[發(fā)明專利]一種電池快速充電電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310517982.7
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103532201A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王釗
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫中星微電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京億騰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11309
• 代理人: 陳霽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電源管理領(lǐng)域，尤其涉及一種電池快速充電電路。

背景技術(shù)

目前大多數(shù)電池充電電路進(jìn)行三段充電控制：預(yù)充電、恒流充電和恒壓充電。其中，恒流充電通常都是以較大電流對鋰電池進(jìn)行充電，但較大電流會在鋰電池的內(nèi)阻產(chǎn)生很大的電壓降，由此就容易導(dǎo)致在恒流充電過程中測得鋰電池的電壓已達(dá)到充滿電壓，然而鋰電池的實(shí)際電壓卻遠(yuǎn)未達(dá)到充滿電壓。針對這種情況，通過恒流充電使鋰電池實(shí)際電壓達(dá)到一定高度之后，再采用恒壓充電就顯得十分重要。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的電池充電電路。當(dāng)電池電壓VBAT小于第三閾值電壓VPRE（例如3V）時(shí)，第三比較器C3_pre輸出的PRENB信號為低電平，PREN信號為高電平，開關(guān)S3導(dǎo)通，開關(guān)S1關(guān)斷。第一運(yùn)算放大器IA以0.1V為參考輸入電壓，調(diào)整使得PROG電壓等于0.1V，此時(shí)參考電流（流經(jīng)PMOS晶體管MP1的電流，也等于流經(jīng)電阻RPROG的電流）等于0.1V/RPROG，其中RPROG為電阻Rprog的電阻值，第二運(yùn)算放大器MA調(diào)整讓PMOS晶體管MP2的電流等于PMOS晶體管MP1的電流的1000倍，即等于100/RPROG，此時(shí)為預(yù)充電。當(dāng)電池電壓VBAT大于第三閾值電壓VPRE且電池電壓VBAT低于第一閾值電壓VREG時(shí)，反饋環(huán)路主要由第一運(yùn)算放大器IA控制，此時(shí)PREN信號為低電平，PRENB為高電平，開關(guān)S1導(dǎo)通，開關(guān)S3關(guān)斷，第一運(yùn)算放大器IA以1V為參考輸入電壓，調(diào)整使得PROG電壓等于1V，此時(shí)參考電流（流經(jīng)PMOS晶體管MP1的電流，也等于流經(jīng)電阻RPROG的電流）等于1V/RPROG，其中RPROG為電阻Rprog的電阻值，第二運(yùn)算放大器MA調(diào)整讓MP2的電流等于PMOS晶體管MP1的電流的1000倍，即等于1000/RPROG，此時(shí)為恒流充電。當(dāng)電池電壓VBAT電壓接近或等于第一閾值電壓VREG時(shí)，反饋環(huán)路由第三運(yùn)算放大器VA控制，將電池電壓VBAT調(diào)整至等于第一閾值電壓VREG(例如4.2V)，隨著電池被繼續(xù)充電，接近充滿時(shí)，充電電流不斷下降，此時(shí)為恒壓充電。

在恒壓充電過程中，可以隨著鋰電池實(shí)際電壓的逐漸升高而隨之減小充電電流、直至鋰電池的實(shí)際電壓達(dá)到充滿電壓為止。然而，傳統(tǒng)恒壓充電都采用持續(xù)充電的方式，因而無法在恒壓充電過程中測得鋰電池的實(shí)際電壓、即鋰電池內(nèi)阻不存在電壓降時(shí)的電壓，從而為了避免鋰電池過充，就需要恒壓充電所采用的充電電流平均值非常小，進(jìn)而也就會導(dǎo)致恒壓充電的過程極其漫長。

為了縮短恒壓充電所需的時(shí)間，有必要對傳統(tǒng)恒壓充電模式進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電池快速充電的電路，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)電池在恒壓充電過程中存在的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電池快速充電電路，包括：充電模塊和檢測模塊，

所述檢測模塊將電池電壓分別與第一閾值電壓和第三閾值電壓進(jìn)行比較，所述第一閾值電壓大于所述第三閾值電壓；

當(dāng)所述電池電壓大于所述第三閾值電壓且小于第一閾值電壓時(shí)，所述檢測模塊輸出第一比較結(jié)果，所述充電模塊根據(jù)所述第一比較結(jié)果以第一電流值對所述電池進(jìn)行充電；

當(dāng)所述電池電壓大于所述第一閾值電壓時(shí)，所述檢測模塊輸出第二比較結(jié)果，所述充電模塊根據(jù)所述第二比較結(jié)果和周期性脈沖信號以不同電流值交替對所述電池進(jìn)行充電。

根據(jù)本發(fā)明的電池充電電路，能夠縮短電池在恒壓充電過程所需的時(shí)間，從而加快電池充電時(shí)間。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的電池充電電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池快速充電電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1所示電路充電過程中電池電壓和充電電流的變化示意圖；

圖4為圖2圖示電路充電過程中電池電壓和充電電流的變化示意圖。

具體實(shí)施方式

通過以下結(jié)合附圖以舉例方式對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特征、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會更加明顯。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池快速充電電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該電路包括充電模塊100和檢測模塊200。

具體地，檢測模塊200包括第一比較器Com1、第二比較器Com2、第三比較器Com3，D觸發(fā)器FFDR1和邏輯運(yùn)算單元210。