[實(shí)用新型]鋰電池串聯(lián)使用與并聯(lián)充電的相互轉(zhuǎn)換電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720335974.4
• 申請(qǐng)日: 2017-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN207150191U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岑亮;劉海洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市朗恒電子有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 深圳市碩法知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44321
• 代理人: 尚振東

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及充電電路，尤其是涉及一種效率更高、充電電流更大、體積更小的鋰電池串聯(lián)使用與并聯(lián)充電的相互轉(zhuǎn)換電路。

背景技術(shù)

串鋰電平衡充目前市場(chǎng)上有采用平衡IC進(jìn)行調(diào)節(jié)的，平衡的原理是：充電時(shí)如發(fā)現(xiàn)其中一顆電池先充飽，則先飽的電池2端打開并聯(lián)在該電池端的電阻進(jìn)行分流，待未飽的一顆電池達(dá)到充飽狀態(tài)時(shí)，再關(guān)閉先飽電池的分流電阻，最后達(dá)到2顆電池同時(shí)充飽的效果。這種技術(shù)應(yīng)用在單節(jié)電池不可拆卸的產(chǎn)品如充電寶、航模等上是理想的，但是如果用在單節(jié)電池可拆卸的產(chǎn)品上時(shí)，當(dāng)2顆電池電壓值或容量值差異較大時(shí)，因其中一顆電池過(guò)早達(dá)到飽和狀態(tài)，另一顆處于平衡充的小電流狀態(tài)，充電時(shí)間上會(huì)延長(zhǎng)很多，并非是最理想的方法。因?yàn)榇?lián)的2顆鋰電池可能存在著人為放置的不平衡或使用過(guò)程中的不平衡，在充電過(guò)程中，需要將電壓已達(dá)到額定電壓的那個(gè)電池，通過(guò)并聯(lián)功率電阻分流的方式，待電壓低的電池達(dá)到額定電壓后，才能一起進(jìn)入恒流充電的方式，充電時(shí)間上會(huì)很長(zhǎng)，且因?yàn)樵黾恿舜蠊β孰娮瑁瑢?dǎo)致PCB板面積不能小，其占用的體積也就較大，在一些小型化產(chǎn)品沒(méi)法采用該技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型目的在于提供一種效率更高、充電電流更大、體積更小的鋰電池串聯(lián)使用與并聯(lián)充電的相互轉(zhuǎn)換電路。

本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的，一種鋰電池串聯(lián)使用與并聯(lián)充電的相互轉(zhuǎn)換電路，包括串聯(lián)供電的多節(jié)充電電池，相鄰二節(jié)充電電池之間串接有第一開關(guān)，所述第一開關(guān)與電池負(fù)極連接的端口通過(guò)第二開關(guān)與充電管理IC的負(fù)輸出端連接，所述第一開關(guān)與電池正極連接的端口通過(guò)第三開關(guān)與充電管理IC的正輸出端連接，所述串聯(lián)供電的多節(jié)充電電池二端的正負(fù)極分別連接充電管理IC的正負(fù)輸出端，所述第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)受控于充電管理IC的輸入端；常態(tài)下，所述第一開關(guān)導(dǎo)通、第二開關(guān)截止、第三開關(guān)截止，所述充電管理IC的輸入端有電源輸入時(shí)，控制第一開關(guān)截止、第二開關(guān)導(dǎo)通、第三開關(guān)導(dǎo)通。

作為一種優(yōu)選方式，所述充電管理IC的輸入端有電源輸入時(shí)，所述第一開關(guān)的截止速度至少快于第三開關(guān)的導(dǎo)通速度。

作為一種優(yōu)選方式，所述充電管理IC的輸入端斷電時(shí)，所述第三開關(guān)的截止先于第一開關(guān)的導(dǎo)通。

作為一種優(yōu)選方式，所述充電管理IC的輸入端斷電時(shí)，所述第三開關(guān)截止1秒后第一開關(guān)再導(dǎo)通。

作為一種優(yōu)選方式，所述第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)分別由多個(gè)MOS管組成。

本實(shí)用新型在供電時(shí)，第一開關(guān)導(dǎo)通、第二開關(guān)截止、第三開關(guān)截止，由串聯(lián)的多節(jié)電池為設(shè)備供電；當(dāng)需要為電池充電時(shí)，充電管理IC的輸入端有電源輸入，并使第一開關(guān)截止、第二開關(guān)導(dǎo)通、第三開關(guān)導(dǎo)通，多節(jié)電池轉(zhuǎn)到并聯(lián)充電狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)快速平衡充飽的效果。在本實(shí)用新型中，無(wú)論多節(jié)電池在使用過(guò)程中不平衡或人為的放置了不同容量不同電壓的鋰電池，只要插上充電電壓，電路都能將所有電池轉(zhuǎn)為并聯(lián)方式，通過(guò)不平衡的多節(jié)電池內(nèi)部的互充電，將全部電池達(dá)到一個(gè)臨時(shí)的平衡狀態(tài)，繼而，再經(jīng)過(guò)充電管理IC的精密控制，達(dá)到所有電池都快速充飽的效果。此充電電路為開關(guān)電源式單節(jié)鋰電池充電方案，相比市場(chǎng)上的線性充電IC具有效率更高(93％以上，線性充電方案效率較低，不到80％)、充電電流更大(3A以上，線性充電方案最大電流只能做到1A)、體積更小等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理示意圖。

圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例轉(zhuǎn)換電路的具體電路原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

一種鋰電池串聯(lián)使用與并聯(lián)充電的相互轉(zhuǎn)換電路，參考圖1，包括串聯(lián)供電的二節(jié)充電電池BAT1、BAT2，二充電電池之間串接有第一開關(guān)K1，所述第一開關(guān)K1與電池BAT1負(fù)極連接的端口通過(guò)第二開關(guān)K2與充電管理IC的負(fù)輸出端連接，所述第一開關(guān)K1與電池BAT2正極連接的端口通過(guò)第三開關(guān)K3與充電管理IC的正輸出端連接，所述電池BAT1的正極及電池BAT2的負(fù)極分別連接充電管理IC的正、負(fù)輸出端，所述第一開關(guān)K1、第二開關(guān)K2和第三開關(guān)K3受控于充電管理IC的輸入端；常態(tài)下，所述第一開關(guān)K1導(dǎo)通、第二開關(guān)K2截止、第三開關(guān)K3截止，所述充電管理IC的輸入端有電源輸入時(shí)，控制第一開關(guān)K1截止、第二開關(guān)K2導(dǎo)通、第三開關(guān)K3導(dǎo)通。在本實(shí)施例中為串聯(lián)連接的二節(jié)3.7V電池，在其它實(shí)施例中，也可以為更多節(jié)串聯(lián)的電池，在本實(shí)施例中的充電電壓為5V。