[發(fā)明專利]一種平均電流恒定式充電裝置和方法

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• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112366780A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙春波;于井亮;宮景光;馮建超
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市巴丁微電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳深瑞知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44495
• 代理人: 晁陽飛

1.一種平均電流恒定式充電裝置，其特征在于，包括開關(guān)電路、電壓采樣檢測電路和占空比調(diào)節(jié)電路；

所述開關(guān)電路的輸入端與充電輸出口相連，所述開關(guān)電路的輸出端與鋰電池相連，所述電壓采樣檢測電路的輸入端分別與所述開關(guān)電路和鋰電池相連；所述電壓采樣檢測電路的輸出端與所述占空比調(diào)節(jié)電路相連，所述占空比調(diào)節(jié)電路的輸出端與所述開關(guān)電路相連；

所述電壓采樣檢測電路用于采集所述開關(guān)電路的輸入端和輸出端之間的電壓差；

所述占空比調(diào)節(jié)電路用于根據(jù)所述電壓采樣檢測電路檢測到的電壓差控制所述開關(guān)電路的導(dǎo)通和截止，進(jìn)而控制鋰電池的平均充電電流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平均電流恒定式充電裝置，其特征在于，所述開關(guān)電路包括一PMOS管；

所述PMOS管的柵極與所述占空比調(diào)節(jié)電路相連，所述PMOS管的源極與所述充電輸出口相連，所述PMOS管的漏極與所述鋰電池相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平均電流恒定式充電裝置，其特征在于，所述電壓采樣檢測電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻；

所述第一電阻的一端與所述開關(guān)電路的輸入端相連，所述第一電阻的另一端通過所述第二電阻接地；

所述第三電阻的一端與所述開關(guān)電路的輸出端相連，所述第三電阻的另一端通過所述第四電阻接地。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種平均電流恒定式充電裝置，其特征在于，所述電壓采樣檢測電路還包括運(yùn)算放大器；

所述第一電阻上與所述第二電阻相連的一端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端相連，所述第三電阻上與所述第四電阻相連的一端與所述運(yùn)算放大器的正相輸入端相連；

所述運(yùn)算放大器的正相輸入端和輸出端分別與所述占空比調(diào)節(jié)電路相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種平均電流恒定式充電裝置，其特征在于，所述第一電阻、所述第二電阻、所述第三電阻和所述第四電阻的阻值為100k歐姆。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平均電流恒定式充電裝置，其特征在于，所述占空比調(diào)節(jié)電路包括MCU單元；

所述MCU單元通過第一輸入端和第二輸入端與所述電壓采樣檢測電路相連，所述MCU單元通過輸出端與所述開關(guān)電路相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種平均電流恒定式充電裝置，其特征在于，所述MCU單元的具體型號為FT61F021A。

8.一種平均電流恒定式充電方法，所述充電方法應(yīng)用于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)中的平均電流恒定式充電裝置，其特征在于，所述充電方法包括以下步驟：

電壓采樣檢測電路采集開關(guān)電路的輸入端和輸出端之間的電壓差；

電壓采樣檢測電路向占空比調(diào)節(jié)電路反饋所采集到的電壓差；

占空比調(diào)節(jié)電路根據(jù)電壓采樣檢測電路檢測到的電壓差進(jìn)行運(yùn)算，得到開關(guān)電路的占空比；

占空比調(diào)節(jié)電路根據(jù)運(yùn)算得到的占空比，向開關(guān)電路輸出控制信號，通過控制信號控制開關(guān)電路的導(dǎo)通和截止，進(jìn)而控制鋰電池的平均充電電流。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種平均電流恒定式充電方法，其特征在于，所述充電方法還包括：判斷鋰電池狀態(tài)；對應(yīng)地，所述充電方法包括以下步驟：

電壓采樣檢測電路采集鋰電池的電壓并向占空比調(diào)節(jié)電路反饋，占空比調(diào)節(jié)電路通過鋰電池的電壓判斷其狀態(tài)：當(dāng)鋰電池的電壓達(dá)到充滿電閾值時，占空比調(diào)節(jié)電路判斷鋰電池處于電量飽和狀態(tài)，空比調(diào)節(jié)電路通過控制信號控制開關(guān)電路截止，停止充電程序；當(dāng)鋰電池的電壓未達(dá)到充滿電閾值時，占空比調(diào)節(jié)電路判斷鋰電池處于電量不飽和狀態(tài)，執(zhí)行下一步驟，執(zhí)行充電程序；

電壓采樣檢測電路采集開關(guān)電路的輸入端和輸出端之間的電壓差；

電壓采樣檢測電路向占空比調(diào)節(jié)電路反饋所采集到的電壓差；

占空比調(diào)節(jié)電路根據(jù)電壓采樣檢測電路檢測到的電壓差進(jìn)行運(yùn)算，得到開關(guān)電路的占空比；

占空比調(diào)節(jié)電路根據(jù)運(yùn)算得到的占空比，向開關(guān)電路輸出控制信號，通過控制信號控制開關(guān)電路的導(dǎo)通和截止，進(jìn)而控制鋰電池的平均充電電流。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種平均電流恒定式充電方法，其特征在于，占空比調(diào)節(jié)電路根據(jù)電壓采樣檢測電路檢測到的電壓差進(jìn)行運(yùn)算得到開關(guān)電路的占空比具體包括：

占空比調(diào)節(jié)電路根據(jù)電壓采樣檢測電路檢測到的電壓差和預(yù)設(shè)的工作電流進(jìn)行運(yùn)算，得到開關(guān)電路的占空比。