一种充电控制电路及其充电方法技术

本发明专利技术公开了一种充电控制电路及其充电方法。充电控制电路主要具有恒流恒压电路、恒压控制电路、饱和检测电路和最小电流限制电路。其中，恒流恒压电路设置成利用其输出先以恒压模式给电池充电，并通过恒压控制电路的控制转换成利用其输出以恒流模式给电池充电。当电池电量接近充满时，最小电流限制电路限制恒流恒压电路输出最小电压以最小电流充电模式给电池充电。本发明专利技术通过最小电流限制电路控制充电控制电路的最小充电电流，能达到减少充电时间的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池
，尤其涉及。
技术介绍
对于某些类型的电池如锂电池，在电池电压较低时，即低电量时，电池的容量大， 可以以较大的电流充电，电池电量接近全容量时，电池吸收电流的能力将小，如果继续施加大电流充电将出现问题，可能导致电池损害，所以当电池容量接近全电容时一般采用恒压模式给电池充电。因此，采用恒流恒压的充电方式以为业界所认同。所谓恒流恒压的充电方式，及即先施加恒流给电充电，再施加恒压方式给电池充电。例如申请号为CN200410076618. 2的中国专利公开了一种恒流恒压的充电电路，如图 1所示，它首先利用放大器120已恒流模式给电池105充电，当电池105接近饱和阈值电压 Vchg时，电压保持电路140提供可变电流从而使得充电电路以恒压模式施加逐渐减小的电流给电池105充电。但由于充电时，电池与充电器之间有接触电阻、电路的输出端到电池亦存在导线引起的串联电阻，充电时电池本身也存在内阻等等，这些因素累计的充电回路电阻导致的额外压降导致停充电压的偏离真实值，即存在电池两端实际测得的电压比Vchg 偏小的缺陷。且该公开专利也没用揭露如何停止给电池充电的填充时间，因而可能导致充电时间过长的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种减少充电时间的充电控制电路及其充电方法。本专利技术提供一种充电控制电路，具有恒流恒压电路，所述恒流恒压电路设置成利用其输出以控制耦接到其上的压控电流源以给电池提供恒定的电流以恒流模式给电池充电和设置成利用其输出以控制所述压控电流源以给电池提供可变的电流以恒压模式给电池充电，其特征在于，所述充电控制电路还具有与所述恒流恒压电路相连接的最小电流限制电路，所述最小电流限制电路用于控制所述恒流恒压电路输出最小电压以控制所述压控电流源以给电池提供最小的电流给电池充电。进一步的，上述最小电流限制电路具有比较放大器，所述比较放大器依据其预设的最小限制电压控制所述恒流恒压电路输出最小电压。进一步的，上述恒流恒压电路以恒流模式充电时的初始电压为VI，最小电流限制电路预设的最小电压为V2，V2与Vl之间的比值关系为N%，所述由用户依据充电需要设置。其中，的取值范围较佳的为5% 20%。进一步的，上述充电控制电路还具有饱和检测电路，所述饱和检测电路用于检测所述充电控制电路开路时电池两端的电压。进一步的，上述充电控制电路还具有开关电路，所述饱和检测电路通过开关电路控制所述恒流恒压电路停止对电池充电。进一步的，上述饱和检测电路还具有时钟电路，所述时钟电路用于产生时间间隔，所述饱和检测电路依据所述时间间隔检测电池两端电压。且该时间间隔为固定的时间间隔或逐渐减小的时间间隔。本专利技术还提供一种给电池充电的方法，具体包括步骤从利用恒流恒压电路输出控制压控电流源以给电池提供恒定电流以恒流模式给电池充电，转换到用所述恒流恒压电路输出控制所述压控电流源以给电池提供变化的电流以恒压模式给电池充电，最后转换成利用最小电流限制电路控制所述恒流恒压电路输出最小电压以控制所述压控电流源以给电池提供最小的电流给电池充电。本专利技术通过最小电流限制电路控制充电控制电路输出最小限制电流给电池充电， 并结合饱和检测电路检测充电控制电路开路时电池的电压，从而取得缩短给电池充电时间，并有效充满电池电量的效果。附图说明图1为一种现有技术的充电控制电路的示意图；图2为本专利技术一种充电控制电路的结构示意图；图3为本专利技术另一种充电控制电路的结构示意图；图4为图2中的一种具体充电控制电路的电路示意图；图5为图3中的一种具体充电控制电路的电路示意图。具体实施例方式针对传统的充电电路给电池充电的充电时间过长及实际充得的电压偏小的缺陷， 本专利技术提供一种充电控制电路。图2描述了依据本专利技术的一个实施例的充电控制电路。充电控制电路具有响应施加电压产生电流111和112的压控电流源，且压控电流源分别响应施加到各自身上的同样电压从而产生基本相等的电流111和112，即压控电流源能依据所施加电压起到产生相等电流的镜像电流源的作用。如图2所示，充电控制电路主要包含开关电路、恒流恒压电路、恒压控制电路、最小电流限制电路和饱和检测电路。恒流恒压电路通过开关电路输出电压到压控电流源，因而恒流恒压电路由于提供不同电压能以恒流模式和恒压模式两种模式控制压控电流源产生电流111和112，电流111和112则分别提供到电池和负载电阻。起始给电池充电时，恒流恒压电路以恒流模式给提供压控电流源电压使得产生较稳定的电流111给电池充电；当电池电压接近其饱和电压时，恒流恒压电路以恒压模式提供不断降低的电压到压控电流源使得产生不断减小的电流111给电池充电。其中，电池的饱和电压是指电池的电量已饱和时电池两端的电压。随着恒压模式持续的给电池充电，压控电流源产生的电流也随之不断减小。电流若减少到特别小时，则充电时间会不断加长。为了有效减少充电时间，本专利技术还提供最小电流限制电路用以限制电池充电时的最小充电电流。如图2所示，随着111、112的不断减小， 负载电阻上的电压也随之减小，当电阻上的电压减小到最小电流限制电路预设的阈值电压时，最小电流限制电路则会限制恒流恒压电流提供电压的进一步减小，并使得恒流恒压电路稳定在最小限制电压。从而，施加到压控电流源最小限制电压使得产生最小限制限制电流111给电池充电。需要特别指出的是，本专利技术的最小电流限制电路的作用在于使得恒流恒压电路输出最小的电压，因而提供最小的充电电流给电池充电，而不至于使得充电电流过小，导致充电时间过长。本专利技术的最小电流限制电路可以通过比较放大器、电流检测计等各种电路来实现。随着最小限制电流以恒压模式持续的给电池充电，电池两端的电压开始达到饱和电压时，将触发饱和检测对电池两端电压进行检测。如图2所示，当电池两端的电压达到饱和电压时，即恒压控制电路测得电池两端的电压达到饱和电压时，将触发饱和检测电路对电池两端电压进行检测。也可以直接在饱和检测电路内置比较放大器，当电池两端的电压达到饱和电压时，触发饱和检测电路对电池两端电压进行检测，如图3所示。在饱和检测电路欲对电池两端电压进行检测时，首先开关电路控制停止恒流恒压电路输出电压到压控电流源给电池充电，即充电电流111、112变为0，饱和检测电路检测充电控制电路开路时电池两端的电压。由于111变为0后，充电回路电阻所产生的电压为0，饱和检测电路若实际电池电量未充满时，饱和检测电路测得的电池两端电压减小，即小于电池的饱和电压。因而， 若测得电池两端的实际电压小于饱和电压，则通过开关电路接通恒流恒压电路继续给电池充电；若测得电池两端的实际电压或等于饱和电压，则电池已充满电，开关电路控制终止给电池充电。若测得电池的实际电压小于饱和电压且时，则充电控制电路继续给电池充电时。 此时，充电控制电路仍以最小限制电流对电池进行充电直到下一次触发饱和检测电路对电池电压进行检测。同理，若测得的实际电压仍小于饱和电压，则进行下一个充电检测循环； 若测得的实际电压等于饱和电压，则终止充电控制电路继续给电池充电。触发饱和检测电路对电池电压进行检测后，如图2所示，也可以通过一个时钟电路控制一个充电的时钟间隔之后再检测电池电压。需要特别指出的是，该时钟间隔可以是一个固定的时间间隔，也可以是一个逐渐减小的时间间隔或其本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种充电控制电路，具有恒流恒压电路，所述恒流恒压电路设置成利用其输出以控制耦接到其上的压控电流源以给电池提供恒定的电流以恒流模式给电池充电和设置成利用其输出以控制所述压控电流源以给电池提供可变的电流以恒压模式给电池充电，其特征在于，所述充电控制电路还具有与所述恒流恒压电路相连接的最小电流限制电路，所述最小电流限制电路用于控制所述恒流恒压电路输出最小电压以控制所述压控电流源以给电池提供最小的电流给电池充电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫中，牛瑞萍，孔祥艺，刘君，
申请(专利权)人：无锡华润矽科微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：32