一种关机扩流锂电池充电电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种关机扩流锂电池充电电路，该电路包括有接入模块、充电控制模块和电池模块，接入模块和电池模块均分别与充电控制模块连接；其特征在于，该电路还包括有分时通断模块，分时通断模块与充电控制模块连接，分时通断模块的第一输入端连接外部扩流控制信号和系统掉电信号。分时通断模块可实时监测外部系统的工作情况，当外部系统正常工作式，保持向电池模块小电流充电的状态，当外部系统掉电时，扩大电流向电池模块充电。由此保证在不改动、不更换适配器的情况下合理分配电源，保证适配器正常工作。

A Charging Circuit for Lithium Battery with Shut-down Current Expansion

【技术实现步骤摘要】
一种关机扩流锂电池充电电路
本技术属于锂电池制造
，特别涉及一种关机扩流锂电池充电电路。
技术介绍
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池的典型充电方式是：先检测待充电电池的电压，如果电压低于3V，要先进行预充电，充电电流为设定电流的1/10，电压升到3V后，进入标准充电过程。标准充电过程为：以设定电流进行恒流充电，电池电压升到4.20V时，改为恒压充电，保持充电电压为4.20V。此时，充电电流逐渐下降，当电流下降至设定充电电流的1/10时，充电结束。一般锂电池的充电的最大电流为预先设计好的。一般通过充电IC通过设置ISET对地的电阻来设置最大的充电电流。但是，由于锂电池最大电流是固定不变的，而电源同时还需要对系统供电，当机器开机使用时机器电流使用与最大电流充电同时进行时，适配器的负载会很高，这样会出现适配器因负载重而引起温度急剧上升出现适配器保护，或因负载不起而引起当机的情况；这样势必需要增加额定功率，将会增加适配器的成本。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的在于提供一种可实现开机锂电池充电、关机后扩大电流的关机扩流锂电池充电电路。本技术的另一个目的在于提供一种关机扩流锂电池充电电路，该电路架构清晰，结构简单，制造成本低，适于广泛推广。为实现上述目的，本技术的技术方案如下：本技术提供一种关机扩流锂电池充电电路，该电路包括有接入模块、充电控制模块和电池模块，接入模块和电池模块均分别与充电控制模块连接；其特征在于，该电路还包括有分时通断模块，分时通断模块与充电控制模块连接，分时通断模块的第一输入端连接外部扩流控制信号和系统掉电信号。本技术提供的电路与外部系统同时接入适配器中，并由适配器连接外部电源，外部电源通过适配器分别向本电路和外部系统供电。当外部电源与电路同时运行时，如本电路持续工作在最大充电电流状态向锂电池充电，则流过适配器的电流为锂电池最大充电电流与外部系统正常工作电流的综合，这样会给适配器带来极大的负担。在本技术提供的电路中，本电路设置接入模块方便为本电路提供稳定、可靠的电源供应，设置充电管理模块，一方面可实时监控电路的运行情况，另一方面也可控制电路依照设定程序运行，提高全电路的可控性，方便充电控制模块对电池模块的控制，而设置分时通断模块，可建立本电路与外部系统之间的联系，本电路可通过分时通断模块检测外部系统的工作情况，在正常供电的情况下，如外部系统正常工作，则系统掉电信号控制分时通断模块维持低电流充电状态，如外部系统掉电，则系统掉电信号控制分时通断模块扩大电流充电状态，加速锂电池的充电。这样的设置一方面在很大程度上保护了适配器，另一方面也节省了适配器成本。分时通断模块包括有限流单元和扩流开关单元，限流单元和扩流开关单元均和充电控制单元连接，限流单元还与扩流开关单元并联。限流单元与充电控制模块连接，限流单元可直接限制对充电模块输出的充电电流，保证锂电池充电正常进行。充电控制单元可实时监测外部系统的供电情况，并与限流单元结合，达到分时通断、分时向电池模块提供不同充电电流的作用。最大充电电流控制单元包括有第一电阻，第一电阻的一端与充电控制模块连接，第一电阻的另一端接地。扩流开关包括有第一MOS管、第二MOS管和第二电阻，第一MOS管的栅极连接外部扩流控制信号和系统掉电信号，第一MOS管的源极接地，第一MOS管的漏极连接+5V电源，第二MOS管的栅极连接第一MOS管与+5V电源的公共端，第二MOS管的源极与第一电阻和地的公共端连接，第二MOS管的漏极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端与充电管理模块连接。在本技术中应用的MOS管均为N沟道的MOS管，在本技术中，保持电源供电且外部系统正常工作时，扩流控制信号为高电平，第一MOS管的栅极电压大于源极电压，第一MOS管导通，此时第二MOS管的栅极为低电平，且此时第二MOS管的栅极电压等于源极电压，第二MOS管截止，第二电阻不接入电路，仅第一电阻接入电路，充电电流由第一电阻限定。保持电源供电且外部系统掉电时，扩流控制信号输入低电平，第一MOS管的栅极电压等于源极电压，第一MOS管截至，+5V电源连接第二MOS管的栅极，第二MOS管的栅极电压大于源极电压，第二MOS管导通，此时第二电阻接入电路，且第二电阻与第一电阻并联，两电阻共同限定此时的充电电流。由于第一电阻与第二电阻并联，其并联的电阻值小于第一电阻的阻值，因此在外部系统掉电的情况下，充电电流相比于外部系统正常供电时的充电电流扩大了。扩流开关单元包括有三极管和MOS管和分流电阻，三极管的基极连接外部扩流控制信号和系统掉电信号，三极管的发射极接地，三极管的集电极连接MOS管的栅极，MOS管的栅极还与+5V电源连接，MOS管的源极与第一电阻和地的公共端连接，MOS管的漏极与分流电阻的一端连接，分流电阻的另一端与充电控制模块连接。相较于上文提及的应用两个MOS管来组成扩流开关单元，此处应用三极管和MOS管组成扩流开关单元，虽其工作原理一致，但应用三极管具有成本小、控流效果好等效果，更有利于本电路在工业过程中的推广应用。接入模块串口接头、第一电容、第二电容、第一有极电容、第二有极电容、第一二极管和第二二极管，第一电容的一端与+5V电源连接，第一电容与+5V电源的公共端还与串口接头连接，第一电容的另一端接地，第一有极电容的正极与第一电容和串口接头的公共端连接，第一有极电容的负极接地，第一二极管的阳极与第一有极电容和串口接头的公共端连接，第一二极管的阴极与第二有极电容的正极连接，第二有极电容的负极与充电控制模块连接，第二电容的一端与第一二极管和第二有极电容的公共端连接，第二电容的另一端与第二有极电容和充电控制模块的公共端连接，第二二极管的阳极与充电控制模块连接，所述第二二极管的阴极与第二有极电容和第一二极管的公共端连接。+5V电源通过接入模块可向充电管理模块和提供稳定、可靠的电源，保证其正常工作。同时，接入模块中设置串口接头，也方便本电路与外部电路连接，便于拓展电路。充电管理模块包括有充电管理芯片，充电管理芯片的具体型号为：ETA6095。ETA6095是一款2.5A开关型充电IC，是一个理想的电池充电器管理芯片，它能够高效率的提供高达2.5A的电池端充电电流以及1.5A的升压OTG输出能力。使用ETA6095作为充电管理芯片可在很大程度上提升充电效率，减少充电时间和整机成本。电池模块包括有锂电池，锂电池的正极接地，锂电池的负极与充电管理模块连接，锂电池与充电管理模块的公共端引出BATT端口。相比起现有技术，本技术的有益效果为：分时通断模块可实时监测外部系统的工作情况，当外部系统正常工作式，保持向电池模块小电流充电的状态，当外部系统掉电时，扩大电流向电池模块充电。由此保证在不改动、不更换适配器的情况下合理分配电源，保证适配器正常工作。附图说明图1是本技术一种关机扩流锂电池充电电路的具体实施例一的电路原理图。图2是本技术一种关机扩流锂电池充电电路的具体实施例二的电路原理图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种关机扩流锂电池充电电路，该电路包括有接入模块、充电控制模块和电池模块，所述接入模块和电池模块均分别与充电控制模块连接；其特征在于，该电路还包括有分时通断模块，所述分时通断模块与充电控制模块连接，所述分时通断模块的第一输入端连接外部扩流控制信号和系统掉电信号。

【技术特征摘要】
1.一种关机扩流锂电池充电电路，该电路包括有接入模块、充电控制模块和电池模块，所述接入模块和电池模块均分别与充电控制模块连接；其特征在于，该电路还包括有分时通断模块，所述分时通断模块与充电控制模块连接，所述分时通断模块的第一输入端连接外部扩流控制信号和系统掉电信号。2.如权利要求1所述的关机扩流锂电池充电电路，其特征在于，所述分时通断模块包括有限流单元和扩流开关单元，所述限流单元和扩流开关单元均和充电控制单元连接，所述限流单元还与扩流开关单元并联。3.如权利要求2所述的关机扩流锂电池充电电路，其特征在于，所述限流单元包括有第一电阻，所述第一电阻的一端与充电控制模块连接，所述第一电阻的另一端接地。4.如权利要求3所述的关机扩流锂电池充电电路，其特征在于，所述扩流开关包括有第一MOS管、第二MOS管和第二电阻，所述第一MOS管的栅极连接外部扩流控制信号和系统掉电信号，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的漏极连接+5V电源，所述第二MOS管的栅极连接第一MOS管与+5V电源的公共端，所述第二MOS管的源极与第一电阻和地的公共端连接，所述第二MOS管的漏极连接第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端与充电管理模块连接。5.如权利要求3所述的关机扩流锂电池充电电路，其特征在于，所述扩流开关单元包括有三极管和MOS管和分流电阻，所述三极管的基极连接外部扩流控制信号和系统掉电信号，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周钦，
申请(专利权)人：深圳市泰钦园贸易有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44