專利名稱：一種充電控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充電管理領(lǐng)域，尤其是涉及一種充電控制電路。
背景技術(shù)：
目前，移動終端大都帶有鋰電池，當鋰電池的電量用完時，需要對鋰電池進行充電，而且，目前市場上的鋰電池充電器都是采用電池電壓檢測方式來控制充電過程。圖1是現(xiàn)有對講機的一種充電控制電路，該充電控制電路的充電原理為:當電池放入充電器后，充電管理芯片MCU (Micro Control Unit，微控制單元)通過調(diào)節(jié)開關(guān)管Q2占空比輸出電流給電池充電，取樣電阻Rl、R2分壓，充電管理芯片MCU檢測到取樣電阻R2上的電壓達到設(shè)定電壓時關(guān)閉開關(guān)管Q2，停止充電。圖2是現(xiàn)有手機的一種充電控制電路，該充電控制電路的充電原理為:當電池放入充電器后，充電管理IC通過調(diào)節(jié)開關(guān)管Q5占空比控制輸出電流給電池充電，取樣電阻R3、R4起分壓作用，當充電管理IC檢測到取樣電阻R4上的電壓達到設(shè)定電壓時關(guān)閉充電控制開關(guān)管Q5，停止充電。但是，以上兩種充電控制電路有以下缺點:1.在充電時，由于充電路徑上元件本身的物理特性導(dǎo)致這些元件均有壓降，這樣，從取樣電阻上檢測到的電壓比電芯本身的電壓高，從而判斷存在偏差，此偏差無法避免。例如:充電臨近結(jié)束時，電芯電壓實際為8.2V，由于充電路徑上的元件總共有0.2V的壓降，從取樣電阻處測量到的電壓為8.4V，此時會判斷電芯已經(jīng)充滿，會將開關(guān)管關(guān)閉，停止給電池充電。2.取樣電阻本身誤差及充電器極片與電池極片因接觸阻抗而產(chǎn)生壓差，導(dǎo)致測量到的電壓與實際電壓存在誤差。3.上述線路中的元件本身的物理特性會隨環(huán)境溫度變化，其本身的阻值(或感值)等關(guān)鍵參數(shù)也會產(chǎn)生變化，導(dǎo)致在高溫或低溫時，元件上的壓降也產(chǎn)生變化，導(dǎo)致測量到的電壓值不準確，導(dǎo)致無法保證電池充滿。綜上，上述電壓檢測方式因受線路、元件精度、環(huán)境、干擾等影響而導(dǎo)致電池電芯的電量檢測不準確，所以，充電控制精度較低，導(dǎo)致電池不能充滿，用戶無法充分利用電池的電量。特別是當多個電芯組合使用時，由于充電時檢測誤差的累積，使得每個電池都不能完全充滿，因此，此問題對電池有效使用時間的影響更加明顯，影響了客戶體驗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述的缺陷，提供一種充電控制精度高的充電控制電路。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種充電控制電路，連接于開關(guān)電源，用于為電池的電芯充電，所述充電控制電路包括:第一開關(guān)單元，所述第一開關(guān)單元連接在所述開關(guān)電源單元和所述電芯之間；
電量查詢單元，用于實時監(jiān)測電芯的當前電量；
充電管理單元，用于根據(jù)所監(jiān)測的電芯的當前電量控制所述第一開關(guān)單元的導(dǎo)通或關(guān)斷。
在本發(fā)明所述的充電控制電路中，所述充電控制電路還包括:
第二開關(guān)單元，所述第二開關(guān)單元連接在所述第一開關(guān)單元和所述電芯之間；
所述電量查詢單元,還用于在當前電量未達到滿電量時,控制所述第二開關(guān)單元導(dǎo)通，在當前電量達到滿電量時，控制所述第二開關(guān)單元關(guān)斷。
在本發(fā)明所述的充電控制電路中，所述第一開關(guān)單元為開關(guān)管，而且，
所述開關(guān)管的第一端連接所述開關(guān)電源的正輸出端，所述開關(guān)管的第二端連接所述電芯的正輸入端，所述開關(guān)管的控制端連接所述充電管理單元；或者，
所述開關(guān)管的第一端連接所述開關(guān)電源的正輸出端，所述開關(guān)管的第二端連接所述電芯的負輸入端，所述開關(guān)管的控制端連接所述充電管理單元。
在本發(fā)明所述的充電控制電路中，所述充電管理單元包括:
MCU，用于根據(jù)所監(jiān)測的電芯的當前電量向所述開關(guān)管輸出開或關(guān)信號。
在本發(fā)明所述的充電控制電路中，所述第一開關(guān)單元為:BUCK降壓單元和/或BOOST升壓單元。
在本發(fā)明所述的充電控制電路中，所述充電管理單元包括:
MCU，用于根據(jù)所監(jiān)測的電芯的當前電量向所述BUCK降壓單元和/或BOOST升壓單元輸出PWM (Pulse Width Modulation，脈寬調(diào)制)信號。
在本發(fā)明所述的充電控制電路中，所述充電管理單元還包括:
驅(qū)動單元，用于根據(jù)所述PWM信號驅(qū)動所述BUCK降壓單元和/或BOOST升壓單元。
在本發(fā)明所述的充電控制電路中，所述充電管理單元還包括:
電壓檢測單元，用于檢測充電電壓；
電流檢測單元，用于檢測充電電流；
所述MCU，還用于根據(jù)所檢測的充電電壓、充電電流調(diào)整PWM信號的占空比。
在本發(fā)明所述的充電控制電路中，所述充電管理單元還包括:
鏈路檢測單元，用于檢測電池的電芯是否接入該充電控制電路；
所述MCU，還用于接收所述鏈路檢測單元的檢測結(jié)果，并在電池的電芯接入該充電控制電路時輸出PWM信號。
在本發(fā)明所述的充電控制電路中，所述充電控制電路還包括:
顯示單元，用于在所述充電管理單元的控制下，顯示當前電量和/或當前狀態(tài)。
實施本發(fā)明的技術(shù)方案，充電管理單元判斷電池電芯是否充滿，是以電池電量為依據(jù)，而不以電池電壓為依據(jù)，避免了因受線路、元件精度、環(huán)境、干擾等影響而導(dǎo)致的電量檢測不準確，所以，本發(fā)明的充電控制電路的充電控制精度較高，可以大幅提高電池充滿度，提高電池性能，保證電池被充分利用。特別是當多個電芯組合使用時，由于在充電時電量檢測準確，使得每個電池都能完全充滿，因此，對電池有效使用時間的影響更加明顯，提聞了客戶體驗。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:圖1是現(xiàn)有對講機的一種充電控制電路；圖2是現(xiàn)有手機的一種充電控制電路；圖3是本發(fā)明充電控制電路實施例一的邏輯圖；圖4是本發(fā)明充電控制電路實施例二的邏輯圖；圖5是本發(fā)明充電控制電路實施例三的部分電路圖；圖6是本發(fā)明充電控制電路實施例三的部分電路圖；圖7是本發(fā)明充電控制電路實施例三的部分電路圖。
具體實施例方式如圖3所示的本發(fā)明充電控制電路實施例一的邏輯圖，該充電控制電路連接于開關(guān)電源，且用于為電池的電芯充電。該充電控制電路包括:電量查詢單元10、充電管理單元20和第一開關(guān)單元30，其中，第一開關(guān)單元30連接在開關(guān)電源和電芯之間單元。電量查詢單元10用于實時監(jiān)測電芯的當前電量。充電管理單元20用于根據(jù)所監(jiān)測的電芯的當前電量控制第一開關(guān)單元30的導(dǎo)通或關(guān)斷，例如，在當前電量未達到滿電量時，控制第一開關(guān)單元30動作以形成充電鏈路，為電芯進行充電；在當前電量達到滿電量時，控制第一開關(guān)單元30動作以斷開充電鏈路。另外，電量查詢單元10監(jiān)測到當前電量后，存儲在自身的寄存器中。充電管理單元20可通過以下兩種方式獲得當前電量:一、電量查詢單元10實時向充電管理單元20發(fā)送當前電量信息；二、充電管理單元20實時對電量查詢單元10所獲得的當前電量信息進行查詢。實施本發(fā)明的充電控制電路，在監(jiān)測電池電芯的電量時，由于采用電量查詢單元來替代現(xiàn)有的分壓電阻，可避免因受線路、元件精度、環(huán)境、干擾等影響而使電量檢測不準確，因此，本發(fā)明的充電控制電路提高了電量檢測的精度，提高了電池的充滿度，使得用戶可充分利用電池。特別是當多個電芯組合使用時，電池的有效使用時間增長的更加明顯，提聞了用戶體驗。關(guān)于連接在開關(guān)電源和電芯之間的第一開關(guān)單元，需說明的是，該第一開關(guān)單元可以是單個開關(guān)管(例如圖4中的MOS管Q1)，也可以是BUCK降壓單元、BOOST升壓單元或BUCK-B00ST升降壓單元。根據(jù)實際情況選擇合適的第一開關(guān)單元，例如，當開關(guān)電源的輸出電壓能直接為電芯充電時，可選擇單個開關(guān)管，并將該開關(guān)管連接在充電鏈路中；當開關(guān)電源的輸出電壓不能直接為電芯充電時，需要對開關(guān)電源的輸出電壓進行變換(升壓或降壓)，這時應(yīng)選擇相應(yīng)的BUCK降壓單元、BOOST升壓單元或BUCK-B00ST升降壓單元。圖4是本發(fā)明充電控制電路實施例二的邏輯圖，該充電控制電路包括第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元、濾波電感L2、電量查詢單元10、充電管理單元20和顯示單元30。其中，第一開關(guān)單元為MOS管Q1，第二開關(guān)單元為MOS管Q2，而且，電量查詢單元10、MOS管Q2、濾波電感L2設(shè)置在電池組內(nèi)部架構(gòu)中，充電管理單元20、顯示單元40和MOS管Ql設(shè)置在充電器內(nèi)部架構(gòu)中，開關(guān)電源為AC-DC變換器，且電池組、充電器和開關(guān)電源通過相應(yīng)的接口電連接。MOS管Ql的源極連接開關(guān)電源的正輸出端(即正極)，M0S管Ql的漏極通過濾波電感L2連接MOS管Q2的源極，MOS管Q2的漏極接電芯的正輸入端(即正極)，另外，MOS管Ql的柵極連接充電管理單元20，MOS管Q2的柵極連接電量查詢單元10。電量查詢單元10用于實時監(jiān)測電芯的當前電量，并傳送至充電管理單元20。充電管理單元20根據(jù)所接收的當前電量，控制MOS管Ql的導(dǎo)通或關(guān)斷，電量查詢單元10根據(jù)當前電量控制MOS管Q2的導(dǎo)通或關(guān)斷。顯示單元30用于在充電管理單元20的控制下，實時顯示當前電量和/或當前狀態(tài)。最后需說明的是，濾波電感L2起濾波作用，在其它實施例中，可省略。該充電控制電路的充電原理為:首先將充電器接上開關(guān)電源，且將電池接入充電器，這樣，充電器便通過相應(yīng)的接口分別與開關(guān)電源和電池相連。然后，電量查詢單元10開始監(jiān)測電芯的當前電量，在當前電量未達到滿電量時，充電管理單元20控制MOS管Ql導(dǎo)通，同時，電量查詢單元10控制MOS管Q2導(dǎo)通，這樣便形成一條充電鏈路，開關(guān)電源一MOS管Ql —濾波電感L2 — MOS管Q2 —電芯，開始對電池的電芯進行充電，直到電量查詢單元10監(jiān)測到當前電量達到滿電量時，充電管理單元20控制MOS管Ql關(guān)斷，電量查詢單元10控制MOS管Q2關(guān)斷，此時充電鏈路斷開，充電停止。在充電過程中，顯示單元30實時顯示當前電量和/或當前狀態(tài)。而且，通過在電池組內(nèi)部架構(gòu)中設(shè)置MOS管Q2，可以在電池的電芯達到滿電量時，MOS管Ql失效無法關(guān)斷時，使用MOS管Q2來斷開充電鏈路，防止電池的電芯過充。在本發(fā)明充電控制電路中，充電管理單元有以下兩種實現(xiàn)方式:在第一開關(guān)單元為單個開關(guān)管時，該開關(guān)管的連接方式有兩種:一、開關(guān)管的第一端連接開關(guān)電源的正輸出端，開關(guān)管的第二端連接電芯的正輸入端，開關(guān)管的控制端連接充電管理單元。二、開關(guān)管的第一端連接開關(guān)電源的正輸出端，開關(guān)管的第二端連接電芯的負輸入端，開關(guān)管的控制端連接充電管理單元。充電管理單元可包括MCU，該MCU用于根據(jù)所監(jiān)測的電芯的當前電量向該開關(guān)管輸出開或關(guān)信號，直接控制開關(guān)管的導(dǎo)通或關(guān)斷。當然，也可以在MCU和開關(guān)管之間設(shè)置驅(qū)動單元，這樣，開關(guān)管可選用大功率的開關(guān)管。在該方式下，開關(guān)電源的輸出電壓直接為電芯充電，不對開關(guān)電源的輸出電壓進行變換。在第一開關(guān)單元為BUCK降壓單元、BOOST升壓單元或BUCK-B00ST升降壓單元時，充電管理單元可包括MCU，該MCU用于根據(jù)所監(jiān)測的電芯的當前電量向BUCK降壓單元或BOOST升壓單元輸出PWM信號，直接控制BUCK降壓單元、BOOST升壓單元或BUCK-B00ST升降壓單元中的開關(guān)管的導(dǎo)通或關(guān)斷。當然，也可以在MCU和BUCK降壓單元、BOOST升壓單元或BUCK-B00ST升降壓單元之間設(shè)置驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元用于根據(jù)MCU所產(chǎn)生的PWM信號驅(qū)動BUCK降壓單元、BOOST升壓單元或BUCK-B00ST升降壓單元，這樣，BUCK降壓單元、BOOST升壓單元或BUCK-B00ST升降壓單元中的開關(guān)管可選用大功率的開關(guān)管。在該方式下，可先對開關(guān)電源的輸出電壓進行降壓或升壓處理，然后才對電芯進行充電，而且，調(diào)整PWM信號的占空比，可改變充電電壓的大小。另外，在上述兩種實現(xiàn)方式的基礎(chǔ)上，以第二種實現(xiàn)方式為例，該充電管理單元還可包括電壓檢測單元、電流檢測單元和/或鏈路檢測單元，而且，單元電壓檢測單元用于檢測充電電壓；電流檢測單元用于檢測充電電流；鏈路檢測單元用于檢測電池的電芯是否接入該充電控制電路。MCU用于在電池的電芯接入該充電控制電路、充電電壓正常且當前電量未達到滿電量時，輸出PWM信號，并根據(jù)充電電壓、充電電流調(diào)整PWM信號的占空比，以調(diào)整充電電壓、充電電流在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)。圖5-7是本發(fā)明充電控制電路實施例三的電路圖，該充電控制電路包括第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元、電量查詢單元、充電管理單元和顯示單元。而且，第一開關(guān)單元為BUCK-BOOST升降壓單元，充電管理單元進一步包括MCU、驅(qū)動單元、電壓檢測單元、電流檢測單元和鏈路檢測單元。下面具體說明該充電控制電路的各個單元:首先，BUCK-B00ST升降壓單元包括MOS管Q1、M0S管Q3、儲能電感L1、續(xù)流二極管D2，而且，MOS管Ql的源極連接開關(guān)電源的正輸出端(+12V)，MOS管Ql的漏極通過儲能電感LI連接二極管Dl的正極，二極管Dl的負極為充電器的輸出端，即接口 Jl的第5腳和第6腳。MOS管Q3的漏極連接二極管Dl的正極，MOS管Q3的源極接地。另外，續(xù)流二極管D2的負極連接MOS管Ql的漏極，續(xù)流二極管D2的正極接地。穩(wěn)壓電容C15、C9分別連接在二極管Dl的負極和地之間。第二開關(guān)單元包括兩個相并聯(lián)的MOS管Q2、Q21。三個相并聯(lián)的濾波電感L2、L5、L6的第一端為電池的正輸入端，即接口 J3的第5腳和第6腳,而且，電池的正輸入端和充電器的正輸出端連接。三個相并聯(lián)的電感L2、L5、L6的第二端接MOS管Q2、Q21的源極。MOS管Q2、Q21的漏極依次通過限流電阻R36和保險絲Fl連接電芯的正輸入端 BAT+。在電量查詢單元中，第一采樣電阻包括兩個相并聯(lián)的電阻RSE1、RSE2，而且，電量查詢芯片U2的庫倫計正向檢測端(GSRP)通過限流電阻R29分別接電阻RSE1、RSE2的第一端及電芯的負輸入端(BAT-)，電量查詢芯片U2的庫倫計負向檢測端(GSRN)通過限流電阻R28分別接電阻RSE1、RSE2的第二端。穩(wěn)壓電容C36連接在電阻RSEl的兩端。電量查詢芯片U2的通信數(shù)據(jù)端(SMBD)依次通過限流電阻R21、R22、接口 J3的第3腳、接口 Jl的第3腳、限流電阻R66連接MCU U4的通信數(shù)據(jù)端(SMBD，第41腳)，電量查詢芯片U2的通信時鐘端(SMBC)依次通過限流電阻R24、R25、接口 J3的第2腳、接口 Jl的第2腳、限流電阻R65連接MCU U4的通信時鐘端(SMBC，第40腳)。電量查詢芯片U2的第一輸出端(第4腳)、第二輸出端(第5腳)分別通過限流電阻R37、限流電阻R9接MOS管Q2、Q21的柵極，另外，隔離電阻R2連接在MOS管Q2、Q21的柵極和源極之間。電阻RSEl、RSE2的第一端還通過濾波電感L34接電量查詢芯片U2的檢測電阻正端(ASRP，第31腳)，電阻RSE1、RSE2的第二端還通過濾波電感L35接電量查詢芯片U2的檢測電阻負端(ASRN，第30腳)。電芯的正輸入端(BAT+)還通過二極管D4接電量查詢芯片U2的第一電壓輸入端(第37腳)，電芯的負輸入端(BAT-)還連接電量查詢芯片U2的第二電壓輸入端(第32腳)，電芯的中間三個節(jié)點(當電芯的數(shù)量超過四個時)VH, VM、VL分別連接電量查詢芯片U2的第三電壓輸入端(第35腳)、第四電壓輸入端(第34腳)、第五電壓輸入端(第33腳)。對于充電管理單元的驅(qū)動單元，分壓電阻Rl的第一端連接開關(guān)電源的正輸出端(+12V)，分壓電阻Rl的第二端分別連接三極管Q6的集電極和分壓電阻R19的第一端，分壓電阻R19的第二端分別連接三極管Q6的基極和分壓電阻R109的第一端，分壓電阻R109的第二端接三極管Q5的基極，分壓電阻R109的第二端還通過限流電阻R27接三極管Q4的集電極，三極管Q4的基極通過限流電阻R67連接MCU U4的第一輸出端(第6腳)，用于接收第一 PWM信號，三極管Q4的發(fā)射極接地，三極管Q5的集電極接地，三極管Q5的發(fā)射極和三極管Q6的發(fā)射極一并通過兩個相并聯(lián)的限流電阻R5、R6接MOS管Ql的柵極。分壓電阻R25的第一端分別連接開關(guān)電源的正輸出端及第三極管Q9的集電極，分壓電阻R25的第二端分別連接三極管Q9的基極和分壓電阻R102的第一端，分壓電阻R102的第二端分別連接三極管Q8的基極和分壓電阻R23的第一端，分壓電阻R23的第二端連接三極管Q7的集電極，三極管Q7的基極通過限流電阻R70接MCU U4的第二輸出端(第7腳)，用于接收第二 PWM信號，三極管Q7的發(fā)射極接地，三極管Q8的集電極接地，三極管Q8的發(fā)射極和三極管Q9的發(fā)射極一并通過相并聯(lián)的限流電阻R125、R128接MOS管Q3的柵極。對于充電管理單元的電壓檢測單元，分壓電阻R16和分壓電阻R18串聯(lián)在充電器的正輸出端和地之間，分壓電阻R16和分壓電阻R18的連接點通過限流電阻R26接MCU U4的第一輸入端(第25腳)。對于充電管理單元的電流檢測單元，采樣電阻包括兩個相并聯(lián)的電阻R7、R8，而且，電阻R7、R8的第一端通過接口 Jl的第I腳、接口 J3的第I腳連接電量查詢芯片U2的庫倫計負向檢測端(GSRN)和MCU U4的第二輸入端(第23腳)，電阻R7、R8的第二端接地。對于充電管理單元的鏈路檢測單元，電阻RSEl、RSE2的第二端還通過接口 J3的第4腳和接口 Jl的第4腳接至MCU U4的第三輸入端(第31腳)，另外，電阻RSE1、RSE2的第二端還通過上拉電阻R20接高電平(VDD3.3V)，電阻RSE1、RSE2的第二端還通過電容C20接地。對于顯示單元，MCU U4分別通過其六個輸出端(第10-15腳)控制相應(yīng)的LED點亮或熄滅，以指示當前電量的多少或當前的狀態(tài)。最后，還應(yīng)當說明的是，在其它實施例中，第一開關(guān)單元也可選用其它類型的電路結(jié)構(gòu)，例如單個開關(guān)管、BUCK降壓單元或BOOST升壓單元，第二開關(guān)單元也可選用其它類型的開關(guān)管，例如，三極管。驅(qū)動單元可用單個開關(guān)管來實現(xiàn)，或者省去，或者將上述實施例中的三極管替換為其它類型的開關(guān)管，例如MOS管。而且，每個開關(guān)管的功能都可由串聯(lián)或并聯(lián)的多個開關(guān)管來實現(xiàn)。濾波電感也可有其它任意數(shù)量的電感來實現(xiàn)，當然也可省略。另夕卜，實現(xiàn)限流作用和隔離作用的電阻在其它實施例中可省略，實現(xiàn)穩(wěn)壓作用的電容在其它實施例中可省略。下面說明該充電控制電路的工作原理:首先，將充電器首先接入開關(guān)電源，并將充電器的接口 Jl連接電池的接口 J3。然后，MCU U4通過掃描其第三輸入端(第31腳)來判斷電池是否接入該充電控制電路，MCU U4還通過掃描其第一輸入端(第25腳)來判斷充電電壓是否在預(yù)設(shè)的電壓范圍內(nèi)，若一切正常，開始進行下一步；若不正常，則可提示用戶進行處理，并循環(huán)檢測，直到正常為止。接著，電量查詢芯片U2掃描其庫倫計正向檢測端(GSRP，第22腳)和庫倫計負向檢測端(GSRN，第23腳)，檢測電阻RSE1、RSE2上的電流，同時記錄下充電的時間，此電流與充電的時間通過內(nèi)部計算后得出一個容量，此容量再與電量查詢芯片U2內(nèi)部存儲的容量模型比較，得出當前電池容量百分比，并存儲至自身的寄存器，然后通過其通信數(shù)據(jù)端(SMBD，第17腳)和通信時鐘端(SMBC，第18腳)及串行總線將當前電量信息傳送至MCU U4的通信數(shù)據(jù)端(第41腳)和通信時鐘端(第40腳)。關(guān)于數(shù)據(jù)的傳送，需說明的是，可以是電量查詢芯片U2定時將當前電量信息傳送至MCU U4，也可以是MCU U4定時向電量查詢芯片U2查詢當前電量信息。另外，電量查詢芯片U2通過掃描其檢測電阻正端(ASRP，第31腳)和檢測電阻負端(ASRN，第30腳)來判斷電芯是否存在過壓、過流、短路現(xiàn)象，如果存在，就通過控制其第一輸出端(第4腳)和第二輸出端(第5腳)輸出低電平，此時MOS管Q2、Q21關(guān)斷充電，并將問題記錄在電量查詢芯片U2內(nèi)部寄存器內(nèi)。在四個電芯串聯(lián)使用時，電量查詢芯片U2通過掃描其第一至第五輸入端(第32-35腳、第37腳)來比較它們之間的壓差(如BAT+與VH之間壓差，VH與VM之間的壓差等等)，來判斷該多個電芯中是哪個節(jié)點出了問題，并記錄在電量查詢芯片U2的內(nèi)部寄存器內(nèi)，如果需要時可以將電量查詢芯片U2用專用軟件讀出曾經(jīng)出現(xiàn)過的問題記錄(含過壓、過流、短路問題記錄)，此外，通過監(jiān)測它們之間的壓差還可以粗略估算出電池容量值，用于計算電池當前容量時修正用來計算比較用的容量模型，使容量模型準確適合當時的情況，避免容量計算出現(xiàn)誤差。MCU U4在獲取到當前電量信息后，判斷當前電量是否達到滿電量，若未達到滿電量，則通過其第一輸出端(第6腳)輸出第一 PWM信號，通過其第二輸出端(第7腳)第二 PWM信號，第一 PWM信號和第二 PWM信號為互補的信號。同時，MCU U4還通過掃描其第一輸入端(第25腳)、第二輸入端(第23腳)來判斷充電電壓、充電電流是否在預(yù)設(shè)的電流范圍內(nèi)，若不在預(yù)設(shè)的電流范圍內(nèi)，還通過調(diào)整第一 PWM信號和第二 PWM信號的占空比來使充電電壓、充電電流在預(yù)設(shè)的電流范圍內(nèi)。另外，電量查詢芯片U2在判斷當前電量未達到滿電量時，控制其第一輸出端(第4腳)和第二輸出端(第5腳)輸出高電平，此時MOS管Q2、Q21導(dǎo)通。第一 PWM信號控制MOS管Ql的過程為:當?shù)谝?PWM信號為低電平時，由于三極管Q4截止，三極管Q6導(dǎo)通，進而MOS管Ql導(dǎo)通，形成充電鏈路，充電電流依次經(jīng)過MOS管Ql、濾波電感LI，再經(jīng)二極管Dl整流后輸出至MOS管Q2、Q21，最后經(jīng)限流電阻R36、保險絲Fl流到電芯，為電芯進行充電；當?shù)谝?PWM信號為高電平時，由于三極管Q4導(dǎo)通，三極管Q5導(dǎo)通，進而MOS管Ql關(guān)斷，充電鏈路斷開。

第二 PWM信號控制MOS管Q3的過程為:當?shù)诙?PWM信號為高電平時，由于三極管Q7導(dǎo)通，三極管Q8導(dǎo)通，進而MOS管Q3關(guān)斷，此時，形成正常的充電鏈路；當?shù)诙?PWM信號為低電平時，由于三極管Q7截止，三極管Q9導(dǎo)通，進而MOS管Q3導(dǎo)通，此時充電鏈路斷開。在當前電量未達到滿電量時，按照上述方式進行充電，直到當前電量達到滿電量，此時，電量查詢芯片U2控制其第一輸出端(第4腳)和第二輸出端(第5腳)輸出低電平,從而關(guān)斷MOS管Q2、Q21。同時，MCU U4在接收到當前電量達到滿電量時，通過輸出的第一 PWM信號和第二 PWM信號控制MOS管Ql關(guān)斷和MOS管Q3導(dǎo)通，從而斷開充電鏈路。對比現(xiàn)有技術(shù)的充電控制電路和本實施例的充電控制電路，如表I和表2所示:表I
權(quán)利要求
1.一種充電控制電路，連接于開關(guān)電源，用于為電池的電芯充電，其特征在于，所述充電控制電路包括: 第一開關(guān)單元，所述第一開關(guān)單元連接在所述開關(guān)電源單元和所述電芯之間； 電量查詢單元，用于實時監(jiān)測電芯的當前電量； 充電管理單元，用于根據(jù)所監(jiān)測的電芯的當前電量控制所述第一開關(guān)單元的導(dǎo)通或關(guān)斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電控制電路，其特征在于，所述充電控制電路還包括: 第二開關(guān)單元，所述第二開關(guān)單元連接在所述第一開關(guān)單元和所述電芯之間； 所述電量查詢單元，還用于在當前電量未達到滿電量時，控制所述第二開關(guān)單元導(dǎo)通，在當前電量達到滿電量時，控制所述第二開關(guān)單元關(guān)斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充電控制電路，其特征在于，所述第一開關(guān)單元為開關(guān)管，而且， 所述開關(guān)管的第一端連接所述開關(guān)電源的正輸出端，所述開關(guān)管的第二端連接所述電芯的正輸入端，所述開關(guān)管的控制端連接所述充電管理單元；或者， 所述開關(guān)管的第一端連接所述開關(guān)電源的正輸出端，所述開關(guān)管的第二端連接所述電芯的負輸入端，所述開 關(guān)管的控制端連接所述充電管理單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電控制電路，其特征在于，所述充電管理單元包括: MCU，用于根據(jù)所監(jiān)測的電芯的當前電量向所述開關(guān)管輸出開或關(guān)信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充電控制電路，其特征在于，所述第一開關(guān)單元為:BUCK降壓單元和/或BOOST升壓單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充電控制電路，其特征在于，所述充電管理單元包括: MCU，用于根據(jù)所監(jiān)測的電芯的當前電量向所述BUCK降壓單元和/或BOOST升壓單元輸出PWM信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電控制電路，其特征在于，所述充電管理單元還包括: 驅(qū)動單元，用于根據(jù)所述PWM信號驅(qū)動所述BUCK降壓單元和/或BOOST升壓單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電控制電路，其特征在于，所述充電管理單元還包括: 電壓檢測單元，用于檢測充電電壓； 電流檢測單元，用于檢測充電電流； 所述MCU，還用于根據(jù)所檢測的充電電壓、充電電流調(diào)整PWM信號的占空比。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電控制電路，其特征在于，所述充電管理單元還包括: 鏈路檢測單元，用于檢測電池的電芯是否接入該充電控制電路； 所述MCU，還用于接收所述鏈路檢測單元的檢測結(jié)果，并在電池的電芯接入該充電控制電路時輸出PWM信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充電控制電路，其特征在于，所述充電控制電路還包括: 顯示單元，用于在所述充電管理單元的控制下，顯示當前電量和/或當前狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種充電控制電路，該充電控制電路包括第一開關(guān)單元，第一開關(guān)單元連接在所述開關(guān)電源單元和所述電芯之間；電量查詢單元，用于實時監(jiān)測電芯的當前電量；充電管理單元，用于根據(jù)所監(jiān)測的電芯的當前電量控制第一開關(guān)單元的導(dǎo)通或關(guān)斷。實施本發(fā)明的技術(shù)方案，充電管理單元以電池電量為依據(jù)判斷電池電芯是否充滿，可避免了因受線路、元件精度、環(huán)境、干擾等影響而導(dǎo)致的電量檢測不準確，所以，本發(fā)明的充電控制電路的充電控制精度較高，可以大幅提高電池充滿度，提高電池性能，保證電池被充分利用。特別是當多個電芯組合使用時，對電池有效使用時間的影響更加明顯，提高了客戶體驗。
文檔編號H02J7/00GK103219762SQ201310112419
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者魏明, 董德, 羅榮華 申請人:海能達通信股份有限公司