[实用新型]电池放电电路和用于电池放电电路的控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路，尤其涉及电池放电电路。 

背景技术

在现有的电池管理应用中，为了防止电池被过放电，通常在电池电压小于一阈值电压时，将电池与电池放电电路断开。然而，在放电电流较大时，这种过放电保护方式会导致一些问题。 

如图1所示，电池可以等效为由电容与电阻串联而成，电池放电电路耦接在电池与负载之间，将电池中存储的能量传递至负载。图2为图1所示电池放电电路在大放电电流情况下的工作波形图。从图2可以看出，当放电电流Idchg较大时，电池内阻两端的电压也较大，电池电压Vbat快速减小至阈值电压Vth，过放电保护被触发。电池与电池放电电路被断开，使得放电电流Idchg变为零，电池内阻两端的电压也变为零。电池的内阻效应和弛豫效应，将导致电池电压Vbat再次增大。这实际上意味着，在放电电流较大时，虽然电池电压Vbat减小至阈值电压Vth，但此时电池中仍剩余许多能量。由于电池与电池放电电路被断开，这些剩余的能量无法获得利用。 

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供能充分利用电池中存储能量的电池放电电路。 

根据本实用新型实施例的一种用于电池放电电路的控制器，该电池放电电路包括耦接在电池与负载之间、具有至少一个开关管的开关电路，其中在电池电压小于阈值电压时，开关电路与电池断开，其特征在于，该控制器包括：第一误差放大电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收电池电压，第二输入端接收第一参考电压，第一误差放大电路基于电池电压与第一参考电压之间的误差，在输出端产生第一补偿信号，其中 第一参考电压大于阈值电压；以及脉宽调制电路，耦接至误差放大电路的输出端以接收第一补偿信号，并在电池电压小于第一参考电压时基于第一补偿信号产生控制信号，以控制开关电路中的开关管。 

在一个实施例中，该控制器还包括：第二误差放大电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收第二参考电压，第二输入端接收代表开关电路输出信号的反馈信号，第二误差放大电路基于第二参考电压与反馈信号之间的误差，在输出端产生第二补偿信号；以及选择电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至第一误差放大电路的输出端以接收第一补偿信号，第二输入端耦接至第二误差放大电路的输出端以接收第二补偿信号，输出端耦接至脉宽调制电路以提供补偿信号，选择电路基于电池电压，将第一补偿信号或第二补偿信号作为补偿信号提供至输出端；其中脉宽调制电路基于补偿信号产生控制信号以控制开关电路中的开关管。 

在一个实施例中，所述选择电路包括第一二极管和第二二极管，第一二极管和第二二极管均具有阴极和阳极，其中第一二极管的阴极耦接至第一误差放大电路的输出端以接收第一补偿信号，第二二极管的阴极耦接至第二误差放大电路的输出端以接收第二补偿信号，第一二极管和第二二极管的阳极耦接在一起，并耦接至脉宽调制电路以提供补偿信号。 

在一个实施例中，所述脉宽调制电路包括：振荡器，产生时钟信号和斜坡信号；比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收斜坡信号与代表流过开关电路中开关管电流的电流采样信号之和，第二输入端耦接至选择电路的输出端以接收补偿信号，比较器将斜坡信号与电流采样信号之和与补偿信号进行比较，在输出端产生复位信号；以及触发器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至振荡器以接收时钟信号，第二输入端耦接至比较器的输出端以接收复位信号，触发器基于时钟信号和复位信号，在输出端产生控制信号。 

根据本实用新型实施例的一种电池放电电路，包括：开关电路，耦接在电池与负载之间，具有至少一个开关管，通过该至少一个开关管的导通与关断将电池中的能量传递至负载；以及如前所述的控制器。 

根据本实用新型的实施例，在电池电压小于第一参考电压时，调整控制 信号以将电池电压调节至第一参考电压。放电电流在控制信号的作用下逐渐减小，电池中存储的能量被缓慢但充分地传递至负载。同时，电池电压被调节至第一参考电压，也有效避免了电池被过放电。 

附图说明

图1示出了现有的电池放电电路的框图； 

图2为图1所示电池放电电路在大放电电流情况下的工作波形图； 

图3为根据本实用新型一实施例的电池放电电路300的框图； 

图4为根据本实用新型一实施例的图3所示电池放电电路300的工作波形图； 

图5为根据本实用新型一实施例的电池放电电路500的框图；