[發(fā)明專利]充電裝置及其充電控制電路與控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610788701.5
• 申請(qǐng)日: 2016-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN107306044A8
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張煒旭;楊大勇;強(qiáng)棓瑜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 立锜科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 張一軍,趙靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種充電裝置，特別是指一種可補(bǔ)償充電路徑或電池內(nèi)部的寄生電阻的充電裝置。本發(fā)明也涉及用于充電裝置中的充電控制電路以及控制方法。

背景技術(shù)

圖1顯示一種現(xiàn)有技術(shù)的充電裝置的方塊圖，充電裝置1包含一電源轉(zhuǎn)換電路30，用以轉(zhuǎn)換一輸入電源VIN而產(chǎn)生一直流輸出電源，直流輸出電源包括一直流輸出電壓VBUS以及一直流輸出電流IDC，用以對(duì)電池20充電。電池20包括一電池儲(chǔ)能核心(battery cell)201。就電池20的外部看來，電池20具有一電池電壓VBATS，但電池20的內(nèi)部具有內(nèi)電阻，其以RI來等效表示，因此電池儲(chǔ)能核心201上的實(shí)際電壓低于電池電壓VBATS，以VBAT來表示，以下稱為電池凈電壓(battery net voltage)。電池20的內(nèi)電阻RI可能來自于其內(nèi)部組成的寄生電阻、線路電阻、接觸電阻、或其他電阻等。

圖1中所示的現(xiàn)有技術(shù)，其缺點(diǎn)在于，由于內(nèi)電阻RI的存在，使得電池電壓VBATS不等于電池凈電壓VBAT，且在較高的充電電流下，電池電壓VBATS與電池凈電壓VBAT之間有顯著的壓降。然而，現(xiàn)有技術(shù)的充電裝置，僅是根據(jù)從電池20外部取得的信息(直流輸出電壓VBUS或電池電壓VBATS)來進(jìn)行充電控制，因此當(dāng)電池電壓VBATS與電池凈電壓VBAT之間有顯著壓降時(shí)，會(huì)誤判電池凈電壓VBAT，而未能對(duì)電池20有效充電。舉例而言，常用的充電控制方式是在充電階段的前期，當(dāng)電池電壓距離目標(biāo)電壓差距較大時(shí)，以定電流充電，此時(shí)電流量較大，而在充電階段的后期，當(dāng)電池電壓距離目標(biāo)電壓差距較小時(shí)，以定電壓充電，此時(shí)電流量較小。但是當(dāng)誤判電池凈電壓VBAT時(shí)，會(huì)過早改以定電壓充電，造成充電時(shí)間延長，且因?yàn)檎`判電池儲(chǔ)能核心的實(shí)際電壓(即電池凈電壓VBAT)，以致造成電池充電不足。

本發(fā)明相較于圖1的現(xiàn)有技術(shù)，可準(zhǔn)確感測(cè)電池凈電壓，免除電池內(nèi)電阻或充電路徑寄生電阻所造成的影響，并據(jù)此輸出較佳的充電電流或電壓，可對(duì)電池充分充電，或是縮短充電時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種充電裝置及其充電控制電路與控制方法，可準(zhǔn)確感測(cè)電池凈電壓，免除電池內(nèi)電阻或充電路徑寄生電阻所造成的影響，并據(jù)此輸出較佳的充電電流或電壓，可對(duì)電池充分充電，或是縮短充電時(shí)間。

為達(dá)上述目的，就其中一個(gè)觀點(diǎn)言，本發(fā)明提供了一種充電裝置，包含：一電源轉(zhuǎn)換電路，用以提供一直流輸出電源經(jīng)由一充電路徑對(duì)一電池進(jìn)行充電，該直流輸出電源包括一直流輸出電壓以及一直流輸出電流，其中，該電池具有一電池凈電壓，且該直流輸出電壓與該電池凈電壓間因一電阻效應(yīng)而造成一壓降；以及一充電控制電路，包括：一轉(zhuǎn)換控制電路，用以控制該電源轉(zhuǎn)換電路使該直流輸出電壓和該直流輸出電流具有多組不同的直流輸出電壓位準(zhǔn)和直流輸出電流位準(zhǔn)，其中每一直流輸出電壓位準(zhǔn)和對(duì)應(yīng)的直流輸出電流位準(zhǔn)構(gòu)成一電壓-電流對(duì)；一感測(cè)電路，用以感測(cè)該直流輸出電壓位準(zhǔn)及/或該直流輸出電流位準(zhǔn)；及一判斷電路，根據(jù)多的該電壓-電流對(duì)而得知該電阻效應(yīng)的阻值及/或該電池凈電壓。

所述電阻效應(yīng)，可包括該充電路徑的線路電阻及/或該電池的內(nèi)電阻。

在一較佳實(shí)施例中，該充電裝置還包括：一纜線，其一端耦接于該電源轉(zhuǎn)換電路，另一端用以耦接于該電池。該纜線可包括電源線及第一與第二連接器，其中該電源線經(jīng)由該第一與第二連接器而分別用以與該電源轉(zhuǎn)換電路和該電池耦接。

在一較佳實(shí)施例中，該充電裝置還包括：一開關(guān)，耦接于該電源轉(zhuǎn)換電路與該電池之間。

在一較佳實(shí)施例中，在得知該電阻效應(yīng)的阻值及/或該電池凈電壓后，該轉(zhuǎn)換控制電路根據(jù)該電阻效應(yīng)的阻值及/或該電池凈電壓，控制該電源轉(zhuǎn)換電路對(duì)該電池進(jìn)行定電流或定電壓充電。

在一較佳實(shí)施例中，該多個(gè)的該電壓-電流對(duì)于一感測(cè)時(shí)段內(nèi)取得，在此感測(cè)時(shí)段內(nèi)，該電池凈電壓的變化小于一電壓變化值。