[發(fā)明專利]電池充電電路和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711067103.X
• 申請(qǐng)日: 2017-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107742910A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐愛(ài)民;張安羊;黃必亮;周遜偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杰華特微電子(杭州)有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種電池充電電路和方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中需要對(duì)由多節(jié)電池組成的電池組進(jìn)行充電，如果同時(shí)對(duì)電池組中所有的電池一起進(jìn)行充電，則會(huì)造成電池組中各節(jié)電池的電壓不相同的情況，進(jìn)而造成某些電池過(guò)沖，影響電池的壽命。

現(xiàn)有技術(shù)一般會(huì)用被動(dòng)均衡技術(shù)來(lái)解決上述問(wèn)題，所謂被動(dòng)均衡指的是，利用電阻放熱或者泄放電路將高容量電池“多出的電量”進(jìn)行釋放，從而達(dá)到均衡的目的，但是由于其是將能量耗散型，故被動(dòng)均衡中的電池充電損耗比較高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種電池充電電路和方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的充電時(shí)存在電池過(guò)沖問(wèn)題以及被動(dòng)均衡中電池充電損耗較高的問(wèn)題。

本發(fā)明提供了一種電池充電電路，包括功率級(jí)電路、第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)；所述功率級(jí)電路的第一輸入端連接輸入電壓的高電位端，所述功率級(jí)電路的第二輸入端連接輸入電壓的低電位端，所述功率級(jí)電路的第一輸入端連接所述第一開(kāi)關(guān)的一端，所述第一開(kāi)關(guān)的另一端連接所述第一電池的正極，所述第一電池的負(fù)極連接所述第二電池的正極，所述第二電池的負(fù)極連接所述第二開(kāi)關(guān)的一端，所述第二開(kāi)關(guān)的另一端連接所述功率級(jí)電路的第二輸入端，所述功率級(jí)電路的輸出端連接所述所述第一電池和所述第二電池的公共端。

可選的，所述的功率級(jí)電路包括第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管和儲(chǔ)能電感，所述第一開(kāi)關(guān)管的第一端作為功率級(jí)電路的第一輸入端，所述第一開(kāi)關(guān)管的第二端連接所述第二開(kāi)關(guān)管的第一端，所述第二開(kāi)關(guān)管的第二端作為功率級(jí)電路的第二輸入端，所述儲(chǔ)能電感的一端連接所述第一開(kāi)關(guān)管和所述第二開(kāi)關(guān)管的公共端，所述儲(chǔ)能電感的另一端作為功率級(jí)電路的輸出端。

可選的，分時(shí)充電模式下，所述第一開(kāi)關(guān)管和所述第二開(kāi)關(guān)管均工作在高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)，當(dāng)所述第一開(kāi)關(guān)閉合，所述第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，對(duì)第一電池充電；當(dāng)所述第一開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，所述第二開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，對(duì)第二電池充電。

可選的，所述分時(shí)充電模式存在兩個(gè)階段，第一個(gè)階段：對(duì)所述第一電池和第二電池交替充電，二者的充電時(shí)間相等；第二個(gè)階段：檢測(cè)所述第一電池和所述第二電池的電壓，當(dāng)兩者壓差超過(guò)第一閾值時(shí)，使得電壓小的電池充電時(shí)間延長(zhǎng)，電壓大的電池充電時(shí)間縮短，直到兩者的壓差等于第一閾值后回到第一個(gè)階段的充電模式。

可選的，均衡模式下，所述第一開(kāi)關(guān)管和所述第二開(kāi)關(guān)管均工作在高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)，當(dāng)?shù)谝浑姵氐碾妷捍笥诘诙姵氐碾妷旱诙撝禃r(shí)，電感電流從所述第一開(kāi)關(guān)管和所述第二開(kāi)關(guān)管的公共端流向所述第一電池和所述第二電池的公共端或第一開(kāi)關(guān)管為主管，第二開(kāi)關(guān)管為輔管，第一電池會(huì)對(duì)第二電池充電；當(dāng)?shù)谝浑姵氐碾妷盒∮诘诙姵氐碾妷旱谌撝禃r(shí)，電感電流從所述第一電池和所述第二電池的公共端流向所述第一開(kāi)關(guān)管和所述第二開(kāi)關(guān)管的公共端或第一開(kāi)關(guān)管為輔管，第二開(kāi)關(guān)管為主管，第二電池會(huì)對(duì)第一電池充電。

可選的，所述的第一開(kāi)關(guān)為第一雙向阻斷開(kāi)關(guān)管，所述第二開(kāi)關(guān)為第二雙向阻斷開(kāi)關(guān)管，用于防止電池反接。

可選的，所述的第一雙向阻斷開(kāi)關(guān)管包括第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管，所述的第二雙向阻斷開(kāi)關(guān)管包括第五開(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)管，所述第四開(kāi)關(guān)管的控制端連接到第一電池的正極，所述第六開(kāi)關(guān)管的控制端連接第二電池的負(fù)極，檢測(cè)第一電池和第二電池公共端的電壓，當(dāng)所述公共端的電壓小于所述第二開(kāi)關(guān)管第二端的電壓時(shí)，則判斷所述第二電池反接，并關(guān)斷所述第五開(kāi)關(guān)管；當(dāng)所述公共端的電壓大于所述第一開(kāi)關(guān)管第一端的電壓時(shí)，則判斷所述第一電池反接，并關(guān)斷所述第三開(kāi)關(guān)管。

可選的，所述第一開(kāi)關(guān)管和所述第二開(kāi)關(guān)管是N型MOS管，所述的第一端為N型MOS管的漏極，所述的第二端為N型MOS管的源極。

本發(fā)明還提供一種電池充電方法，基于一種電池充電電路，所述充電電路包括包括功率級(jí)電路、第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，所述功率級(jí)電路的第一輸入端連接輸入電壓的高電位端，所述功率級(jí)電路的第二輸入端連接輸入電壓的低電位端，所述功率級(jí)電路的第一輸入端連接所述第一開(kāi)關(guān)的一端，所述第一開(kāi)關(guān)的另一端連接所述第一電池的正極，所述第一電池的負(fù)極連接所述第二電池的正極，所述第二電池的負(fù)極連接所述第二開(kāi)關(guān)的一端，所述第二開(kāi)關(guān)的另一端連接所述功率級(jí)電路的第二輸入端，所述功率級(jí)電路的輸出端連接所述所述第一電池和所述第二電池的公共端，其特征在于：所述充電方法包括分時(shí)充電過(guò)程和均衡過(guò)程。