[发明专利]充电装置及其充电控制电路与控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种充电装置，特别是指一种可补偿充电路径或电池内部的寄生电阻的充电装置。本发明也涉及用于充电装置中的充电控制电路以及控制方法。

背景技术

图1显示一种现有技术的充电装置的方块图，充电装置1包含一电源转换电路30，用以转换一输入电源VIN而产生一直流输出电源，直流输出电源包括一直流输出电压VBUS以及一直流输出电流IDC，用以对电池20充电。电池20包括一电池储能核心(battery cell)201。就电池20的外部看来，电池20具有一电池电压VBATS，但电池20的内部具有内电阻，其以RI来等效表示，因此电池储能核心201上的实际电压低于电池电压VBATS，以VBAT来表示，以下称为电池净电压(battery net voltage)。电池20的内电阻RI可能来自于其内部组成的寄生电阻、线路电阻、接触电阻、或其他电阻等。

图1中所示的现有技术，其缺点在于，由于内电阻RI的存在，使得电池电压VBATS不等于电池净电压VBAT，且在较高的充电电流下，电池电压VBATS与电池净电压VBAT之间有显著的压降。然而，现有技术的充电装置，仅是根据从电池20外部取得的信息(直流输出电压VBUS或电池电压VBATS)来进行充电控制，因此当电池电压VBATS与电池净电压VBAT之间有显著压降时，会误判电池净电压VBAT，而未能对电池20有效充电。举例而言，常用的充电控制方式是在充电阶段的前期，当电池电压距离目标电压差距较大时，以定电流充电，此时电流量较大，而在充电阶段的后期，当电池电压距离目标电压差距较小时，以定电压充电，此时电流量较小。但是当误判电池净电压VBAT时，会过早改以定电压充电，造成充电时间延长，且因为误判电池储能核心的实际电压(即电池净电压VBAT)，以致造成电池充电不足。

本发明相较于图1的现有技术，可准确感测电池净电压，免除电池内电阻或充电路径寄生电阻所造成的影响，并据此输出较佳的充电电流或电压，可对电池充分充电，或是缩短充电时间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种充电装置及其充电控制电路与控制方法，可准确感测电池净电压，免除电池内电阻或充电路径寄生电阻所造成的影响，并据此输出较佳的充电电流或电压，可对电池充分充电，或是缩短充电时间。

为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种充电装置，包含：一电源转换电路，用以提供一直流输出电源经由一充电路径对一电池进行充电，该直流输出电源包括一直流输出电压以及一直流输出电流，其中，该电池具有一电池净电压，且该直流输出电压与该电池净电压间因一电阻效应而造成一压降；以及一充电控制电路，包括：一转换控制电路，用以控制该电源转换电路使该直流输出电压和该直流输出电流具有多组不同的直流输出电压位准和直流输出电流位准，其中每一直流输出电压位准和对应的直流输出电流位准构成一电压-电流对；一感测电路，用以感测该直流输出电压位准及/或该直流输出电流位准；及一判断电路，根据多的该电压-电流对而得知该电阻效应的阻值及/或该电池净电压。

所述电阻效应，可包括该充电路径的线路电阻及/或该电池的内电阻。

在一较佳实施例中，该充电装置还包括：一缆线，其一端耦接于该电源转换电路，另一端用以耦接于该电池。该缆线可包括电源线及第一与第二连接器，其中该电源线经由该第一与第二连接器而分别用以与该电源转换电路和该电池耦接。

在一较佳实施例中，该充电装置还包括：一开关，耦接于该电源转换电路与该电池之间。

在一较佳实施例中，在得知该电阻效应的阻值及/或该电池净电压后，该转换控制电路根据该电阻效应的阻值及/或该电池净电压，控制该电源转换电路对该电池进行定电流或定电压充电。

在一较佳实施例中，该多个的该电压-电流对于一感测时段内取得，在此感测时段内，该电池净电压的变化小于一电压变化值。