[发明专利]充电电路与充电控制方法

说明书

一种充电电路与充电控制方法，用以提供充电电源而对电池电路充电。充电电路包含转换开关电路、至少一电容与转换控制电路。转换开关电路耦接于充电电源与接地电位之间，包括多个串联的转换开关，且转换开关电路具有多个电池电压平衡节点，电连接至电池电路，使每一电池的阳极与阴极，对应电连接至多个电池电压平衡节点。转换控制电路与转换开关电路耦接，用以提供多个转换开关操作信号给转换开关电路，以分别对应操作多个转换开关，而使电容周期性地与电池电路中的每一电池并联，以平衡每一电池的电池跨压。

技术领域

本发明涉及一种充电电路与充电控制方法，特别是指一种在串联电池中，具有平衡每一电池的电池跨压功能的充电电路与充电控制方法。

背景技术

与本申请相关的在前申请有：“A 50MHz 5V 3W 90％Efficiency3-Level BuckConverter with Real-Time Calibration,Xun Liu et.al,2016Symposium on VLSICircuits Digest of Technical Papers”，“Analysis and Design Considerations ofIntegrated 3-Level Buck Converters,Xun Liu et.al,,IEEE TRANSACTIONS ONCIRCUITS AND SYSTEMS Vol.63,No.5,May 2016”以及“Constant ON-Time 3-Level BuckConverter for LowPower Applications,Brian M.Cassidy et.al,IEEE,2015”。

图1揭示一种现有技术的充电电路(充电电路1)，其包含一具有直接充电能力的电源适配器(adaptor)11，电源适配器11可提供直流电流或直流电压，直接经由一缆线20(例如USB缆线)以及一负载开关40(load switch)对一电池电路50进行恒定电流(CC,constantcurrent)或恒定电压(CV,constant voltage)充电，其中直流电流与充电电流ICHG大致上相等。其中，电池电路50包含串联的电池51与电池52。

图1中所示的现有技术，具有至少如下述的缺点。由于电池51与电池52在实际的应用上，往往会有彼此电池跨压不同的情况；在此情况下，由于充电电路1仅根据充电电压VCHG，也就是电池51与电池52电池跨压的总和，决定是否完成充电程序，因此造成电池51与电池52个别的过度充电或充电不足的情形。

有鉴于此，本发明提出一种能够在串联电池中，平衡每一电池的电池跨压的充电电路与充电控制方法。

发明内容

就其中一个观点言，本发明提供了一种充电电路，用以提供一充电电源以对一电池电路充电，其中该电池电路包括多个串联电池，该充电电路包含：一转换开关电路，耦接于该充电电源与一接地电位之间，该转换开关电路包括多个串联的转换开关，且该转换开关电路具有多个电池电压平衡节点，电连接至该电池电路，使每一电池的阳极与阴极，对应电连接至该多个电池电压平衡节点；至少一电容，与该转换开关电路耦接；以及一转换控制电路，与该转换开关电路耦接，用以提供多个转换开关操作信号给该转换开关电路，以分别对应操作该多个转换开关，而使该电容周期性地与该电池电路中的每一电池并联，以平衡每一电池的一电池跨压。

在一较佳实施例中，该充电电路还包含一电源发送单元，与该转换开关电路耦接，用以将一电源转换为一输入电源，使该充电电路将该输入电源转换为该充电电源。

在一较佳实施例中，该充电电路还包含一缆线，用以耦接该电源发送单元与该转换开关电路，其中该缆线是符合通用串行总线规范或通用串行总线供电规范的缆线，该缆线包括一电源线与一信号线，其中该电源线用以耦接该电源，该信号线用以传送该电源相关信号。