[实用新型]一种并行电池充电电路有效

专利信息
申请号: 201721106948.0 申请日: 2017-08-31
公开(公告)号: CN207442474U 公开(公告)日: 2018-06-01
发明(设计)人: 肖川 申请(专利权)人: 上海汇瑞半导体科技有限公司
主分类号: H02J7/00 分类号: H02J7/00;H01M10/44
代理公司: 上海光华专利事务所(普通合伙) 31219 代理人: 余明伟
地址: 201206 上海市浦东*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 电池充电电路 充电电流 并行 充电电流控制电路 电压检测电路 电压转换电路 本实用新型 充电电池 反馈电压 选择电路 最大误差 调节输出电压 充电电路 充电效率 电池电压 电池发热 电池配置 反馈回路 恒流充电 输出电压 占用空间 压差 充电 电路 电池
【说明书】:

实用新型提供一种并行电池充电电路,所述充电电路包括:一电压转换电路、电压检测电路、一反馈电压选择电路及N个充电电流控制电路,通过将电压转换电路、电压检测电路及反馈电压选择电路组成一差值反馈回路,根据最大误差结果调节输出电压,使得所述输出电压与所述最大误差结果对应的电池电压之间的压差为设定压差值,实现从电压最低的电池开始充电;同时通过为每一节并行电池配置一充电电流控制电路,控制充电电池的充电电流,使充电电流等于设定电流值,实现恒流充电,以精确控制每节充电电池的充电电流。通过本实用新型提供的并行电池充电电路,解决了现有电路存在电池发热严重、充电效率低、占用空间大及成本高的问题。

技术领域

本实用新型涉及电池充电技术,特别是涉及一种并行电池充电电路。

背景技术

随着手机等便携式充电设备的功能越来越强大,便携式设备的功耗也越来越大,而客户体验式消费也就决定了便携式设备的电池容量越来越大;但由于电池材料性能提升很难立竿见影地满足大容量电池的要求,因此,如何实现大电池容量和高充电速度是现在便携式设备在消费市场中占有有利地位的关键。

图1为现有的第一种充电方式,电压转换前端1稳压输出后,连接一充电管理电路2,实现对多个并行电池3进行充电。此种充电方式存在的弊端在于:即使在出厂时选择非常近似的电压和内阻的电池进行并联,但经过数十乃至数百次循环充放电后,并联的多个电池的内阻不再保持一致,而且由于电池内阻增加的具体数值也难以预测,如出厂时电池内阻50毫欧,在两年后经数百次充放电/发热遇冷等正常循环后,尤其电池老化后,有的电池内阻上升到近200毫欧或更大,有些电池则上升不明显,仅到60毫欧,但使用者完全无法察觉。

此时若对多个并行的电池进行充电,充电的电流分配将与出厂时产生很大偏差。出厂时,由于多个并行电池的内阻相近,充电电流往往在多个电池间作均分(如现时流行的快充5A,出厂时两节各2500毫安时电池简单并联充电,电池并联后容量达到5000毫安时,充电电流各2.5A,进行1C充电,其在出厂时选择1C的电芯做电池是没有问题)。但当电池的内阻发生变化后,每个电池的充电电流将不再作均分,对于内阻小的电池,在直接并行充电中分配较大电流;若内阻变得差异较大,则会导致绝大部分充电电流都流向内阻小的电池,导致该电池发热异常,使得充电存在安全隐患(如电池的内阻原来出厂时都为50毫欧,经反复使用老化后,电池的内阻分别变为60毫欧和200毫欧,电池的充电电流在两个电池间将变为5A*200/(200+60)=3.85A和5A*60/(200+60)=1.15A,电池的充电电流与出厂时(都为2.5A对比)对比,变化非常大(分别变为3.85A和1.15A);对于1C的2500毫安时电芯来说,充电3.85A,充电电流远大于正常值(是正常值的1.5倍),已超出电池的额定安全充电电流范围。

图2为现有的第二种充电方式,使用同一电压转换前端1,但每个电池3都有自己独立的充电管理电路2,电压转换前端稳压输出后,经过一个独立的充电管理电路给每个电池进行独立充电。但由于充电管理电路与电压转换前端之间没有任何的反馈,电压转换前端的输出电压与各电池电压的压差较大,导致电池充电效率很低,不适合大电流充电,否则会发热严重。

图3为现有的第三种充电方式,为解决第二种充电方式存在的发热和低效率的问题,将每个电池3都设置一独立的电压转换前端1和一充电管理电路2,以实现对该电池进行充电。虽然此种充电方式能解决第一、第二种方式存在的问题,但由于每个电池都有独立的电压转换前端,因此也就需要多个独立的电压转换前端电路及相应的元器件,进而导致占用空间大的问题,对于已经非常紧张的手机内部空间来说,这无疑是牺牲了电池空间或手机尺寸,同时也相应地增加了成本。

鉴于此,有必要设计一种新的并行电池充电电路用以解决上述技术问题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种并行电池充电电路,用于解决现有充电电路存在电池发热严重、充电效率低、占用空间大及成本高的问题。

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