[發明專利]將充電電壓范圍固定的充電IC用于任意個電池串聯充電的方法與電路

在審

• 申請號: 201510345659.5
• 申請日: 2015-06-22
• 公開（公告）號: CN104901384A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 羅民雄;黎明
• 申請（專利權）人: 羅民雄;黎明
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明將充電電壓范圍固定的的充電IC用于任意個電池串聯充電的方法與電路，屬于充電電池的充電技術領域。

背景技術

當今，移動式尤其便攜式電子產品已風行世界，充電電池尤其是鋰電池應用十分廣泛，給充電電池充電成為重要的實用技術。充電應用較多是給一個電池充電，因此，市場上流行給一個電池充電的通用充電器。專家鑒于電池充電特性，設計了適用于給一個電池充電的專用充電IC，以達到充電電池特別是鋰電池較高的充電要求，較好滿足既較快速充電又有利于保持電池使用壽命。固定充電電壓范圍的充電IC，特別是固定給單節電池充電的充電IC因市場用量大，以致質優價廉，廣受歡迎。但是在許多情況下，需要將多個電池串聯以獲得所需的較高電壓。例如單個鋰電池充滿時電壓僅4V多，需要更高電壓需要采用2個或若干個電池串聯而獲得。隨之而來的問題是串聯電池如何充電。因為市場上罕見為2個以上電池串聯充電的專用IC，更沒有可以為任意個串聯電池充電的專用IC，因此要達到較好充電性能，便需要專門設計較復雜的充電電路，成本高性價比低，故市場上流行的此類功能充電器，偏向于采用較為簡單的電路設計方案，充電品質顯著低于采用專用充電IC，不孚較高應用需要。發明人經認真研究，發明了本將充電電壓范圍固定的的IC用于任意個電池串聯充電的創新技術方法與電路方案，可以有效發揮專用充電IC優越的充電控制特性，提高充電品質，這一創新充電發明方法，較好地解決了串聯電池由于沒有專用充電IC而致充電品質以及性價比嚴重偏低等難題。同時，串聯鋰電池充電還要解決各電池充放電特性差異大造成的問題，因為這可能導致充電電壓參差不齊，有高有低，無法正常使用，鋰電池串聯充電出現的這一問題，被人稱為世界未解難題。人們只得另覓他法，一般由鋰電池廠家預先檢測電池充放電特性，將特性相近的鋰電池配套串聯充電使用，這樣做可以解決部分問題，但還遺留不少問題，例如：更換電池時沒有配套電池怎么辦？使用時間長后各電池特性差異變大怎么辦？串聯各電池充放電客觀條件不一樣怎么辦？等等。若能直接解決特性不一致電池串聯充電難題，可以較好克服上述系列問題。本發明采用電池串聯充電電路各電池充電電壓的控制方法與電路，較好解決電池特性離散造成充電差異大的問題。

本發明應用于多于個串聯電池充電的實驗證明：本發明簡單易行，充電性能優越，適用范圍廣泛，社會與經濟價值顯著。這一技術發明對于充放電特性離散型較大的鋰電池串聯充電，意義尤大。

發明內容

本發明將充電電壓范圍固定的充電IC用于任意個電池串聯充電的方法與電路，主要發明內容為：基本方法是將充電IC輸出的固定充電電壓Uco負極即o端與一個所選穩定電壓Uwg正負極之負極w端連接，便可以在IC輸出電壓Uco正極c端與Uwg另一極即g端之間獲得任意所需充電電壓Ucg；包括一個充電IC、其充電電壓范圍為Uco；N個串聯電池，N為合適的任意整數；N個串聯電池所需充電電壓為Ucw，Ucw超出充電IC的Uco范圍；一個穩定電壓Uwg；充電IC輸出的固定充電電壓Uco負極即o端與Uwg的w端連接，獲得充電電壓Ucg；N個串聯電池最高與最低電壓端分別接Ucg正極c與負極g；充電IC給N個串聯電池輸出的實際充電電壓為Ucg，Ucg＝Uco+Uwg。

本發明內容之二為：上述穩定電壓Uwg，可以與充電IC的充電輸出電壓Uco同極性，使得Ucg＝Uco+Uwg實際電壓范圍大于Uco；Uwg也可以與充電IC的輸出充電電壓Uco極性相反，使得Ucg＝Uco+Uwg實際電壓值比Uco小。

本發明內容之三為：在將充電電壓范圍固定的的IC用于任意個電池串聯充電時，在每個電池或部分電池的正負極兩端并聯一個限制電池充電電壓幅值的電路，使得各個電池充電較為均衡。這一發明內容實施可以較好解決串聯各電池充放電特性不匹配可能造成的充放電特性差異太大影響實用性的問題。

本發明內容之四為：為減少接通充電電源初始時刻的沖擊電流，在充電電流電路中接有減少或緩沖沖擊電流的電路。研究發現：在給串聯電池充電時，由于所施加的電壓較高，最為不利情況是在電池電壓偏低情況下，可能產生較大充電初始沖擊電流，因此，在充電電流電路中接有減少或緩沖沖擊電流的電路，可以保護電路免受沖擊電流損害。

具體技術方案?