[实用新型]一种电源自适应充电电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，涉及电源管理技术，尤其是可充电电池充电管理技术。

背景技术

随着新能源技术的发展，太阳能电池作为一种供电能源，应用越来越普及，太阳能发电，太阳能路灯、便携式充电设备等，都采用太阳能电池作为供电能源。但太阳能电池会受季节、天气和昼夜变化影响，使得其发电输出电流不稳定，在阳光充足的时候，太阳能电池输出电流大，在阳光不足的时候，太阳能电池输出电流小，夜晚时太阳能电池几乎没有电流输出。因此太阳能电池无法单独作为供电电源给设备供电，需要搭配可充电电池一起使用，由可充电电池为设备供电，并由太阳能电池作为电量补充设备给充电电流充电。

可充电电池一般为镍氢电池、镍镉电池、锂电池等高比容量电池，这些电池具有体积小、容量大的特点，可作为高性价比的能量存储器件，但这些可充电电池都需要专门的充电管理电路对其充电电流进行控制，以防止对电池造成损坏和产生危险。传统的充电管理电路一般都采用恒流、恒压充电方式，限定电池的最大充电电流，保证其充电的安全性。但这种充电方式存在一个问题，当电源能量不足，即电源输出电流远小于设计的充电电流时，相当于电源加入重载，电源将会被拉低，导致电源低于正常的充电管理电路工作电压范围，从而无法达到对电池充电的目的，或者会存在反复充电——断电——充电的循环过程，这种情况的充电效率会大大下降，并且可充电电池的寿命与充电次数相关，这样的充电方式也会影响充电电池的使用寿命。而太阳能电池作为供电电源时，就会存在这种电源能量不足的情况。

由于太阳能电池的输出电流不稳定性，其提供给充电电池的电流在不同时间大小不同，这样会导致正常的恒流、恒压充电管理电路工作不正常，当太阳能电池的输出电流达到恒流充电电路的电流能力时，可以充电；当太阳能电池远低于恒流充电电路的电流能力时，充电将会被关闭，无法对充电电池充电。

为了最大限度的利用太阳能电池产生的电量，特别是在阳光不足，太阳能电池输出电流较小时，也能有效收集太阳能电池产生的电量，这就需要充电管理电路能够适应电源输出电流，当电源输出电流大于恒流充电电流时，以恒流方式对可充电电池充电；当电源输出电流小于恒流充电电流时，以电源输出电流对可充电电池充电。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电源自适应充电电路，可以自动适应和匹配电源的输出能力，当电源输出能力强时，电源能提供的电流能力大于设定的恒流充电电流，充电电路以恒流充电方式工作；当电源输出能力弱时，电源能提供的电流能力小于设定的恒流充电电流，以电源提供的电流充电。

为了达到上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种电源自适应充电电路，包括电源检测与控制电路、受控开关和恒流充电电路；

所述电源检测与控制电路包括电阻R1、R2和运算放大器A1；所述电阻R1、R2构成电阻分压网络，用于对电源电压进行采样检测；所述电阻R1、R2的第一端相接，并接于所述运算放大器A1的第一输入端；所述电阻R1的第二端即为所述电源检测与控制电路的第一输入端，外接电源电压；所述电阻R2的第二端即为所述电源检测与控制电路的第二输入端，外接地；所述运算放大器A1的第二输入端即为所述电源检测与控制电路的第三输入端，外接基准电压；所述运算放大器A1的输出端即为所述电源检测与控制电路的输出端，与所述受控开关的输入端相接；

所述恒流充电电路包括MOS管M1、M2、M3，运算放大器A2、A3和电阻R3、R4；所述MOS管M1和M2的第一端相接，即为所述恒流充电电路的第一输入端，外接电源电压；所述MOS管M1和M2的第二端相接，并接于所述运算放大器A2的输出端，所述MOS管M1的第三端与所述MOS管M3的第一端及所述运算放大器A3的第一输入端相接，所述MOS管M2的第三端与所述运算放大器A3的第二输入端相接，即为所述恒流充电电路的输出端，并外接于BAT输出端，与可充电电池正极相接；所述MOS管M3的第二端与所述运算放大器A3的输出端相接，所述MOS管M3的第三端与所述电阻R3、R4的第一端相接；所述电阻R3的第二端即为所述恒流充电电路的第二输入端，外接地；所述电阻R4的第二端与所述运算放大器A2的第一输入端相接，即为所述恒流充电电路的第三输入端，并接于所述受控开关的输出端；所述运算放大器A2的第二输入端即为所述恒流充电电路的第四输入端，外接基准电压。

所述受控开关为二极管、三极管、MOS管开关或由上述三种开关组成的组合式开关。