[发明专利]电池异步升压充电控制电路、芯片、系统及方法

权利要求书

1.一种电池异步升压充电控制电路，对串联的第一电池及第二电池进行充电，所述第一电池的负极连接所述第二电池的正极，其特征在于，所述电池异步升压充电控制电路至少包括：

升压控制模块，输出端连接升压电路中升压功率管的控制端；在涓流充电模式和恒流充电模式下控制输入电压升压以得到升压信号，并在恒流充电模式下调整所述升压信号以控制充电电流为第一设定电流；在恒压充电模式下控制所述升压电路停止工作；其中，所述升压控制模块包括补偿信号产生单元、电流检测单元、脉冲宽度调制单元、关断时间控制单元、逻辑单元及驱动单元；所述补偿信号产生单元在涓流充电模式下基于所述输入电压与所述升压信号的差值产生相应的补偿信号，以使所述升压信号比所述输入电压大预设值；在恒流充电模式下基于充电电流采样信号与第一基准的差值产生相应的补偿信号，以使所述充电电流为恒定的第一设定电流；在恒压充电模式下产生停止升压的补偿信号；所述电流检测单元对所述升压电路中的电感电流进行采样，并转换为相应的电压信号；所述脉冲宽度调制单元连接于所述补偿信号产生单元及所述电流检测单元的输出端，基于所述补偿信号产生单元及所述电流检测单元的输出信号产生控制所述升压功率管关断的脉冲宽度调制信号；所述关断时间控制单元对所述升压功率管的关断时间进行计时，并在达到设定计时时间时产生控制所述升压功率管导通的控制信号；所述逻辑单元连接于所述脉冲宽度调制单元及所述关断时间控制单元的输出端，产生所述升压功率管的开关控制信号；在涓流充电模式和恒流充电模式下，控制所述升压功率管执行升压操作；在恒压充电模式下，控制所述升压功率管停止工作；所述驱动单元连接所述逻辑单元的输出端，基于所述开关控制信号驱动所述升压功率管导通或关断；

充电模块，连接于所述升压电路的输出端，在涓流充电模式和恒流充电模式下基于所述升压信号对电池进行充电，并在涓流充电模式下控制充电电流为第二设定电流；其中，所述充电模块包括第一高压晶体管、第二高压晶体管、功率开关管、电池电压采样单元、第一运放及第二运放；所述第一高压晶体管的第一端连接所述升压电路的输出端，第二端经由所述电池电压采样单元接地；所述第二高压晶体管的第一端连接所述升压电路的输出端，第二端经由所述功率开关管连接所述充电电流采样信号；所述第一运放的输入端连接所述充电电流采样信号及第四基准电压，输出端连接所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管的控制端；在涓流充电模式下，控制所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管半导通，以使所述充电电流为第二设定电流；在恒流充电模式下，控制所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管完全导通；所述第二运放的输入端分别连接所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管的第二端，输出端连接所述功率开关管的控制端，以使得所述第一高压晶体管及所述第二高压晶体管的第二端电压相等；

电池均衡控制模块，连接所述第一电池及所述第二电池的正极，基于所述第一电池与所述第二电池的相对电压分别调整所述第一电池及所述第二电池的充电电流，进而实现所述第一电池与所述第二电池的电压均衡；其中，所述电池均衡控制模块包括均衡控制单元、第三高压晶体管及第四高压晶体管；所述均衡控制单元基于所述第一电池及所述第二电池的正极电压，产生第一驱动信号及第二驱动信号；所述第三高压晶体管的第一端连接所述第一电池的正极，控制端接收所述第一驱动信号；所述第四高压晶体管的第一端接地，控制端接收所述第二驱动信号；所述第三高压晶体管及所述第四高压晶体管的第二端连接所述第一电池与所述第二电池的连接节点；

其中，所述第一电池的正极电压为电池电压，所述第一设定电流大于所述第二设定电流。

2.根据权利要求1所述的电池异步升压充电控制电路，其特征在于：所述补偿信号产生单元包括第一误差放大器、第二误差放大器及补偿子单元；

所述第一误差放大器在涓流充电模式下将所述输入电压与所述升压信号的差值放大输出；在恒流充电模式下将所述电池电压与第二基准电压的差值放大输出，以检测电池处于恒压充电模式的时刻；

所述第二误差放大器将所述充电电流采样信号与所述第一基准的差值放大输出；

所述补偿子单元连接于所述第一误差放大器及所述第二误差放大器的输出端，基于所述第一误差放大器或所述第二误差放大器的输出信号产生所述补偿信号。