[發明專利]一種電源自適應鋰電池充電管理電路

在審

• 申請號: 201710672268.3
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107979123A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 樊曉微;陳杰
• 申請（專利權）人: 上海裕芯電子科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/35
• 代理公司: 上海愉騰專利代理事務所(普通合伙)31306
• 代理人: 林弘毅

技術領域

本發明屬于電子技術領域，涉及電源管理技術，尤其是太陽能供電的鋰電池充電管理技術。

背景技術

隨著新能源技術的發展，太陽能電池作為一種供電能源，應用越來越普及，太陽能發電，太陽能路燈、便攜式充電設備等，都采用太陽能電池作為供電能源。但太陽能電池會受季節、天氣和晝夜變化影響，使得其發電輸出電流不穩定，在陽光充足的時候，太陽能電池輸出電流大，在陽光不足的時候，太陽能電池輸出電流小，夜晚時太陽能電池幾乎沒有電流輸出。因此太陽能電池無法單獨作為供電電源給設備供電，需要搭配可充電電池一起使用，由可充電電池為設備供電，并由太陽能電池作為電量補充設備給充電電流充電。

可充電電池一般為鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰電池等，特別是鋰電池，具有最大的比容量，目前在便攜產品上得到了廣泛應用。但鋰電池由于其化學活性特別活潑，對充放電的電壓、電流和環境條件要求都很高，否則容易引起爆炸、起火等危險。因此鋰電池都需要專門的充放電管理電路對其充放電進行控制，以防止對電池造成損壞和產生危險。傳統的充電管理電路一般都采用恒流、恒壓充電方式，限定電池的最大充電電流，保證其充電的安全性。但這種充電方式存在一個問題，當電源能量不足，即電源輸出電流遠小于設計的充電電流時，相當于電源加入重載，電源將會被拉低，導致電源低于正常的充電管理電路工作電壓范圍，從而無法達到對電池充電的目的，或者會存在反復充電——斷電——充電的循環過程，這種情況的充電效率會大大下降，并且鋰電池的壽命與充電次數相關，這樣的充電方式也會影響鋰電池的使用壽命。而太陽能電池作為供電電源時，就會存在這種電源能量不足的情況。

由于太陽能電池的輸出電流不穩定性，其提供給鋰電池的電流在不同時間大小不同，這樣會導致正常的恒流、恒壓充電管理電路工作不正常，當太陽能電池的輸出電流達到恒流充電電路的電流能力時，可以充電；當太陽能電池遠低于恒流充電電路的電流能力時，充電將會被關閉，無法對充電電池充電。

為了最大限度的利用太陽能電池產生的電量，特別是在陽光不足，太陽能電池輸出電流較小時，也能有效收集太陽能電池產生的電量，這就需要充電管理電路能夠適應電源輸出電流，當電源輸出電流大于恒流充電電流時，以恒流方式對鋰電池充電；當電源輸出電流小于恒流充電電流時，以電源輸出電流對鋰電池充電。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電源自適應鋰電池充電管理電路，可以自動適應和匹配電源的輸出能力，當電源輸出能力強時，電源能提供的電流能力大于設定的恒流充電電流，充電電路以恒流充電方式工作；當電源輸出能力弱時，電源能提供的電流能力小于設定的恒流充電電流，以電源提供的電流充電，同時能提供滿足于對鋰電池充電的三段式管理，即涓流充電、恒流充電和恒壓充電管理及過熱保護的恒溫充電管理，使本發明適用于太陽能供電的鋰電池充電管理應用。

為了達到上述目的，本發明的解決方案是：

一種電源自適應鋰電池充電管理電路，包括基準電壓電路、恒流充電電路、電池電壓采樣網絡、充電終止電路、電源電壓采樣網絡、電源自適應充電控制電路、涓流充電電路、恒壓充電電路、恒溫充電電路和四路受控開關；