[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

权利要求书

1.一种用于电池充电的交流信号功率变换系统，其特征在于，所述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，该恒压恒流分档电路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，

其中，所述恒压恒流分档电路具有多个电压基准，从而能够输出相应的多个电流，以实现所述分档恒流控制；

所述恒压恒流分档电路的第一端子与所述功率变换电路的第一端子相连接，所述恒压恒流分档电路的第二端子与所述功率变换电路的第二端子相连接；

所述恒压恒流分档电路包括控制芯片和第一电阻，所述控制芯片包括引脚GATE和引脚CS，所述引脚GATE作为电流输出控制脚，所述引脚CS作为电流取样脚；

所述引脚GATE与所述恒压恒流分档电路的第一端子相连接，所述引脚CS与所述恒压恒流分档电路的第二端子相连接，所述第一电阻的第一端子与所述恒压恒流分档电路的第二端子相连接，并且所述第一电阻的第二端子接地；

所述控制芯片被配置为：通过所述引脚CS对流过所述第一电阻的电流进行采样；基于所采样的电流和所述第一电阻的电阻值得到所述第一电阻两端的电压值；基于所述电流档级指令和预设充电模型得到所述多个电压基准中相应的电压基准；将所述第一电阻两端的电压值与所述相应的电压基准进行比较，来控制所述引脚GATE的脉冲宽度，从而控制所述功率变换电路的电流。

2.根据权利要求1所述的交流信号功率变换系统，其中，所述电流档级指令包括经脉冲宽度调制的信号。

3.根据权利要求1所述的交流信号功率变换系统，其中，所述电流档级指令包括电流升档指令和电流降档指令。

4.根据权利要求1所述的交流信号功率变换系统，其中，所述控制芯片是电流可外部通讯编程控制的脉冲宽度调制恒流恒压集成电路。

5.一种用于电池充电的充电系统，其特征在于，所述充电系统包括：

如权利要求1至4中任一项所述的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所述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所述实时电压来生成并输出所述电流档级指令；

其中，所述交流信号功率变换系统中的所述恒压恒流分档电路通过控制输入所述功率变换电路的电流来对所述直流电信号进行分档恒流控制。

6.根据权利要求5所述的充电系统，还包括信号隔离电路，该信号隔离电路从所述电压检测和控制电路接收所述电流档级指令，并且将所述电流档级指令传送给所述恒压恒流分档电路。

7.根据权利要求5所述的充电系统，还包括充电开关电路，所述充电开关电路的第一端子与所述输出整流滤波电路的输出端相连接，所述充电开关电路的第二端子与所述电池相连接，并且所述充电开关电路的第三端子与所述电压检测和控制电路相连接，当所述电压检测和控制电路检测到所述一个或多个电芯中的任一电芯的电压处于预定范围内时，所述充电开关电路开启以对该电芯进行充电。