CN103124097A - 智能型锂离子充电器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及充电器电路技术领域，具体涉及智能型锂离子充电器，包括电池充电管理芯片、电压基准模块、电流基准模块、电池电压检测电路、电池温度检测电路、第一振荡器和第二振荡器，所述电压基准模块、电流基准模块、电池电压检测电路、电池温度检测电路、第一振荡器和第二振荡器均分别与所述电池充电管理芯片连接。
Description
技术领域
本发明涉及充电器电路技术领域，具体涉及智能型锂离子充电器。
背景技术
现有技术中，锂离子充电器广泛应用于数码相机、手机等便携式电子产品中。但由于现有锂离子充电器不带欠压/过压保护、安全充电时间、电池短路/过压保护等功能，使得锂离子充电器在充电过程中不能够自动准确地检测出充电的状态信息，及时的做出相应的调整，从而降低了使用性能，缩短使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够自动准确地检测出充电的状态信息、并具有欠压、过压等保护功能的智能型锂离子充电器。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：智能型锂离子充电器，包括电池充电管理芯片、电压基准模块、电流基准模块、电池电压检测电路、电池温度检测电路、第一振荡器和第二振荡器，所述电压基准模块、电流基准模块、电池电压检测电路、电池温度检测电路、第一振荡器和第二振荡器均分别与所述电池充电管理芯片连接。
进一步地，所述智能型锂离子充电器还包括过温保护电路，所述过温保护电路与所述电池充电管理芯片连接。
进一步地，所述智能型锂离子充电器还包括热调制电路，所述热调制电路与所述电池充电管理芯片连接。
本发明具有以下有益效果：本发明所述的智能型锂离子充电器，采用电池电压检测电路、电池温度检测电路、过温保护电路以及热调制电路等对锂离子充电器充电时进行欠压、过压、过温等保护功能，并能够自动准确地检测出充电的状态信息，及时做出相应的调整，从而提高了充电器使用性能，延长使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明应用的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示，智能型锂离子充电器，包括电池充电管理芯片1、电压基准模块2、电流基准模块3、电池电压检测电路4、电池温度检测电路5、第一振荡器6和第二振荡器7，所述电压基准模块2、电流基准模块3、电池电压检测电路4、电池温度检测电路5、第一振荡器6和第二振荡器7均分别与所述电池充电管理芯片1连接；其中，电压基准模块和电流基准模块，用于给其他模块电路提供参考电压和基准及偏置电流；电池电压检测电路，用于电池短路和电池过压检测、预充电状态切换、重复充电以及电池插入检测功能等；电池温度检测电路，用于监测电池温度，输出控制信号调整充电状态，以满足 JEITA 温度标准；第一振荡器，用于最长安全充电时间计时，振荡频率可通过电阻调节；第二振荡器，用于内部防噪声所需锁存时间计时。
所述智能型锂离子充电器还包括过温保护电路8，所述过温保护电路8与所述电池充电管理芯片1连接；过温保护电路，用于芯片温度过高时，关断电路，停止充电。
所述智能型锂离子充电器还包括热调制电路9，所述热调制电路9与所述电池充电管理芯片1连接，热调制电路，用于芯片温度升高时减少充电电流，降低芯片温度，使芯片温度维持在所设置的调制温度。
如图2所示，智能型锂离子充电器的工作流程为：上电之后，芯片首先开始检测电源电压 VCC，若 3.3V≤VCC≤6V，且 VCC>VBAT表明电源电压处于正常的工作范围；若 VCC<3.3V，表明电源处于欠压状态，包括基准在内的电路主要模块均不工作；若 VCC>6V，表明输入过压，停止充电，但电路主要模块均工作；若 VCC<VBAT，这时输出一个 SLEEP 信号，控制包括基准在内的主要模块不工作，整个电路进入低功耗休眠模式。
若电源电压处于正常工作范围内，则进行电池检测和电池初始温度检测，通常锂离子电池有 3 个接触端：正极、负极和 NTC 电阻，考虑到实际电池接入时，有可能有一端并没有接好，因此下面分析将电池和 NTC 电阻独立考虑：如果检测到输出端接有电池且电池温度正常，则可以进入充电环节，STAT1 上的 LED 亮；如果检测到输出端接有电池而电池初始温度异常，则不会充电且 STAT1 上的 LED以 2.5Hz 频率闪烁；如果检测到输出端没接电池，且 NTC 电阻也不在，则将输出端电压拉至 0V；如果检测到输出端没接电池，而 NTC 接好且温度正常，则持续电池检测，直到电池接入或 NTC 电阻接入。
判断电池接入，且 NTC 温度正常后，如果电池电压 VBAT<0.5V，判断电池短路，用 20mA 的电流激活电池，同时 STAT1 上的 LED 以 2.5Hz 频率闪烁；如果电池电压 0.5V<VBAT<3V，判断为过放电电池，预充电处理，充电电流和恒流充电电流成比例关系，且由 PRETERM 端所接电阻决定，通常为 20%的恒流充电电流；如果电池电压 VBAT>3V，恒流充电，充电电流由 ISET 端电阻大小决定，正常充电过程中，STAT1 上的 LED 亮。
当电池电压接近 4.215V 时，转换为恒压模式，充电电流减小，如果充电电流减小到设置的预充电电流时，判断为电池已充满，同时进行电池检测，如果电池仍在，则 STAT1 上的 LED 熄灭，STAT2 上的 LED 亮；如果此时检测到电池不在，而 NTC 电阻还在且温度正常，则持续电池检测；如果 NTC 电阻亦不在，则输出端电压被拉至 0V。充满电后，停止充电，STAT1 上的 LED 熄灭，STAT2 上的 LED亮。如果电池电压降至 4.1V 以下，则芯片自动重新开始对电池充电。
某些异常情况中，如果电池电压上升至 4.4V 左右，而充电还未停止，则判断为电池过压，停止充电，且 STAT1 上的 LED 以 2.5Hz 频率闪烁；如果电池电压突然从 3V 以上降至 2.5V 以下，则认为电池短路，充电电流变为 20mA，同时 STAT1上的 LED 以 2.5Hz 频率闪烁。
电池的初始温度范围为-2℃到 42℃，充电过程中电池温度范围为-2℃到 57℃。如果电池的温度范围超过了-2℃到 57℃，则停止充电，且 STAT1 上的 LED 熄灭，当温度恢复到 0℃到 40℃以内时，才能重新开始充电；如果电池的温度高于-2℃，但低于 9℃，则充电电流减半；如果电池的温度高于 45℃，但小于 57℃，则恒压充电电压变为 4.1V。
从初始充电开始，芯片内的计时器开始计时，最长充电时间可编程。典型情况下(RTMR=50kΩ)，对于预充电，如果在 60 分钟内，没有将电池电压充至 3V 以上，则认为异常，STAT1 上的 LED 以 2.5Hz 频率闪烁；对于恒流充电，如果在 300 分钟内，电池还没充满，则认为异常，STAT1 上的 LED 以 2.5Hz 频率闪烁。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.智能型锂离子充电器，其特征在于，包括电池充电管理芯片（1）、电压基准模块（2）、电流基准模块（3）、电池电压检测电路（4）、电池温度检测电路（5）、第一振荡器（6）和第二振荡器（7），所述电压基准模块（2）、电流基准模块（3）、电池电压检测电路（4）、电池温度检测电路（5）、第一振荡器（6）和第二振荡器（7）均分别与所述电池充电管理芯片（1）连接。
2.根据权利要求1所述的智能型锂离子充电器，其特征在于，所述智能型锂离子充电器还包括过温保护电路（8），所述过温保护电路（8）与所述电池充电管理芯片（1）连接。
3.根据权利要求1所述的智能型锂离子充电器，其特征在于，所述智能型锂离子充电器还包括热调制电路（9），所述热调制电路（9）与所述电池充电管理芯片（1）连接。
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Publications (1)
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2013
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