專利名稱：電池充電控制電路、充電器及電池充電控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子領域，尤其涉及一種電池充電控制電路、充電器及電池 充電控制方法。
背景技術：
傳統(tǒng)的充電器通過電池的電能啟動充電電路直接以外接電源對電池進行 充電，而待機(無電池接入)時，很有可能由于電泄露造成人身觸電危險， 另一方面電池連接于充電器且無外接電源時，會造成電池上電能的浪費。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種電池充電控制電路、 —種充電器及一種電池充電控制方法，可以實現(xiàn)不以電池的電能作為充電器
充電電路的啟動能量源，消除了啟動不穩(wěn)定的潛在風險，很好地保護了電池； 可以在充電器待機時避免電泄露，從而保證人身安全；可以避免電池連接于 充電器且無外接電源時造成電池上電能的浪費。
為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例采用如下技術方案
一種電池充電控制電路，包括
第一檢測模塊，用于對外接電源進行檢測；
第二檢測模塊，用于當所述第一檢測模塊檢測到所述外接電源有輸入時， 檢測電池的電壓是否超過預設定閾值，若是，觸發(fā)對所述電池進行充電。
一種充電器，包括用于對電池進行充電的充電電路，還包括
電池充電控制電路，用于當檢測到外接電源有輸入時，檢測電池的電壓 是否超過預設定閾值，若是，觸發(fā)所述充電電路對所述電池進行充電。
一種電池充電控制方法，包括
對外接電源進行檢測；
當檢測到所述外接電源有輸入時，繼續(xù)檢測電池的電壓是否超過預設定 閾值，若是，觸發(fā)對所述電池進行充電。
4本發(fā)明實施例的有益效果是
通過提供一種電池充電控制電路，包括第一檢測模塊和第二檢測模塊， 第一檢測模塊用于對外接電源進行檢測，第二檢測模塊用于當?shù)谝粰z測模塊 檢測到外接電源有輸入時，檢測電池的電壓是否超過預設定閾值，若是則觸 發(fā)對電池進行充電，可以實現(xiàn)不以電池的電能作為充電器充電電路的啟動能 量源，消除了啟動不穩(wěn)定的潛在風險，很好地保護了電池；可以在充電器待 機時避免電泄露，從而保證人身安全；可以避免電池連接于充電器且無外接 電源時造成電池上電能的浪費。
下面結合附圖對本發(fā)明實施例作進一步的詳細描述。
圖1是本發(fā)明的電池充電控制電路的具體實施例示意圖； 圖2是本發(fā)明的充電器的具體實施例示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例提供了一種電池充電控制電路以及對應的充電器和電池充 電控制方法，其中電池充電控制電路包括第一檢測模塊和第二檢測模塊，第 一檢測模塊用于對外接電源進行檢測，第二檢測模塊用于當?shù)谝粰z測模塊檢 測到外接電源有輸入時，檢測電池的電壓是否超過預設定閾值，若是則觸發(fā) 對電池進行充電，可以實現(xiàn)不以電池的電能作為充電器充電電路的啟動能量 源，消除了啟動不穩(wěn)定的潛在風險，很好地保護了電池；可以在充電器待機 時避免電泄露，從而保證人身安全；可以避免電池連接于充電器且無外接電 源時造成電池上電能的浪費。
圖1是本發(fā)明的電池充電控制電路的具體實施例示意圖，參照該圖，該 電池充電控制電路主要包括
第一檢測模塊，用于對外接電源進行檢測，具體地，該第一檢測模塊為 包括第一二極管、第一三極管的第一光電耦合器0C3，當外接電源有輸入時， 即在0C3的1、 2端有電壓輸入時，第一二極管上有電流流過，從而使第一 三極管導通，其中外接電源為交流電源；
第二檢測模塊，用于當?shù)谝粰z測模塊檢測到外接電源有輸入時，檢測電 池的電壓是否超過預設定閾值，若是，觸發(fā)對電池進行充電，具體地，第二檢測模塊包括電池連接正端子VB+、電池連接負端子VB-、分壓元件，分壓 元件包括第一穩(wěn)壓管D13、第二穩(wěn)壓管D21，以及包括第二二極管、第二三 極管的第二光電耦合器OC2，電池連接正端子VB+依次通過第一三極管、分 壓元件、第二二極管與電池連接負端子VB-相連，當?shù)谝蝗龢O管導通，且電 池連接正端子VB+與電池連接負端子VB-之間的電池電壓超過閾值對應的分 壓元件上的電壓時，第一穩(wěn)壓管D13、第二穩(wěn)壓管D21導通，第二二極管上 有電流流過，從而使第二三極管導通，第二三極管3、 4端釋放用于對電池進 行充電的啟動信號，該啟動信號可以最終作用于控制對電池進行充電的控制 芯片上；
當然，該電池充電控制電路還可以包括其他元件，如第三三極管D18， 其1端與在第一光電耦合器OC3的3端相連、2端與第一穩(wěn)壓管D13的1端 相連、3端與電池連接正端子VB+相連，第二二極管的2端依次通過電阻R27、 電阻R62、第三二極管ZP與電池連接負端子VB-相連，第二三極管的4端通 過第三穩(wěn)壓管D6與第二三極管的3端相連。
作為一種實施方式，上述電池可以是鋰電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鉛 蓄電池。
作為一種實施方式，當上述電池為鋰電池時，閾值為14伏。
另外，上述分壓元件還可以是連接于所述第一光電耦合器OC3的3端、 所述第二光電耦合器OC2的1端之間的另一穩(wěn)壓管。
圖2是本發(fā)明的充電器的具體實施例示意圖，參照該圖，該充電器主要 包括用于對電池進行充電的充電電路，以及電池充電控制電路，用于當檢測 到外接電源有輸入時，檢測電池的電壓是否超過預設定閾值，若是，觸發(fā)所 述充電電路對所述電池進行充電，其中充電電路可具體包括
用于將所述外接電源變換成初級直流供電電壓的交流輸入濾波及整流電 路，具體地，外接電源輸入采用L端與N端，而交流輸入濾波及整流電路將 來自AC85V 265V/50Hz/60Hz交流電網(wǎng)的傳導噪聲電壓予以削減，同時，也 將充電器電能變換工作引起的傳導噪聲予以削減，經(jīng)過其中的濾波器件后的 外接電源，即輸入交流電壓經(jīng)過D1整流橋后，變成紋波直流電壓在C4電解 電容濾波平滑后上形成初級直流供電電壓；
用于將所述初級直流供電電壓變換成次級直流供電電流對所述電池進行充電的電能變換電路，具體地，電能變換電路將初級直流供電電壓，變換成 與交流電網(wǎng)(外接電源)絕緣隔離的次級直流供電電流給電池充電，其中的
開關管Q1以大于某個值(該值可從30KHz 133KHz中取值)的開關頻率工 作，電流在開關管Ql導通的時間內(nèi)流過變壓器Tl的4 6端之間的線圈， 并做功產(chǎn)生磁場能量以感應的方式在變壓器Tl次級的9 7、 8端之間的線圈 上產(chǎn)生感應脈沖電流，經(jīng)過整流管D2后輸出直流電能量，并在輸出電解電容 C7、 C22上形成儲能直流電壓(對應次級直流供電電流)，控制電路(如后續(xù) 的輸出穩(wěn)壓控制電路等)會使到輸出的儲能直流電壓大小跟隨負載電池電壓 變動，以保持輸出電流恒定在要求的大小點上。電能變換電路在電能變換過 程中產(chǎn)生的較小的一部分能量通過整流管Dll在電容C13上形成次級穩(wěn)壓供 電電路所需要的次級輔助供電電源AUX; 用于進行充電控制的控制芯片U4;
用于將所述電能變換電路的一部分電能供給所述控制芯片的初級輔助穩(wěn) 壓電源電路，具體地，在電能變換電路進行電能變換的過程中，同樣會有一 小部分能量經(jīng)過整流管D12和電阻R49后在電容C3上形成初級輔助穩(wěn)壓電 源給控制芯片U4供電；
用于對所述控制芯片進行調(diào)整，以對充電的輸出電壓進行穩(wěn)壓控制的輸 出穩(wěn)壓控制電路，具體地，輸出穩(wěn)壓控制電路采樣電容C7上的輸出電壓來和 穩(wěn)壓調(diào)整基準芯片D20上的電壓進行比較后，控制光電耦合器OC1的輸出阻 抗大小，從而調(diào)整控制芯片U4的輸出驅(qū)動脈沖的導通時間大小，使得充電的 輸出電壓得到額定輸出電壓值為平均值的負反饋調(diào)整，從而使得充電的輸出 電壓的最大值在規(guī)定的范圍內(nèi)，可設定最大值在42V左右；
用于通過所述輸出穩(wěn)壓控制電路對所述控制芯片進行調(diào)整，以對充電的 輸出電流進行恒流控制的輸出電流恒流控制電路，具體地，可利用電阻R43、 R42、 R37采樣測流功率電阻R34 (0.1R/3W)接地端的負電位值和正電位值 在比較器U1-B的5、 6端進行信號比較，并由比較器U1-B的7端輸出直流 控制電壓依次經(jīng)過電阻R2、 二極管D7后拉動穩(wěn)壓調(diào)整基準芯片D20的 RESET信號端電平進行充電的輸出電流的負反饋調(diào)節(jié)，電阻R43、 R42、 R37 構成的采樣分壓電路中，R37上的分壓比決定電流輸出恒定值的大小，另一 個比較器U1-A的2、 3端檢測輸出電池電壓是否超出范圍，如果超出則利用二極管D24/電阻R44改變比較器Ul-B的5端基準電壓值，實現(xiàn)以基準值調(diào) 節(jié)而使得恒流電流值跳變；
用于對所述電池的電壓進行檢測以判定是否完成充電并進行對應狀態(tài)顯 示的充電完成判定及狀態(tài)顯示驅(qū)動電路，具體地，比較器U2-A的3端通過 電阻R29、 R24、 R21采樣充電的輸出電流或充電的輸出電壓，如果充電的輸 出電流小于設定值(電阻R46上的對地電壓)，則比較器U2-A的1端輸出高 阻抗，此時LED燈的綠燈片GREEN被點亮，同時關閉紅燈片RED，表示完 成充電狀態(tài)轉(zhuǎn)換，充電結束，如果充電的輸出電流大于設定值(電阻R46上 的對地電壓)，則比較器U2-A的1端輸出低阻抗，紅燈片RED會點亮，表 示大電流充電狀態(tài)；比較器U2-B的5端上的電阻R13、 R51能通過電阻R34 兩端電壓差以采樣方式檢測到充電器的充電的輸出電流是否小于設定值，如 果比較器U2-B的5端電壓低于設定值(電阻R52上的對地電壓)，則比較器 U2-B的7端輸出高阻抗，反則輸出低阻抗，當輸出高阻抗時，接地電容CIO 被上拉電阻R53充電，當其電位高于場效應管Q5的開通電壓時，場效應管 Q5導通，將開關管Q3的1端電位拉到地電位使開關管Q3的D極與S極不 導通，從而關閉充電的輸出電流；
不論是在開機后插入電池，還是電池充完電后的再次插入電池，電池都 會被預先充電一段時間，這個時間就是接地電容C10 ...l::的充電延時時間，在 這段延時時間內(nèi)，電池的充電電流會同樣被檢測模塊檢測到，同電池正常充 電過程一樣，檢測的結果會送到比較器U2-B進行比較判斷，當比較器U2-B 的7端輸出高阻抗時，接地電容C10被上拉電阻R53充電延時，當電容CIO 上的電位高于場效應管Q5的開通電壓時，場效應管Q5導通，將開關管Q3 的1端電位拉到地電位使開關管Q3的D極與S極不導通，從而關閉充電的 輸出電流；如果檢測的結果是使得比較器U2-B的7端輸出低阻抗時，開關管 Q3將持續(xù)導通，使充電器進入持續(xù)充電狀態(tài)。
用于將所述電能變換電路的另一部分電能供給所述輸出電流恒流控制電 路和所述充電完成判定及狀態(tài)顯示驅(qū)動電路的所述次級穩(wěn)壓供電電路；
而該電池充電控制電路主要包括
第一檢測模塊，用于對外接電源進行檢測，具體地，該第一檢測模塊為
包括第一二極管、第一三極管的第一光電耦合器OC3，當外接電源有輸入時，即在OC3的1、 2端有電壓輸入時，第一二極管上有電流流過，從而使第一 三極管導通，其中外接電源為交流電源；
第二檢測模塊，用于當?shù)谝粰z測模塊檢測到外接電源有輸入時，檢測電 池的電壓是否超過預設定閾值，若是，觸發(fā)對電池進行充電，具體地，第二 檢測模塊包括電池連接正端子VB+、電池連接負端子VB-、分壓元件，分壓 元件包括第一穩(wěn)壓管D13、第二穩(wěn)壓管D21，以及包括第二二極管、第二三 極管的第二光電耦合器OC2，電池連接正端子VB+依次通過第一三極管、分 壓元件、第二二極管與電池連接負端子VB-相連，當?shù)谝蝗龢O管導通，且電 池連接正端子VB+與電池連接負端子VB-之間的電池電壓超過閾值對應的分 壓元件上的電壓時，第一穩(wěn)壓管D13、第二穩(wěn)壓管D21導通，第二二極管上 有電流流過，從而使第二三極管導通，第二三極管3、 4端釋放用于對電池進 行充電的啟動信號，該啟動信號可以最終作用于控制對電池進行充電的控制 芯片上，具體可將開關管Q10的基極電壓拉成小于0.15V，從而開關管Q10 的C極與E極不導通而釋放控制芯片U4的6端電壓，令其可以被自由充電 上升到合適電平，從而使控制芯片U4開始啟動并工作；
當然，該電池充電控制電路還可以包括其他元件，如第三三極管D18， 其1端與在第一光電耦合器OC3的3端相連、2端與第一穩(wěn)壓管D13的1端 相連、3端與電池連接正端子VB+相連，第二二極管的2端依次通過電阻R27、 電阻R62、第三二極管ZP與電池連接負端子VB-相連，第二三極管的4端通 過第三穩(wěn)壓管D6與第二三極管的3端相連。
作為一種實施方式，所述電池為鋰電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鉛蓄電池。
作為一種實施方式，當所述電池為鋰電池時，所述閾值為14伏。 相應的，本發(fā)明實施例還提供了一種電池充電控制方法，主要包括 對外接電源進行檢測，具體地，可通過上述第一檢測模塊進行檢測，此 處不再贅述；
當檢測到所述外接電源有輸入時，繼續(xù)檢測電池的電壓是否超過預設定 閾值，若是，觸發(fā)對所述電池進行充電，具體地，可通過上述第二檢測模塊 進行檢測，此處亦不再贅述。
以上所述是本發(fā)明的具體實施方式
，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾， 這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
10
權利要求
1、一種電池充電控制電路，其特征在于，包括第一檢測模塊，用于對外接電源進行檢測；第二檢測模塊，用于當所述第一檢測模塊檢測到所述外接電源有輸入時，檢測電池的電壓是否超過預設定閾值，若是，觸發(fā)對所述電池進行充電。
2、 如權利要求l所述的電池充電控制電路，其特征在于，所述第一檢測 模塊為包括第一二極管、第一三極管的第一光電耦合器，當所述外接電源有 輸入時，所述第一二極管上有電流流過，從而使所述第一三極管導通，所述第二檢測模塊包括電池連接正端子、電池連接負端子、分壓元件，以及包括第二二極管、 第二三極管的第二光電耦合器，所述電池連接正端子依次通過所述第一三極 管、分壓元件、第二二極管與所述電池連接負端子相連，當所述第一三極管 導通，且所述電池連接正端子與所述電池連接負端子之間的所述電池的電壓 超過所述閾值對應的所述分壓元件上的電壓時，所述第二二極管上有電流流 過，從而使所述第二三極管導通，所述第二三極管釋放用于對所述電池進行 充電的啟動信號。
3、 如權利要求2所述的電池充電控制電路，其特征在于，所述分壓元件 為串聯(lián)的第一穩(wěn)壓管、第二穩(wěn)壓管。
4、 如權利要求1至3中任一項所述的電池充電控制電路，其特征在于， 所述電池為鋰電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鉛蓄電池。
5、 如權利要求4所述的電池充電控制電路，其特征在于，當所述電池為 鋰電池時，所述閾值為14伏。
6、 一種充電器，包括用于對電池進行充電的充電電路，其特征在于，還 包括電池充電控制電路，用于當檢測到外接電源有輸入時，檢測電池的電壓 是否超過預設定閾值，若是，觸發(fā)所述充電電路對所述電池進行充電。
7、 如權利要求6所述的充電器，其特征在于，所述充電電路包括.-用于將所述外接電源變換成初級直流供電電壓的交流輸入濾波及整流電路；用于將所述初級直流供電電壓變換成次級直流供電電流對所述電池進行 充電的電能變換電路；用于進行充電控制的控制芯片；用于將所述電能變換電路的一部分電能供給所述控制芯片的初級輔助穩(wěn) 壓電源電路；用于對所述控制芯片進行調(diào)整，以對充電的輸出電壓進行穩(wěn)壓控制的輸 出穩(wěn)壓控制電路；用于通過所述輸出穩(wěn)壓控制電路對所述控制芯片進行調(diào)整，以對充電的 輸出電流進行恒流控制的輸出電流恒流控制電路；用于對所述電池的電壓進行檢測以判定是否完成充電并進行對應狀態(tài)顯 示的充電完成判定及狀態(tài)顯示驅(qū)動電路；用于將所述電能變換電路的另一部分電能供給所述輸出電流恒流控制電 路和所述充電完成判定及狀態(tài)顯示驅(qū)動電路的所述次級穩(wěn)壓供電電路。
8、 如權利要求6或7所述的充電器，其特征在于，所述電池為鋰電池、 鎳鎘電池、鎳氫電池或鉛蓄電池。
9、 如權利要求8所述的充電器，其特征在于，當所述電池為鋰電池時， 所述閾值為14伏。
10、 一種電池充電控制方法，其特征在于，包括 對外接電源進行檢測；當檢測到所述外接電源有輸入時，繼續(xù)檢測電池的電壓是否超過預設定 閾值，若是，觸發(fā)對所述電池進行充電。
全文摘要
本發(fā)明實施例涉及一種電池充電控制電路，包括第一檢測模塊和第二檢測模塊，第一檢測模塊用于對外接電源進行檢測，第二檢測模塊用于當?shù)谝粰z測模塊檢測到外接電源有輸入時，檢測電池的電壓是否超過預設定閾值，若是則觸發(fā)對電池進行充電。本發(fā)明實施例還提供了對應的充電器和電池充電控制方法，可以實現(xiàn)不以電池的電能作為充電器充電電路的啟動能量源，消除了啟動不穩(wěn)定的潛在風險，很好地保護了電池；可以在充電器待機時避免電泄露，從而保證人身安全；可以避免電池連接于充電器且無外接電源時造成電池上電能的浪費。
文檔編號H02J7/04GK101604861SQ200910106849
公開日2009年12月16日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權日2009年4月22日
發(fā)明者楊文鋒 申請人:楊文鋒