[发明专利]一种电池快速充电电路

说明书

技术领域

本发明涉及电源管理领域，尤其涉及一种电池快速充电电路。

背景技术

目前大多数电池充电电路进行三段充电控制：预充电、恒流充电和恒压充电。其中，恒流充电通常都是以较大电流对锂电池进行充电，但较大电流会在锂电池的内阻产生很大的电压降，由此就容易导致在恒流充电过程中测得锂电池的电压已达到充满电压，然而锂电池的实际电压却远未达到充满电压。针对这种情况，通过恒流充电使锂电池实际电压达到一定高度之后，再采用恒压充电就显得十分重要。

图1为现有技术的电池充电电路。当电池电压VBAT小于第三阈值电压VPRE（例如3V）时，第三比较器C3_pre输出的PRENB信号为低电平，PREN信号为高电平，开关S3导通，开关S1关断。第一运算放大器IA以0.1V为参考输入电压，调整使得PROG电压等于0.1V，此时参考电流（流经PMOS晶体管MP1的电流，也等于流经电阻RPROG的电流）等于0.1V/RPROG，其中RPROG为电阻Rprog的电阻值，第二运算放大器MA调整让PMOS晶体管MP2的电流等于PMOS晶体管MP1的电流的1000倍，即等于100/RPROG，此时为预充电。当电池电压VBAT大于第三阈值电压VPRE且电池电压VBAT低于第一阈值电压VREG时，反馈环路主要由第一运算放大器IA控制，此时PREN信号为低电平，PRENB为高电平，开关S1导通，开关S3关断，第一运算放大器IA以1V为参考输入电压，调整使得PROG电压等于1V，此时参考电流（流经PMOS晶体管MP1的电流，也等于流经电阻RPROG的电流）等于1V/RPROG，其中RPROG为电阻Rprog的电阻值，第二运算放大器MA调整让MP2的电流等于PMOS晶体管MP1的电流的1000倍，即等于1000/RPROG，此时为恒流充电。当电池电压VBAT电压接近或等于第一阈值电压VREG时，反馈环路由第三运算放大器VA控制，将电池电压VBAT调整至等于第一阈值电压VREG(例如4.2V)，随着电池被继续充电，接近充满时，充电电流不断下降，此时为恒压充电。

在恒压充电过程中，可以随着锂电池实际电压的逐渐升高而随之减小充电电流、直至锂电池的实际电压达到充满电压为止。然而，传统恒压充电都采用持续充电的方式，因而无法在恒压充电过程中测得锂电池的实际电压、即锂电池内阻不存在电压降时的电压，从而为了避免锂电池过充，就需要恒压充电所采用的充电电流平均值非常小，进而也就会导致恒压充电的过程极其漫长。

为了缩短恒压充电所需的时间，有必要对传统恒压充电模式进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池快速充电的电路，以解决上述现有技术电池在恒压充电过程中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电池快速充电电路，包括：充电模块和检测模块，

所述检测模块将电池电压分别与第一阈值电压和第三阈值电压进行比较，所述第一阈值电压大于所述第三阈值电压；

当所述电池电压大于所述第三阈值电压且小于第一阈值电压时，所述检测模块输出第一比较结果，所述充电模块根据所述第一比较结果以第一电流值对所述电池进行充电；

当所述电池电压大于所述第一阈值电压时，所述检测模块输出第二比较结果，所述充电模块根据所述第二比较结果和周期性脉冲信号以不同电流值交替对所述电池进行充电。

根据本发明的电池充电电路，能够缩短电池在恒压充电过程所需的时间，从而加快电池充电时间。

附图说明

图1为现有技术的电池充电电路结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电池快速充电电路结构示意图；

图3为图1所示电路充电过程中电池电压和充电电流的变化示意图；

图4为图2图示电路充电过程中电池电压和充电电流的变化示意图。

具体实施方式

通过以下结合附图以举例方式对本发明的实施方式进行详细描述后，本发明的其他特征、特点和优点将会更加明显。

图2为本发明实施例提供的一种电池快速充电电路结构示意图。如图2所示，该电路包括充电模块100和检测模块200。

具体地，检测模块200包括第一比较器Com1、第二比较器Com2、第三比较器Com3，D触发器FFDR1和逻辑运算单元210。