述第二开关闭合时，对所述第二电池充电。4.根据权利要求3所述的电池充电电路，其特征在于：所述分时充电模式存在两个阶段，第一个阶段：对所述第一电池和第二电池交替充电，二者的充电时间相等；第二个阶段：检测所述第一电池和所述第二电池的电压，当两者压差超过第一阈值时，使得电压小的电池充电时间延长，电压大的电池充电时间缩短，直到两者的压差等于第一阈值后回到第一个阶段的充电模式。5.根据权利要求2所述的电池充电电路，其特征在于：均衡模式下，所述第一开关管和所述第二开关管均工作在高频开关状态，当第一电池的电压大于第二电池的电压第二阈值时，电感电流从所述第一开关管和所述第二开关管的公共端流向所述第一电池和所述第二电池的公共端或所述第一开关管为主管，所述第二开关管为辅管，所述第一电池会对所述第二电池充电；当第一电池的电压小于第二电池的电压第三阈值时，电感电流从所述第一电池和所述第二电池的公共端流向所述第一开关管和所述第二开关管的公共端或所述第一开关管为辅管，所述第二开关管为主管，所述第二电池会对所述第一电池充电。6.根据权利要求2-5任意一项所述的电池充电电路，其特征在于：所述的第一开关为第一双向阻断开关管，所述第二开关为第二双向阻断开关管。7.根据权利要求6所述的电池充电电路，其特征在于：所述的第一双向阻断开关管包括第三开关管和第四开关管，所述的第二双向阻断开关管包括第五开关管和第六开关管，所述第四开关管的控制端连接到第一电池的正极，所述第六开关管的控制端连接第二电池的负极，检测所述第一电池和所述第二电池公共端的电压，当所述公共端的电压小于所述第二开...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐爱民，张安羊，黄必亮，周逊伟，
申请(专利权)人：杰华特微电子杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33