[发明专利]充电控制电路和充电装置以及充电控制方法和充电方法

说明书

技术领域

本发明涉及充电技术，特别涉及适用于输出电压和输出电流可调节的充电方式的充电控制电路和充电装置、以及充电控制方法和充电方法。

背景技术

图1为现有技术中的一种充电装置的示例性结构示意图。如图1所示，该充电装置1用于对电池100充电，该充电装置1包括充电执行电路11、充电保护电路12、以及充电控制电路13。

其中，充电执行电路11用于在充电时从其充电输出端产生输出电压Vout和输出电流Iout、并调节产生的输出电压Vout和输出电流Iout。

具体说，充电执行电路11包括差分放大器111和112、电压选择器113、以及可调节开关114（本文仅以PMOS作为可调节开关114为例）；差分放大器111的一路负输入端作为充电执行电路11的电流基准输入端、差分放大器112的一路负输入端作为充电执行电路11的电压基准输入端、PMOS 114的漏极D作为充电执行电路11的上述充电输出端。

差分放大器111的一路负输入端接收输入的标定电流基准Iref_s，差分放大器111的另一路正输入端接收充电执行电路11的充电输出端反馈的输出电流Iout，差分放大器111的输出端输出具有正电压值的一控制信号Ctrl_I，该控制信号Ctrl_I的正电压值表示输出电流Iout相比于标定电流基准Iref_s的电流差幅；

差分放大器112的一路负输入端接收输入的标定电压基准Vref_s，差分放大器112的另一路正输入端接收充电执行电路11的充电输出端输出的输出电压Vout，差分放大器112的输出端输出具有正电压值的一控制信号Ctrl_V，该控制信号Ctrl_V的正电压值表示输出电压Vout相比于标定电压基准Vref_s的电压差幅；

电压选择器113接收上述的控制信号Ctrl_I和控制信号Ctrl_V，电压选择器113还接收充电保护电路12依据充电状态信号S（例如用于表示电源Vcc0的状态、充电装置1的内部温度、电池100的内部温度等状态的信号）输出的一控制信号Ctrl_P，该控制信号Ctrl_P的正电压值表示是否异常，通常情况下该控制信号Ctrl_P的正电压值会在异常时升高；并且，电压选择器113从控制信号Ctrl_I、控制信号Ctrl_V、以及控制信号Ctrl_P的正电压值中选取最大的一个（本文仅以选取最大为例、但实际应用中也可能针对不同的元器件特性而存在选取最小的情况），并将PMOS 114的栅极G置为所选取的最大的正电压值；

PMOS 114的源极S连接输入电源Vcc0，PMOS 114的漏极D连接电池100、并用于产生输出电流Iout和输出电压Vout；随着PMOS 114的栅极G的正电压值的变化，PMOS 114的源极S和漏极D之间的导通程度可以随之调节，从而实现对输出电流Iout的调节；相应地，由于输出电压Vout等于电池100的内核电压V0与电池100的内阻R0所产生的压降之和，而内核电压V0与内阻R0所产生的压降均与输出电流Iout相关，因此，通过对输出电流Iout的调节还能够实现对输出电压Vout的调节。

充电控制电路13用于依据输出电流Iout是否小于标定电流基准Iref_s’控制充电的终止。

具体说，充电控制电路13包括一比较器130。比较器130的一路负输入端接收充电执行电路11的充电输出端反馈的输出电流Iout，比较器130的另一路正输入端接收标定电流基准Iref_s’，比较器130的输出端产生一充电终止信号Fin_a；当输出电流Iout小于标定电压基准Iref_s’时，充电终止信号Fin_a置为有效的高电平、用以触发充电执行电路11的充电终止。

其中，标定电流基准Iref_s为公认的恒流充电的电流基准，标定电流基准Iref_s’为公认的充电终止的电流基准，标定电流基准Iref_s大于标定电流基准Iref_s’；而上述的标定电压基准Vref_s则为公认的充电终止的电压基准。

下面，结合标定电流基准Iref_s、标定电流基准Iref_s’、以及标定电压基准Vref_s的上述含义，对现有如图1所示充电装置1的基本工作原理进行详细说明。由于充电保护电路12是可选的、而非必需，因此，在下文的详细说明中，假设充电保护电路12输出的控制信号Ctrl_P一直保持在表示无异常的较低正电压值。

在充电启动阶段：