本发明专利技术公开了一种电池充电系统、充电电路及控制电池充电的方法。电池充电系统包括用于将充电电流导通至电池的充电开关，以及耦合于充电开关的第一放大器和第二放大器。第一放大器用于根据充电开关的功耗值调节充电电流。第二放大器用于根据电池的电压调节充电电流。当电池的电压小于预设电压阈值时，由第一放大器调节流经充电开关的充电电流，使充电开关的功耗维持恒定。当电池的电压大于预设电压阈值时，由第二放大器调节流经充电开关的充电电流，使电池的电压维持恒定。与现有技术相比，本发明专利技术的电池充电系统在整个充电过程中，即使充电电源电压与电池电压间的压差较大，也不会出现过热现象，从而提高了充电效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于电池系统，尤其是关于一种。
技术介绍
传统电池充电系统，例如，锂电池充电系统，包含三个充电阶段，分别是预充电阶 段，恒电流充电阶段和恒电压充电阶段。如图l所示是传统电池充电系统在这三个充电阶 段中的充电曲线图100。 在图1中，充电曲线图100包括电池单元的充电电流曲线图102和电池单元的电 压曲线图104。在上述三个充电阶段中，充电电流曲线图102随着电压曲线图104变化而变 化。在预充电阶段，采用较小的预充电电流为电池单元充电，如充电电流曲线图102所示， 同时，电池单元电压将随之缓慢增长，如电压曲线图104所示。当电池单元电压达到电压曲 线图104中所标示的恒流模式的电压阈值时，电池充电系统将进入恒电流充电阶段。在恒 电流充电阶段，采用恒电流对电池单元进行充电，如充电电流曲线图102所示，并且相应的 电池单元电压将随之快速增长，如电压曲线图104所示。当电池单元电压达到电压曲线图 104中所标示的恒压模式的电压阈值时，电池充电系统将进入恒电压充电阶段。在恒电压充 电阶段中，流向电池单元的充电电流将逐渐减小，如充电电流曲线图102所示，从而使电池 单元的电压维持在恒压模式的电压阈值。 在电池充电系统中，充电开关的功耗可以表示为(VIN_VBATT)，其中1^表示对电 池充电的恒电流值，(vIN-vBATT)表示电源电压与电池单元电压间的压差。在采用线性充电 器的电池充电系统中，当电池单元电压较低时，iC (vIN-vBATT)的值较大，因此，在恒电流充 电阶段有可能出现充电开关过热现象。该过热现象有可能触发电池充电系统的过热保护机 制，导致电池充电系统停止充电，直到系统温度下降到合理值，再继续充电。在某些情况下， 电池充电系统有可能在短时间充电后，就导致系统过热，从而停止充电。这将导致电池充电 系统在充电和停止充电间频繁切换，从而降低电池充电系统的充电效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种电池充电系统、充电电路及控制电池充电 的方法，通过控制用于导通充电电流的充电开关上的功耗，可以避免充电开关出现过热现 象，并且提高充电效率。 为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种充电电路，其包括开关，用于将充电电 流导通至电池；以及耦合于开关的第一放大器，用于根据开关的功耗值调节充电电流。 本专利技术还提供了一种控制电池充电的方法，其至少包括下列步骤导通流经充电 开关的充电电流；以及采用放大器根据充电开关的功耗值调节流经充电开关的充电电流。 本专利技术还提供了一种电池充电系统。该电池充电系统包括用于将充电电流导通至 电池的充电开关及耦合于充电开关的第一放大器和第二放大器。当电池的电压小于预设电4压阈值，第一放大器根据充电开关的功耗值调节充电电流。当电池的电压达到预设电压阈 值，第二放大器根据电池的电压调节充电电流。 与现有技术相比，本专利技术的电池充电系统采用第一放大器根据充电开关的功耗调 节流经充电开关的电流，以及采用第二放大器根据电池的电压调节流经充电开关的电流。 如果电池电压小于预设电压阈值，由第一放大器调节流经充电开关的电流，以使充电开关 的功耗维持恒定。如果电池电压大于预设电压阈值，由第二放大器调节流经充电开关的电 流，以使电池电压维持恒定。由此，本专利技术的电池充电系统在整个充电过程中，即使充电电 源电压与电池电压间的压差较大，充电开关也不会出现过热现象，从而提高了充电效率。附图说明 以下结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细的描述，以使本专利技术的 特征和优点更为明显。其中 图1所示为传统电池充电系统的充电曲线图。图2所示为根据本专利技术的一个实施例的电池充电系统的结构框图。图3所示为根据本专利技术的另一个实施例的电池充电系统的结构框图。 图4所示为根据本专利技术的一个实施例的电池充电系统的充电曲线图。 图5所示为根据本专利技术的一个实施例的电池充电系统的操作流程图。 图6所示为根据本专利技术的一个实施例的电池充电系统中将充电开关的功耗与一个预设功耗阈值进行比较的方法流程图。具体实施例方式以下将对本专利技术的实施例给出详细的说明。虽然本专利技术将结合实施例进行阐述，但应理解为这并非意指将本专利技术限定于这些实施例。相反，本专利技术旨在涵盖由后附权利要求项所界定的本专利技术精神和范围内所定义的各种可选项、可修改项和等同项。 此外，在以下对本专利技术的详细描述中，为了提供针对本专利技术的完全的理解，阐明了大量的具体细节。然而，本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外的一些实例中，对于大家熟知的方案、流程、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本专利技术之主旨。 图2所示为根据本专利技术的一个实施例的电池充电系统200的结构框图。在该 实施例中，向放大器202，例如，运算放大器，的正相输入端提供第一参考电压V^。并且， 运算放大器202的反相输入端和输出端分别与晶体管206，例如，N型金属氧化物半导体 (N-Metal-Oxide-Semiconductor， NMOS)晶体管，的源极和栅极相耦合。此外，电阻210耦 合于NMOS晶体管206的源极和地之间。 由于运算放大器202的反相输入端电压与其正相输入端电压相等，因此NMOS晶体 管206的源极电压等于参考电压VSET。忽略掉NMOS晶体管206的栅极电流以及运算放大器 202的反相输入电流，流经晶体管206的第一参考电流IKEF1可由等式(1)表示。 IKEF1 = VSET/R210 (1) R21。表示电阻210的阻值。 此外，向放大器204，例如，运算放大器，的正相输入端提供第二参考电压VSET，。在一个实施例中，第二参考电压VSET，与第一参考电压VSET相同。运算放大器204的反相输入端与输出端分别与晶体管208，例如，NMOS晶体管，的源极和栅极相耦合。电阻212耦合于NMOS晶体管208的源极和地之间。 类似的，运算放大器204的反相输入电压与其正相输入电压相等，因此NMOS晶体管208的源极电压与参考电压VSET相等。忽略掉NMOS晶体管208的栅极电流和运算放大器204的反相输入电流，流经晶体管208的第二参考电流IKEF2可由等式(2)表示。 <formula>formula see original document page 6</formula> R212表示电阻212的阻值。 在实施例中，电池充电系统200还包括由晶体管214和216，例如，P型金属氧化物半导体(P-Metal-Oxide-Semiconductor， PMOS)晶体管，构成的第一电流镜。在实施例中，PMOS晶体管214和216相同或相匹配。 一电流镜耦合于NMOS晶体管206和晶体管218，例如，PNP晶体管，之间。PNP晶体管218的基极和集电极耦合于地。电池充电系统200还包括由晶体管220和222，例如，PMOS晶体管，构成的第二电流镜。在实施例中，PMOS晶体管220和222相同或相匹配。第二电流镜耦合于NMOS晶体管208和晶体管224，例如，PNP晶体管，之间。通过将PNP晶体管224的基极和PNP晶体管218的发射极相连，从而使PNP晶体管224与PNP晶体管218阶式级联。PNP晶体管224的集电极与地相本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种充电电路，其特征在于，所述充电电路包括：开关，用于将充电电流导通至电池；以及耦合于所述开关的第一放大器，用于根据所述开关的功耗值调节所述充电电流。
【技术特征摘要】
US 2008-10-9 61/195,778一种充电电路，其特征在于，所述充电电路包括开关，用于将充电电流导通至电池；以及耦合于所述开关的第一放大器，用于根据所述开关的功耗值调节所述充电电流。2. 根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述第一放大器将所述开关的所述 功耗值与预设值进行比较，并根据所述比较的结果产生驱动电流至所述开关。3. 根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括耦合于所述第 一放大器和所述开关的二极管，用于防止反向电流从所述开关流向所述第一放大器。4. 根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括耦合于所述开 关的电流源，用于为所述开关提供驱动电流，从而导通所述开关。5. 根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括耦合于所述第 一放大器的第一电路，用于产生第一电压至所述第一放大器，所述第一电压随所述开关的 所述功耗值变化，所述开关的所述功耗值与随流经所述开关的所述充电电流变化的第一电 流和随所述开关上的电压变化的第二电流相关，并且所述第一放大器将所述第一电压与预 设值进行比较，并根据所述比较的结果产生驱动电流至所述开关。6. 根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括耦合于所述开 关的晶体管，用于产生所述第一电流，其中所述晶体管的驱动电压与所述开关的驱动电压 相对应。7. 根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括耦合于所述开 关的第二放大器，用于将所述开关上的所述电压转换为所述第二电流。8. 根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述第一电路包括 第一晶体管，其中所述第一电流流经所述第一晶体管；以及基极与所述第一晶体管的发射极相连的第二晶体管，其中所述第二电流流经所述第二 晶体管，并且所述第二晶体管的发射极电压输入至所述第一放大器。9. 一种控制电池充电的方法，其特征在于，所述方法包括 导通流经充电开关的充电电流；以及采用放大器根据所述充电开关的功耗值调节流经所述充电开关的所述充电电流。10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 将所述充电开关的所述功耗值与预设值进行比较；以及 根据所述比较的结果产生驱动电流至所述充电开关。11. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括利用二极管防止反向电 流由所述充电开关流向所述放大器。12. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括产生随所述充电开关的所述功耗值变化的第一电压，所述充电开关的所述功耗值与随 流经所述充电开关的所述充电电流变化的第一电流和随所述充电开关上的电压变化的第 二电流相关；将所述第一电压与预设值进行比较；以及根据所述比较的结果产生驱动电流至所述充电开关。13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括采用晶体管产生所述 第一电流...
【专利技术属性】
技术研发人员：栗国星，董鑫，
申请(专利权)人：凹凸电子武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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