[发明专利]一种电源自适应锂电池充电管理电路

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，涉及电源管理技术，尤其是太阳能供电的锂电池充电管理技术。

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，特别是锂电池，具有最大的比容量，目前在便携产品上得到了广泛应用。但锂电池由于其化学活性特别活泼，对充放电的电压、电流和环境条件要求都很高，否则容易引起爆炸、起火等危险。因此锂电池都需要专门的充放电管理电路对其充放电进行控制，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，并且锂电池的寿命与充电次数相关，这样的充电方式也会影响锂电池的使用寿命。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，其提供给锂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，以恒流方式对锂电池充电；当电源输出电流小于恒流充电电流时，以电源输出电流对锂电池充电。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电源自适应锂电池充电管理电路，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，同时能提供满足于对锂电池充电的三段式管理，即涓流充电、恒流充电和恒压充电管理及过热保护的恒温充电管理，使本发明适用于太阳能供电的锂电池充电管理应用。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种电源自适应锂电池充电管理电路，包括基准电压电路、恒流充电电路、电池电压采样网络、充电终止电路、电源电压采样网络、电源自适应充电控制电路、涓流充电电路、恒压充电电路、恒温充电电路和四路受控开关；