本實(shí)用新型涉及電池充電控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池充電控制電路。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)的種類也越來越多，而無人機(jī)本身的耗電量較大，因此經(jīng)常需要對(duì)無人機(jī)進(jìn)行快速充電，以滿足使用需求。

目前的給無人機(jī)進(jìn)行充電的輸入電流限制在很小范圍內(nèi)，無法根據(jù)實(shí)際需求動(dòng)態(tài)調(diào)整充電的輸入電流。造成充電時(shí)間較長(zhǎng)，無法滿足在電量不足時(shí)快速地充好電的需求。因此，亟需一種電池充電控制電路，對(duì)充電的輸入電流進(jìn)行調(diào)整，以滿足實(shí)際需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種無人機(jī)用的電池充電控制電路，該控制電路能夠根據(jù)電池電量的不同值改變充電電流大小，從而能夠滿足無人機(jī)電池快速充電的需求。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施方式提供如下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型提供一種電池充電控制電路，用于控制電池充電電路對(duì)電池進(jìn)行充電，電池充電控制電路包括偵測(cè)單元、判斷單元和調(diào)節(jié)單元，所述偵測(cè)單元用于偵測(cè)所述電池充電電路的電池電量值，并將該電池電量值輸入所述判斷單元，所述判斷單元將所述電池電量值與預(yù)設(shè)的第一閾值及第二閾值比較，其中，所述第二閾值大于所述第一閾值；

所述判斷單元確定所述電池電量值小于所述第一閾值時(shí)輸出第一調(diào)節(jié)信號(hào)至所述調(diào)節(jié)單元，所述調(diào)節(jié)單元根據(jù)所述第一調(diào)節(jié)信號(hào)控制所述電池充電電路輸出第一電流對(duì)電池進(jìn)行充電；

所述判斷單元確定所述電池電量值大于所述第一閾值且小于所述第二閾值時(shí)輸出第二調(diào)節(jié)信號(hào)至所述調(diào)節(jié)單元，所述調(diào)節(jié)單元根據(jù)所述第二調(diào)節(jié)信號(hào)控制所述電池充電電路輸出第二電流對(duì)電池進(jìn)行充電；其中，所述第二電流小于所述第一電流；

所述判斷單元確定所述電池電量值大于所述第二閾值時(shí)輸出第三調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)至所述調(diào)節(jié)單元，所述調(diào)節(jié)單元根據(jù)所述第三調(diào)節(jié)信號(hào)控制所述電池充電電路輸出第三電流對(duì)電池進(jìn)行充電，其中，所述第三電流小于所述第二電流。

其中，所述調(diào)節(jié)單元包括第一三極管、第二三極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、運(yùn)算放大器和PWM調(diào)制電路，所述判斷單元分別連接所述第一三極管的基極、所述第二三極管的基極，所述第一三極管的發(fā)射極和所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第一三極管的集電極連接所述第一電阻的第一端，所述第一電阻的第二端連接所述運(yùn)算放大器的同相輸入端和所述第三電阻的第一端，所述第二三極管的集電極連接所述第二電阻的第一端，所述第二電阻的第二端連接所述運(yùn)算放大器的同相輸入端和所述第三電阻的第一端，所述第三電阻的第二端接收第一參考電壓，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端連接電池充電電路，所述運(yùn)算放大器的輸出端連接所述PWM調(diào)制電路，所述PWM調(diào)制電路連接所述電池充電電路。

其中，所述調(diào)節(jié)單元還包括第一電容、第二電容和第四電阻，所述第一電容的第一端連接所述第四電阻的第一端和所述運(yùn)算放大器的輸出端，所述第一電容的第二端連接所述二電容的第一端、所述運(yùn)算放大器的輸出端及和所述電池充電電路，所述第四電阻的第一端連接所述運(yùn)算放大器的輸出端，第四電阻的第二端連接所述第二電容的第二端，所述第二電容的第二端連接所述運(yùn)算放大器的反相輸入端和所述電池充電電路。

其中，所述調(diào)節(jié)單元還包括第三電容，所述第三電容串聯(lián)在所述運(yùn)算放大器的同相輸入端和反向輸入端之間。

其中，所述PWM調(diào)制電路包括光耦和PWM控制芯片，所述光耦的陰極連接所述運(yùn)算放大器的輸出端，所述光耦的陽(yáng)極接收第二參考電壓，所述光耦的發(fā)射極接地，所述光耦的集電極連接所述PWM控制芯片。

其中，所述調(diào)節(jié)單元還包括第一二極管，所述運(yùn)算放大器的輸出端通過所述第一二極管連接所述光耦的陰極。

其中，所述PWM調(diào)制電路還包括第五電阻，所述第五電阻連接在所述光耦的陰極和陽(yáng)極之間。

其中，所述PWM調(diào)制電路還包括穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路連接所述光耦的陰極。

其中，還包括第四電容和第六電阻，所述第六電阻的第一端連接所述運(yùn)算放大器的同相輸入端和所述第一電阻的第二端，所述第六電阻的第二端接地，所述第四電容與所述第六電阻并聯(lián)。

其中，還包括第五電容，所述第五電容與所述第三電阻并聯(lián)。

本實(shí)用新型實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：

本實(shí)用新型提供的電池充電控制電路中，判斷單元根據(jù)偵測(cè)單元偵測(cè)的電池電量值，判斷電池電量情況，調(diào)節(jié)單元能根據(jù)判斷結(jié)果改變電池充電電路的充電電流大小，電池電量越小，充電電流越大，充電的速度越快，從而能夠滿足無人機(jī)電池快速充電的需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電池充電控制電路的框圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電池充電電路和調(diào)節(jié)單元連接示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

此外，以下各實(shí)施例的說明是參考附加的圖示，用以例示本實(shí)用新型可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本實(shí)用新型中所提到的方向用語(yǔ)，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“側(cè)面”等，僅是參考附加圖式的方向，因此，使用的方向用語(yǔ)是為了更好、更清楚地說明及理解本實(shí)用新型，而不是指示或暗指所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸地連接，或者一體地連接；可以是機(jī)械連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

此外，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。若本說明書中出現(xiàn)“工序”的用語(yǔ)，其不僅是指獨(dú)立的工序，在與其它工序無法明確區(qū)別時(shí)，只要能實(shí)現(xiàn)該工序所預(yù)期的作用則也包括在本用語(yǔ)中。另外，本說明書中用“～”表示的數(shù)值范圍是指將“～”前后記載的數(shù)值分別作為最小值及最大值包括在內(nèi)的范圍。在附圖中，結(jié)構(gòu)相似或相同的用相同的標(biāo)號(hào)表示。

請(qǐng)參閱圖1，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電池充電控制電路的框圖。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電池充電控制電路可以用于控制無人機(jī)電池充電電路中的充電電流。電池充電控制電路100包括偵測(cè)單元101、判斷單元102和調(diào)節(jié)單元103。所述偵測(cè)單元101用于偵測(cè)所述電池充電電路104的電池電量值。所述偵測(cè)單元101將偵測(cè)的該電池電量值輸入所述判斷單元102中進(jìn)行判斷。所述判斷單元102將接收到的所述電池電量值與預(yù)設(shè)的第一閾值及第二閾值比較，其中，所述第二閾值大于所述第一閾值；

所述判斷單元102確定所述電池電量值小于所述第一閾值時(shí)，所述判斷單元102輸出第一調(diào)節(jié)信號(hào)至所述調(diào)節(jié)單元103，所述調(diào)節(jié)單元根據(jù)所述第一調(diào)節(jié)信號(hào)控制所述電池充電電路104輸出第一電流對(duì)電池進(jìn)行充電；

所述判斷單元102確定所述電池電量值大于所述第一閾值且小于所述第二閾值時(shí)，所述判斷單元102輸出第二調(diào)節(jié)信號(hào)至所述調(diào)節(jié)單元103，所述調(diào)節(jié)單元103根據(jù)所述第二調(diào)節(jié)信號(hào)控制所述電池充電電路104輸出第二電流對(duì)電池進(jìn)行充電；其中，所述第二電流＜所述第一電流。

所述判斷單元102確定所述電池電量值大于所述第二閾值時(shí)，所述判斷單元102輸出第三調(diào)節(jié)信號(hào)至所述調(diào)節(jié)單元103，所述調(diào)節(jié)單元103根據(jù)所述第一調(diào)節(jié)信號(hào)控制所述電池充電電路104輸出第三電流對(duì)電池進(jìn)行充電；其中，所述第三電流＜所述第二電流。

本實(shí)用新型提供的電池充電控制電路中，判斷單元根據(jù)偵測(cè)單元偵測(cè)的電池電量值，判斷電池電量情況，調(diào)節(jié)單元能根據(jù)判斷結(jié)果改變電池充電電路的充電電流大小，電池電量越小，充電電流越大，充電的速度越快，從而能夠滿足無人機(jī)電池快速充電的需求。

請(qǐng)結(jié)合參閱圖2，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的調(diào)節(jié)單元圖。本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中，所述調(diào)節(jié)單元103包括第一三極管Q1、第二三極管Q2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、運(yùn)算放大器U、PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)調(diào)制電路105。所述判斷單元102連接所述第一三極管Q1的基極I1、所述第二三極管Q2的基極I2，所述第一三極管Q1的發(fā)射極和所述第二三極管Q2的發(fā)射極接地，所述第一三極管Q1的集電極連接所述第一電阻R1的第一端，所述第一電阻R1的第二端連接所述運(yùn)算放大器U的同相輸入端和所述第三電阻R3的第一端，所述第二三極管Q2的集電極連接所述第二電阻R2的第一端，所述第二電阻R2的第二端連接所述運(yùn)算放大器U的同相輸入端和所述第三電阻R3的第一端，所述第三電阻R3的第一端連接所述運(yùn)算放大器U的同相輸入端，所述第三電阻R3的第二端接收第一參考電壓Vc1，所述運(yùn)算放大器U的反相輸入端連接電池充電電路104，所述運(yùn)算放大器U的輸出端連接PWM調(diào)制電路105。所述PWM調(diào)制電路105連接所述電池充電電路104。

可選的，所述第一電阻R1的阻值大于所述第二電阻R2阻值。

可選的，所述調(diào)節(jié)單元103還包括第一二極管D1，所述第一二極管D1的陰極連接所述運(yùn)算放大器U的輸出端、所述第一電容C1的第一端和所述第四電阻R4的第一端，所述第一二極管D1的陽(yáng)極連接所述PWM調(diào)制電路105。通過設(shè)置第一二極管D1使得流入所述PWM調(diào)制電路105的電壓比較穩(wěn)定，起到穩(wěn)壓的作用。

可選的，所述PWM調(diào)制電路105包括光耦Q3、穩(wěn)壓電路30和PWM控制芯片40。所述光耦Q3的陽(yáng)極接收第二參考電壓Vc2和連接所述第一二極管D1的陽(yáng)極，所述光耦Q3的陰極連接所述穩(wěn)壓電路30，所述光耦Q3的發(fā)射極接地，所述光耦Q3的集電極連接所述PWM控制芯片40。

可選的，所述PWM調(diào)制電路105還包括第五電阻R5，所述第五電阻R5連接在所述光耦Q3的陰極和陽(yáng)極之間。

所述PWM調(diào)制電路105還包括第二二極管D2，所述第二二極管D2連接在所述光耦Q3的陰極和所述穩(wěn)壓電路30之間，其中，所述第二二極管D2的陽(yáng)極連接所述所述光耦Q3的陰極；所述第二二極管D2的陰極連接所述穩(wěn)壓電路30，起到穩(wěn)壓穩(wěn)流的作用。

PWM調(diào)制電路105中光耦Q3的作用主要是隔離、提供反饋信號(hào)和開關(guān)作用。

具體的，當(dāng)無人機(jī)開始充電時(shí)，無人機(jī)電池組內(nèi)的偵測(cè)單元101開始工作，偵測(cè)單元101檢測(cè)電池充電電路104中電池電量，并將該電池電量值輸出至判斷單元102。

若判斷單元102判斷電池電量低于第一閾值，例如低于80％時(shí)，判斷單元102向所述第一三極管Q1的基極I1、所述第二三極管Q2的基極I2輸出低電平(即第一調(diào)節(jié)信號(hào))，此時(shí)第一三極管Q1和所述第二三極管Q2同時(shí)截止，假設(shè)此時(shí)B點(diǎn)電壓為0.2V，A點(diǎn)電壓經(jīng)過調(diào)整后與B點(diǎn)電壓大致持平時(shí)，所述運(yùn)算放大器U的輸出端輸出電壓恒定，也就是說此時(shí)流入光耦Q3中的電流大致保持穩(wěn)定，PWM控制芯片40提高輸出至電池充電電路104的電流占的空比，所述電池充電電路104輸出第一電流對(duì)電池進(jìn)行充電。

充電一段時(shí)間后，若判斷單元102判斷偵測(cè)單元101偵測(cè)到電池充電電路中104中電池電量高于第一閾值且小于第二閾值時(shí)，例如第二閾值為90％時(shí)，判斷單元102向所述第一三極管Q1的基極I1輸出高電平、向所述第二三極管Q2的基極I2輸出低電平(即第二調(diào)節(jié)信號(hào))，此時(shí)第一三極管Q1導(dǎo)通、所述第二三極管Q2截止，此時(shí)B點(diǎn)電壓下降，假設(shè)下降為0.1V，則此時(shí)A點(diǎn)電壓大于B點(diǎn)電壓，因此所述運(yùn)算放大器U的輸出端輸出電壓降低，使得流入光耦Q3的電流變大。此時(shí)，PWM控制芯片40降低輸出至電池充電電路104的電流占的空比，使得所述電池充電電路104輸出的充電電流有效值降低，輸出功率減小。即所述電池充電電路104輸出第二電流(第二電流＜第一電流)對(duì)電池進(jìn)行充電。由于所述電池充電電路104輸出的充電電流有效值下降，使得A點(diǎn)電壓下降，使得A點(diǎn)電壓下降，經(jīng)過調(diào)整后A點(diǎn)電壓與B點(diǎn)電壓大致持平，此時(shí)經(jīng)過調(diào)整后A點(diǎn)電壓也降為0.1V。所述電池充電電路104輸出穩(wěn)定的第二電流對(duì)電池進(jìn)行充電。

又充電一段時(shí)間后，若判斷單元102判斷偵測(cè)單元101偵測(cè)到電池充電電路中104中電池電量高于第二閾值時(shí)，判斷單元102向所述第一三極管Q1的基極I1輸出高電平、向所述第二三極管Q2的基極12輸出高電平(對(duì)應(yīng)于第三調(diào)節(jié)信號(hào))，此時(shí)第一三極管Q1導(dǎo)通、所述第二三極管Q2導(dǎo)通，此時(shí)B點(diǎn)電壓繼續(xù)下降，假設(shè)下降為0.05V，則此時(shí)A點(diǎn)電壓大于B點(diǎn)電壓，因此所述運(yùn)算放大器U的輸出端輸出電壓降低，此時(shí)輸入光耦Q3中的電流增大，此時(shí)，PWM控制芯片40降低輸出至電池充電電路104的電流占的空比，使得所述電池充電電路104輸出的充電電流有效值降低，輸出功率減小。即所述電池充電電路104輸出第三電流(第三電流＜第二電流)對(duì)電池進(jìn)行充電。由于所述電池充電電路104輸出的充電電流有效值下降，使得A點(diǎn)電壓下降，經(jīng)過調(diào)整后A點(diǎn)電壓與B點(diǎn)電壓大致持平時(shí)經(jīng)過調(diào)整后也降為0.05V。此時(shí)，流入光耦Q3中的電流大致保持穩(wěn)定，PWM控制芯片40控制所述電池充電電路104輸出穩(wěn)定的第三電流對(duì)電池進(jìn)行充電。

可以理解的是，所述電池充電電路104輸出的電流有效值越大，電池的充電速率越快。也就是說，第一電流的電池充電速率大于第二電流的電池充電速率；第二電流的電池充電速率大于第三電流的電池充電速率。

可選的，調(diào)節(jié)單元103還包括負(fù)反饋電路，所述負(fù)反饋電路包括第一電容C1、第二電容C2和第四電阻R4，所述第一電容C1的第一端連接所述第四電阻R4的第一端和所述運(yùn)算放大器U的輸出端，所述第一電容C1的第二端連接所述二電容C2的第一端、所述運(yùn)算放大器U的輸出端及和所述電池充電電路10，所述第四電阻R4第一端連接所述運(yùn)算放大器U的輸出端，第四電阻R4第二端連接所述第二電容C2的第二端，所述第二電容C2的第二端連接所述運(yùn)算放大器U的反相輸入端和所述電池充電電路10。

負(fù)反饋電路的作用在于當(dāng)B點(diǎn)電壓下降時(shí)，A點(diǎn)電壓會(huì)在負(fù)反饋的作用下緩慢下降，避免由于A點(diǎn)電壓突然下降造成電路波動(dòng)。

可選的，調(diào)節(jié)單元103還包括第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5和第六電阻R6。所述第三電容C3串聯(lián)在所述運(yùn)算放大器U的同相輸入端和反向輸入端之間。所述第六電阻R6的第一端連接所述運(yùn)算放大器U的同相輸入端和所述第一電阻R1的第二端，所述第六電阻R6的第二端接地，所述第四電容C4與所述第六電阻R6并聯(lián)。所述第五電容C5與所述第三電阻R3并聯(lián)。上述元器件均起到抗干擾的作用，提高電路電流的穩(wěn)定性。

可選的，所述判斷單元102可以集成于微控制單元(Microcontroller Unit；MCU)中。所述微控制單元安裝于無人機(jī)電池組中。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)該技術(shù)方案保護(hù)范圍的限定。任何在上述實(shí)施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。