[發(fā)明專利]一種恒流充電保護(hù)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011398429.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN112398095B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林琛琨;王博;涂振益;吳圣鑫;歐志寶;章丹丹;施忠華;高智浩;卓春琳;陳將;周濤濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州物聯(lián)網(wǎng)開放實(shí)驗(yàn)室有限公司
• 主分類號(hào): H02H7/18
• 分類號(hào): H02H7/18;H02J7/00
• 代理公司: 福州市景弘專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35219
• 代理人: 張忠波;黃以琳

一種恒流充電保護(hù)電路，工作電壓與穩(wěn)壓器IC3的輸入端連接，所述穩(wěn)壓器的輸出端與R5的一端和R6的一端連接，所述穩(wěn)壓器的調(diào)整端與R5的另一端和R6的另一端連接，R6所在支路通過開關(guān)管Q1控制開關(guān)，所述Q1的控制端與穩(wěn)壓器的調(diào)整端連接；所述R6的另一端還與比較器的一輸入端及電池充電電路連接，所述比較器的另一輸入端與參考電路輸出的電壓連接；所述比較器的輸出端反饋于工作電壓，當(dāng)電池充電電路的電壓大于參考電路輸出的電壓時(shí)比較器輸出反饋信號(hào)使得工作電壓關(guān)閉。通過設(shè)計(jì)比較器對(duì)充電電池的電壓進(jìn)行與參考電壓的比對(duì)，比較器的反饋信號(hào)能夠在充電電池的電壓超過限壓的時(shí)候進(jìn)行斷開控制，確保電池在充電過程中意外斷開或超過限壓時(shí)進(jìn)行斷開控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池充電管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種恒流充電的保護(hù)電路。

背景技術(shù)

鎳氫電池具有耐過充、高安全的特性，使得其作為電動(dòng)汽車主電池或作為有高安全要求的車載電子產(chǎn)品的備用電池領(lǐng)域仍然占有重要地位。鎳氫電池通常采用恒流充電方式，通過ADC采集電池電壓以及固定限流電阻阻值的方式控制充電時(shí)間及充電電流。

電池恒流充電技術(shù)，決定了輸入電壓及輸出電壓不能有較大差值，否則容易導(dǎo)致充電設(shè)備效率低下，溫升很高。現(xiàn)有的充電及相關(guān)的保護(hù)技術(shù)通常僅能對(duì)單個(gè)電池或固定節(jié)數(shù)的電池組進(jìn)行充電，且充電電流無法根據(jù)負(fù)載情況自適應(yīng)調(diào)節(jié)，應(yīng)用領(lǐng)域只限于慢速充電。保護(hù)電路也僅使用控制器監(jiān)測(cè)電池端的電壓，配合穩(wěn)壓二極管做輸出保護(hù)。這種保護(hù)機(jī)制反應(yīng)速度慢，可能因?yàn)榉€(wěn)壓二極管失效導(dǎo)致輸出電壓超標(biāo)，引起其他電路模塊異常。

綜上所述，現(xiàn)有的鎳氫電池充電技術(shù)有充電速度慢、負(fù)載適應(yīng)性差、異常狀態(tài)響應(yīng)不及時(shí)等缺點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，電路上還會(huì)出現(xiàn)各種類似過壓，過流反接等現(xiàn)象。傳統(tǒng)的鎳氫電池充放電往往沒有考慮到實(shí)際使用，這樣容易讓電池出現(xiàn)損壞，甚至報(bào)廢。在現(xiàn)有的充電保護(hù)技術(shù)中，如ZL200820138048.9的技術(shù)方案中僅是利用單一功率晶體管，在ZL201610203475.X的技術(shù)方案中僅能夠?qū)崿F(xiàn)過流保護(hù)，無法滿足恒流充電的要求。

發(fā)明內(nèi)容

為此，需要提供一種新型的充電保護(hù)電路，達(dá)到能夠保護(hù)整個(gè)電路充電狀態(tài)的安全的技術(shù)效果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了一種恒流充電保護(hù)電路，工作電壓與穩(wěn)壓器IC3的輸入端連接，所述穩(wěn)壓器的輸出端與R5的一端和R6的一端連接，所述穩(wěn)壓器的調(diào)整端與R5的另一端和R6的另一端連接，R6所在支路通過開關(guān)管Q1控制開關(guān)，所述Q1的控制端與支路開關(guān)控制信號(hào)I_CHR連接；

所述R6的另一端還與比較器的一輸入端及電池充電電路連接，所述比較器的另一輸入端與參考電路輸出的電壓連接；

所述比較器的輸出端反饋于工作電壓，當(dāng)電池充電電路的電壓大于參考電路輸出的電壓時(shí)比較器輸出反饋信號(hào)使得工作電壓關(guān)閉。

具體地，所述反饋信號(hào)連接降壓芯片IC1，所述降壓芯片的一輸出端與工作電壓連接，反饋輸入端通過電阻R1與工作電壓連接，降壓芯片的反饋輸入端還與可變電阻IC2的一端連接，IC2的另一端接地。

具體地，所述電池充電電路包括二極管D1、保險(xiǎn)絲FUSE1、充電電池。

可選地，所述參考電路的輸入端與電壓VIN連接，參考電路輸出端與比較器的另一輸入端連接，參考電路輸出端還與電阻R15的一端連接，電阻R15的另一端通過電阻R18與可變電阻IC5連接，IC5的L端與參考電壓VREF和電阻R20的一端連接，電阻R20的另一端接地。

進(jìn)一步地，主控制器發(fā)出的使能信號(hào)BATV_EN與開關(guān)管Q4B的控制端和電阻R25的一端連接，電阻R25的另一端與Q4B的一工作端連接并接地，Q4B的另一工作端與R21的一端和開關(guān)管Q4A的使能端連接，R21的另一端和開關(guān)管Q4A的一工作端與電池電壓VBAT連接；所述Q4A的另一工作端通過電阻R23與BAT_NTC輸出連接，所述BAT_NTC是電池內(nèi)部的溫敏電阻分壓得到的電壓值。