[发明专利]用于电池充电的交流信号功率变换系统、充电系统及方法

说明书

本公开提供用于电池充电的交流信号功率变换系统、充电系统及方法。交流信号功率变换系统包括：市电整流滤波电路，该市电整流滤波电路接收交流电信号，并且对所接收的交流电信号进行整流和滤波；功率变换电路，该功率变换电路从所述市电整流滤波电路接收经整流和滤波的电信号，并且对所接收的电信号进行功率变换；输出整流滤波电路，该输出整流滤波电路从所述功率变换电路接收经功率变换的电信号，对所接收的电信号进行整流和滤波以得到直接用于对所述电池充电的直流电信号；以及恒压恒流分档电路，其从所述交流信号功率变换系统的外部接收电流档级指令，并且根据所述电流档级指令控制功率变换电路以实现对所述电池的分档恒流充电。

技术领域

本发明总体涉及电路领域，更具体地，涉及一种用于电池充电的交流信号功率变换系统、充电系统及方法。

背景技术

锂电池是现今社会各类便携式设备不可或缺的组成部分，广泛用于手机、笔记本、平板电脑、无人机、扫地机等。锂电池为充电次数有限的可充电电池，需要配合相应的充电器来使用。由于不同的锂电池具有不同的电池特性，因此，充电器对其进行充电的方式需要与电池的特性相符，否则会影响电池的寿命及容量。

由于成本或设计原因，充电器的充电方式多种多样，不同的充电方法对充电器的线路有不同的要求。但是传统的充电器至少包括交流到直流(AC-DC)恒压转换器、直流到直流(DC-DC)恒流转换器以及电压检测和控制器，由此也导致了传统充电器结构复杂和体积大等问题。因此，存在设计适于携带的体积较小的充电器的需要。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种用于电池充电的交流信号功率变换系统，该交流信号功率变换系统包括：市电整流滤波电路，该市电整流滤波电路接收交流电信号，并且对所接收的交流电信号进行整流和滤波；功率变换电路，该功率变换电路从市电整流滤波电路接收经整流和滤波的电信号，并且对所接收的电信号进行功率变换；输出整流滤波电路，该输出整流滤波电路从功率变换电路接收经功率变换的电信号，对所接收的电信号进行整流和滤波以得到直接用于对电池充电的直流电信号；以及恒压恒流分档电路，该恒压恒流分档电路从交流信号功率变换系统的外部接收电流档级指令，并且根据电流档级指令控制功率变换电路以实现对电池的分档恒流充电。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于电池充电的充电系统，该充电系统包括：上述交流信号功率变换系统；以及电压检测和控制电路，该电压检测和控制电路对电池中的一个或多个电芯中的每个电芯进行实时检测以获得每个电芯的实时电压，并且基于预定充电模型和实时电压来生成并输出电流档级指令；其中，交流信号功率变换系统中的恒压恒流分档电路通过控制输入功率变换电路的电流来对直流电信号进行分档恒流控制。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于电池充电的方法，该方法包括：通过市电整流滤波电路接收交流电信号并且对所接收的交流电信号进行整流和滤波；通过功率变换电路从市电整流滤波电路接收经整流和滤波的电信号并且对所接收的电信号进行功率变换；通过输出整流滤波电路从功率变换电路接收经功率变换的电信号，并且对所接收的电信号进行整流和滤波以得到直接用于对电池充电的直流电信号；以及通过恒压恒流分档电路从交流信号功率变换系统的外部接收电流档级指令，并且根据电流档级指令控制功率变换电路以实现对电池的分档恒流充电。

本发明实施例所提供的用于电池充电的交流信号功率变换系统、充电系统及方法不仅能够实现充电的恒压恒流分档控制，而且充电系统结构简单，成本较低。此外，本发明实施例所提供的交流信号功率变换系统和充电系统能够用于由多个电芯串联而成电池充电。

附图说明

结合以下附图，根据本发明的实施例的描述可以更好地理解本发明，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的用于电池充电的充电系统的框图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的预定充电模型。

图3示出了根据本发明的一个实施例的电流档级指令。