充電電池的快速充電電路及充電方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種充電電池的快速充電電路及充電方法，包括并聯(lián)連接在電池正極與電源適配器輸入端之間的第一充電電路和第二充電電路以及一控制IC；所述第一充電電路上設置有至少一控制其通斷的第一開關管，所述第一開關管受控于控制IC；所述第二充電電路包括依次串聯(lián)在電池正極與電源適配器輸入端之間的第六MOS管、第一電感和至少一第三開關管，所述第六MOS管和第一電感之間的接點通過一第七MOS管接電池負極，所述第一電感和第三開關管之間的接點通過一第一電容接電池負極，所述電池二端連接有一第三電容，所述第六MOS管、第三開關管和第七MOS管都受控于控制IC。本發(fā)明具有能提高充電效率、解決充電發(fā)熱問題、提高了充電速度、并能滿足各類移動手機端的充電需要的優(yōu)點。
【專利說明】
充電電池的快速充電電路及充電方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及充電電路，尤其是涉及一種能提高充電效率、解決充電發(fā)熱問題、提高了充電速度、并能滿足各類移動手機端的充電需要的充電電池的快速充電電路及充電方法?！颈尘凹夹g】
[0002]隨著移動終端的普及，移動終端的充電時間受到越來越多的關注，用戶都希望自己的移動終端充電時間短且續(xù)航時間長?，F(xiàn)有的充電技術充電時間較慢，效率較差，發(fā)熱嚴重。
【發(fā)明內容】

[0003]為克服現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明目的在于提供一種能提高充電效率、解決充電發(fā)熱問題、提高了充電速度、并能滿足各類移動手機端的充電需要的充電電池的快速充電電路。
[0004]本發(fā)明通過以下技術措施實現(xiàn)的，一種充電電池的快速充電電路，包括并聯(lián)連接在電池正極與電源適配器輸入端之間的第一充電電路和第二充電電路以及一控制1C;
[0005]所述第一充電電路上設置有至少一控制其通斷的第一開關管，所述第一開關管受控于控制1C;
[0006]所述第二充電電路包括依次串聯(lián)在電池正極與電源適配器輸入端之間的第六M0S 管、第一電感和至少一第三開關管，所述第六M0S管和第一電感之間的接點通過一第七M0S 管接電池負極，所述第一電感和第三開關管之間的接點通過一第一電容接電池負極，所述電池二端連接有一第三電容，所述第六M0S管、第三開關管和第七M0S管都受控于控制1C。
[0007]作為一種優(yōu)選方式，所述第一開關管包括串聯(lián)在第一充電電路上控制其通斷的第一 M0S管和第二M0S管，所述第一 M0S管和第二M0S管都受控于控制1C。
[0008]作為一種優(yōu)選方式，所述第三開關管包括串聯(lián)的第三M0S管和第四M0S管，所述第三M0S管和第四M0S管都受控于控制1C。
[0009]作為一種優(yōu)選方式，所述電池為雙節(jié)串聯(lián)的鋰電池。[〇〇1〇]作為一種優(yōu)選方式，所述第一電感和第一電容之間還連接有受控于控制ic的第五 M0S 管。
[0011]作為一種優(yōu)選方式，所述第一電容與第三M0S管之間的接點通過一連接線連接一放電端，在電池正極與放電端之間依次串聯(lián)有第六M0S管、第七M0S管和第一電感，所述第六 M0S管、第七M0S管、第一電感和第一電容形成一降壓放電電路。
[0012]作為一種優(yōu)選方式，所述電池正極與放電端還連接有與降壓放電電路并聯(lián)的一升壓放電電路。
[0013]作為一種優(yōu)選方式，所述升壓放電電路包括依次串聯(lián)在電池正極與放電端之間的第八M0S管、第二電感、開關芯片和二極管，以及在二極管與放電端之間連接電池負極的第二電容。
[0014]本發(fā)明還公開了一種充電電池的快速充電方法，充電方法包括如下步驟:
[0015](11).當控制1C檢測到輸入接口端有輸入電壓時，且輸入電壓在預設的范圍內，則控制1C控制第六M0S管、第七M0S管、第一電感和第一電容組成降壓電路，電池對第一電容充電；[〇〇16](12).接著控制1C控制導通第三M0S管和第四M0S管，控制1C控制第六M0S管、第七M0S管、第一電感和第三電容組成升壓電路，輸入電壓升壓后對電池充電；
[0017](13).控制1C查看電源適配器的通訊，當電源適配器為相匹配的快充適配器時，電源適配器啟動快充協(xié)議；
[0018](14).控制1C關閉第三M0S管、第四M0S管和第七M0S管，第六M0S管保持導通；[〇〇19](15).控制器控制第一M0S管、第二M0S管導通，第三M0S管、第四M0S管導通，電源適配器給電池直流充電，實現(xiàn)快速充電。
[0020]作為一種優(yōu)選方式，還包括放電方法，其包括如下步驟:
[0021](21).電池放電時，控制1C控制降壓放電電路工作，電池降低輸出電壓，對外放電；
[0022](22).控制1C發(fā)送通訊碼，查看受電終端設備是否支持快速充電，如受電終端設備支持快速充電，則判斷受電終端設備的快速充電電壓為支持高于電池電壓還是支持低于電池電壓，如支持低于電池電壓則跳至步驟(24)，否則執(zhí)行下一步；
[0023](23).若受電終端設備為支持高于電池電壓的快速充電的終端，控制1C控制第八 M0S管開通，開關芯片工作，升壓放電電路將輸出電壓升壓到受電終端設備快速充電所需電壓，第五M0S管關閉避免高壓倒灌到電池，同時關閉降壓放電電路，電池通過升壓放電電路給終端供電；[〇〇24](24).若終端支持低于電池電壓的快速充電，則控制IC控制降壓放電電路工作，調節(jié)輸出電壓幅度，限制輸出電流給終端設備快速充電。
[0025]本發(fā)明包括二充電電路，一個主要是用于直充充電，另一個還可進行升壓充電，電池直充時，二充電電路均可打開進行直通，但不僅限于快充時打開的充電通道數(shù)量;任意一個通道可以工作在直通狀態(tài)。本發(fā)明能提高充電效率、解決充電發(fā)熱問題、提高了充電速度、并能滿足各類移動手機端的充電需要【附圖說明】[〇〇26]圖1為本發(fā)明實施例的電路原理圖?！揪唧w實施方式】[〇〇27]下面結合實施例并對照附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。[〇〇28] 一種充電電池的快速充電電路，參考圖1，包括并聯(lián)連接在電池VBAT正極與電源適配器輸入端VIN之間的第一充電電路100和第二充電電路200以及一控制1C，電池VBAT為雙節(jié)串聯(lián)的鋰電池；
[0029]所述第一充電電路100上設置有至少一控制其通斷的第一開關管，所述第一開關管受控于控制1C;在本實施例中第一開關管包括串聯(lián)在第一充電電路100上控制其通斷的第一 M0S管Q1和第二M0S管Q2，所述第一 M0S管Q1和第二M0S管Q2都受控于控制1C;
[0030] 所述第二充電電路200包括依次串聯(lián)在電池VBAT正極與電源適配器輸入端VIN之間的第六M0S管Q6、第一電感L1和第三M0S管Q3、第四M0S管Q4,所述第六M0S管Q6和第一電感 L1之間的接點通過一第七M0S管Q7接電池VBAT負極，所述第一電感L1和第三開關管之間的接點通過一第一電容C1接電池VBAT負極，所述電池VBAT二端連接有一第三電容C3,所述第六M0S管Q6、第三M0S管Q3、第四M0S管Q4和第七M0S管Q7都受控于控制1C。[〇〇31]其充電方法包括如下步驟:[〇〇32](11).系統(tǒng)待機狀態(tài)時，Boost_EN端=0，第五M0S管Q5導通，第一M0S管Q1、第二M0S管Q2、第三M0S管Q3、第四M0S管Q4、第六M0S管Q6、第七M0S管Q7、第八M0S管Q8、第九M0S管Q9 關斷；[〇〇33](12).當控制1C檢測到接口輸入端有輸入電壓時，且輸入電壓在預設的范圍內，則控制1C控制第六M0S管Q6、第七M0S管Q7、第一電感L1和第一電容C1組成BUCK降壓電路，電池降壓對第一電容C1充電；[〇〇34](13).接著控制1C控制導通第三M0S管Q3和第四M0S管Q4,控制1C控制第六M0S管Q6、第七M0S管Q7、第一電感L1和第三電容C3組成BOOST升壓電路，輸入電壓升壓后對電池充電；
[0035](14).控制1C查看電源適配器的通訊，當電源適配器為相匹配的快充適配器時，電源適配器啟動快充協(xié)議；[〇〇36](15).控制1C停止BOOST升壓電路工作，關閉第三M0S管Q3、第四M0S管Q4和第七M0S管Q7，第六M0S管Q6保持導通；[〇〇37](16).控制器控制第一 M0S管Q1、第二M0S管導通Q2,第三M0S管Q3、第四M0S管Q4導通，電源適配器給電池直流充電，實現(xiàn)快速充電。
[0038]本快速充電電路包括二充電電路，一個主要是用于直充充電，另一個還可進行升壓充電，電池快充時，二充電電路均可打開進行直通，但不僅限于快充時打開的充電通道數(shù)量;任意一個通道在直通狀態(tài)。本快速充電電路及充電方法能提高充電效率、解決充電發(fā)熱問題、提高了充電速度、并能滿足各類移動手機端的充電需要
[0039]在一實施例的充電電池的快速充電電路，請參考圖1，在前面技術方案的基礎上具體還可以是，第一電容C1與第三M0S管Q3之間的接點通過一連接線連接一放電端，在電池正極與放電端之間依次串聯(lián)有第六M0S管Q6、第七M0S管Q7和第一電感L1，所述第六M0S管Q6、 第七M0S管Q7、第一電感L1和第一電容C1形成一降壓放電電路300。
[0040]在一實施例的充電電池的快速充電電路，請參考圖1，在前面技術方案的基礎上具體還可以是，電池正極與放電端還連接有與降壓放電電路300并聯(lián)的一升壓放電電路400。
[0041]在一實施例的充電電池的快速充電電路，請參考圖1，在前面技術方案的基礎上具體還可以是，升壓放電電路100包括依次串聯(lián)在電池正極與放電端之間的第八M0S管Q8、第二電感L2、開關芯片U1和二極管D1，以及在二極管D1與放電端V0UT之間連接電池負極的第二電容C2。
[0042]在一實施例的充電電池的快速充電電路的充電方法，在前面技術方案的基礎上具體還可以是，還包括放電方法，其包括如下步驟:
[0043](21)電池放電時，控制1C控制降壓放電電路工作，電池降壓輸出電壓，對外放電；
[0044](22).控制1C發(fā)送通訊碼，查看受電終端設備是否支持快速充電，如受電終端設備支持快速充電，則判斷受電終端設備的快速充電電壓為支持高于電池電壓還是支持低于電池電壓，如支持低于電池電壓則跳至步驟(24)，否則執(zhí)行下一步；
[0045](23).若受電終端設備為支持高于電池電壓的快速充電的終端，控制1C控制第八 M0S管開通，開關芯片工作，升壓放電電路將輸出電壓升壓到受電終端設備快速充電所需電壓，第五M0S管關閉避免高壓倒灌到電池，同時關閉降壓放電電路，電池通過升壓放電電路給終端供電；
[0046](24).若終端支持低于電池電壓的快速充電，則控制IC控制降壓放電電路工作，調節(jié)輸出電壓幅度，限制輸出電流給終端設備快速充電。[〇〇47]以上是對本發(fā)明充電電池的快速充電電路進行了闡述，用于幫助理解本發(fā)明，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，任何未背離本發(fā)明原理下所作的改變、修飾、 替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種充電電池的快速充電電路，其特征在于:包括并聯(lián)連接在電池正極與電源適配 器輸入端之間的第一充電電路和第二充電電路以及一控制1C;所述第一充電電路上設置有至少一控制其通斷的第一開關管，所述第一開關管受控于 控制1C;所述第二充電電路包括依次串聯(lián)在電池正極與電源適配器輸入端之間的第六MOS管、 第一電感和至少一第三開關管，所述第六MOS管和第一電感之間的接點通過一第七MOS管接 電池負極，所述第一電感和第三開關管之間的接點通過一第一電容接電池負極，所述電池 二端連接有一第三電容，所述第六MOS管、第三開關管和第七MOS管都受控于控制1C。2.根據權利要求1所述的充電電池的快速充電電路，其特征在于:所述第一開關管包括 串聯(lián)在第一充電電路上控制其通斷的第一 MOS管和第二MOS管，所述第一 MOS管和第二MOS管 都受控于控制1C。3.根據權利要求1所述的充電電池的快速充電電路，其特征在于:所述第三開關管包括 串聯(lián)的第三MOS管和第四MOS管，所述第三MOS管和第四MOS管都受控于控制1C。4.根據權利要求1所述的充電電池的快速充電電路，其特征在于:所述電池為雙節(jié)串聯(lián) 的鋰電池。5.根據權利要求1所述的充電電池的快速充電電路，其特征在于:所述第一電感和第一 電容之間還連接有受控于控制1C的第五MOS管。6.根據權利要求1所述的充電電池的快速充電電路，其特征在于:所述第一電容與第三 MOS管之間的接點通過一連接線連接一放電端，在電池正極與放電端之間依次串聯(lián)有第六 MOS管、第七MOS管和第一電感，所述第六MOS管、第七MOS管、第一電感和第一電容形成一降 壓放電電路。7.根據權利要求6所述的充電電池的快速充電電路，其特征在于:所述電池正極與放電 端還連接有與降壓放電電路并聯(lián)的一升壓放電電路。8.根據權利要求7所述的充電電池的快速充電電路，其特征在于:所述升壓放電電路包 括依次串聯(lián)在電池正極與放電端之間的第八MOS管、第二電感、開關芯片和二極管，以及在 二極管與放電端之間連接電池負極的第二電容。9.一種充電電池的快速充電方法，其特征在于充電方法包括如下步驟:(11).當控制1C檢測到輸入接口端有輸入電壓時，且輸入電壓在預設的范圍內，則控制 1C控制第六MOS管、第七MOS管、第一電感和第一電容組成降壓電路，電池對第一電容充電；(12).接著控制1C控制導通第三MOS管和第四MOS管，控制1C控制第六MOS管、第七MOS 管、第一電感和第三電容組成升壓電路，輸入電壓升壓后對電池充電；(13).控制1C查看電源適配器的通訊，當電源適配器為相匹配的快充適配器時，電源適 配器啟動快充協(xié)議；(14).控制1C關閉第三MOS管、第四MOS管和第七MOS管，第六MOS管保持導通；(15).控制器控制第一MOS管、第二MOS管導通，第三MOS管、第四MOS管導通，電源適配器 給電池直流充電，實現(xiàn)快速充電。10.根據權利要求9所述的充電電池的快速充電方法，其特征在于:還包括放電方法，其 包括如下步驟:(21).電池放電時，控制1C控制降壓放電電路工作，電池降低輸出電壓，對外放電；(22).控制1C發(fā)送通訊碼，查看受電終端設備是否支持快速充電，如受電終端設備支持 快速充電，則判斷受電終端設備的快速充電電壓為支持高于電池電壓還是支持低于電池電 壓，如支持低于電池電壓則跳至步驟(24)，否則執(zhí)行下一步；(23).若受電終端設備為支持高于電池電壓的快速充電的終端，控制IC控制第八MOS管 開通，開關芯片工作，升壓放電電路將輸出電壓升壓到受電終端設備快速充電所需電壓，第 五MOS管關閉避免高壓倒灌到電池，同時關閉降壓放電電路，電池通過升壓放電電路給終端 供電；(24).若終端支持低于電池電壓的快速充電，則控制1C控制降壓放電電路工作，調節(jié)輸 出電壓幅度，限制輸出電流給終端設備快速充電。
【文檔編號】H02J7/00GK106026225SQ201610338912
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】鐘傳富, 李 昊, 林國鋒
【申請人】深圳維普創(chuàng)新科技有限公司