一种多电池充电电路的制作方法

专利检索2025-11-01  7


本技术涉及充电电路,尤其涉及一种多电池充电电路。


背景技术:

1、目前,电池充电电源被大量应用在蓄电池充电场合或设备,比如电动自行车充电器。目前市面上的充电电源大多只能够给单个电池充电,为了能给一组电池同时充电,采用的方式是将多个独立充电电源组合起来使用(如充电柜)。

2、而多电池同时充电的装置,是将单个可控或不可控的充电电源组合起来,通过继电器或通信接口控制充电电源,这就意味着在设计对应的充电电路时需要在电路内设置多个充电电源来达到对多电池充电的支持,同时由于在进行多电池充电时对应的供电电压也需要对应调整,因此在设计充电电路时也需要在电路内设置多个变压器来达到对多电池充电的支持,这就导致充电电路需要针对充电的电池数量以及电压要求进行多次设计,导致了充电电路的兼容性降低,因此如何设计一种能兼容不同数量电池的充电功能以及不同的供电电压需求的充电电路,成为了一个急需解决的问题。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述问题,提出了一种可通过单一充电电路即可实现多个电池充电的多电池充电电路。

2、本技术提供了一种多电池充电电路,包括充电控制芯片以及充电控制模块以及电压控制模块;

3、所述充电控制芯片的sw引脚、csp引脚以及batt引脚与外部充电电池相连,所述充电控制模块的一端与所述充电控制芯片的cell引脚相连,所述充电控制模块的另一端与所述充电控制芯片的i/o引脚相连,所述电压控制模块的一端与所述充电控制芯片的vb引脚以及第一电阻的一端相连,所述电压控制模块的另一端与所述充电控制芯片的i/o引脚相连,所述第一电阻的另一端与外部供电相连,当所述充电控制芯片通过所述i/o引脚与所述充电控制模块以及所述电压控制模块相连时,所述充电控制芯片用于根据设定电压给设定数量的所述外部充电电池进行充电。

4、进一步的,所述充电控制模块可为第一充电控制模组、第二充电控制模组、第三充电控制模组、第四充电控制模组、第五充电控制模组以及第六电压控制模组中的任一种,所述第一充电控制模组包括第一mos管,所述第二充电控制模组内设有第二mos管以及第二电阻,所述第三充电控制模组内设有第三mos管以及第三电阻,所述第四充电控制模组内设有第四mos管、第四电阻以及第五电阻,所述第五充电控制模组内设有第五mos管、第六电阻以及第七电阻,所述第六充电控制模组内设有第六mos管;

5、所述充电控制芯片的cell引脚还与外部供电相连,所述第一mos管的栅极与所述i/o引脚相连,所述第一mos管的漏极与所述cell引脚相连,所述第一mos管的源极接地,所述第二mos管的栅极与所述i/o引脚相连,所述第二mos管的漏极与所述cell引脚相连,所述第二mos管的源极与所述第二电阻的一端相连,所述第二电阻的另一端接地,所述第三mos管的栅极与所述i/o引脚相连,所述第三mos管的漏极与所述cell引脚相连,所述第三mos管的源极与所述第三电阻的一端相连,所述第三电阻的另一端接地,所述第四mos管的栅极与所述i/o引脚相连,所述第四mos管的漏极与所述cell引脚相连,所述第四mos管的源极与所述第四电阻的一端相连,所述第四电阻的另一端与第五电阻的一端相连,所述第五电阻的另一端接地,所述第五mos管的栅极与所述i/o引脚相连,所述第五mos管的漏极与所述cell引脚相连,所述第五mos管的源极与所述第六电阻的一端相连,所述第六电阻的另一端与所述第七电阻的一端相连,所述第七电阻的另一端接地,所述第六mos管的栅极与所述i/o引脚相连,所述第六mos管的漏极与所述cell引脚相连,所述第六mos管的源极与外部供电相连。

6、进一步的,所述电压控制模块可为第一电压控制模组、第二电压控制模组、第三电压控制模组以及第四电压控制模组中的任一种,所述第一电压控制模组包括第七mos管、所述第二电压控制模组内设有第八mos管以及第八电阻、所述第三电压控制模组内设有第九mos管以及第九电阻,所述第四电压控制模组包括第十mos管、第十电阻以及第十一电阻;

7、所述第七mos管的栅极与所述i/o引脚相连,所述第七mos管的漏极与所述vb引脚相连,所述第七mos管的源极接地,所述第八mos管的栅极与所述i/o引脚相连,所述第八mos管的漏极与所述充电控制芯片的vb引脚相连,所述第八mos管的源极与所述第八电阻的一端相连,所述第八电阻的另一端接地,所述第九mos管的栅极与所述i/o引脚相连,所述第九mos管的漏极与所述vb引脚相连,所述第九mos管的源极与所述第九电阻的一端相连,所述第九电阻的另一端接地,所述第十mos管的栅极与所述i/o引脚相连,所述第十mos管的漏极与所述vb引脚相连,所述第十mos管的源极与所述第十电阻的一端相连,所述第十电阻的另一端与所述第十一电阻的一端相连,所述第十一电阻的另一端接地。

8、进一步的,所述电压控制模块还可为第五电压控制模组,所述第五电压控制模组包括第十一mos管、第十二电阻以及第十三电阻;

9、所述第十一mos管的栅极与所述i/o引脚相连,所述第十一mos管的漏极与所述vb引脚相连,所述第十一mos管的源极与所述第十二电阻的一端相连,所述第十二电阻的另一端与所述第十三电阻的一端相连,所述第十三电阻的另一端接地。

10、进一步的,所述电压控制模块还可为第六电压控制模组,所述第六电压控制模组包括第十二mos管;

11、所述第十二mos管的栅极与所述i/o引脚相连,所述第十二mos管的漏极与所述vb引脚相连,所述第十二mos管的源极与外部供电相连。

12、进一步的,所述第二电阻的阻值以及所述第八电阻的阻值为33k,所述第三电阻的阻值、所述第六电阻的阻值、所述第九电阻的阻值以及所述第十二电阻的阻值均为68k,所述第四电阻的阻值以及所述第十电阻阻值均为5.1k,所述第五电阻的阻值、所述第七电阻的阻值、所述第十一电阻的阻值以及所述第十三电阻的阻值均为100k。

13、进一步的,当所述充电控制模块为所述第一充电控制模组时,所述充电控制模块向1节所述外部充电电池供电;

14、当所述充电控制模块为所述第二充电控制模组时,所述充电控制芯片向2节所述外部充电电池供电;

15、当所述充电控制模块为所述第三充电控制模组时,所述充电控制芯片向3节所述外部充电电池供电;

16、当所述充电控制模块为所述第四充电控制模组时,所述充电控制芯片向4节所述外部充电电池供电;

17、当所述充电控制模块为所述第五充电控制模组时,所述充电控制芯片向5节所述外部充电电池供电;

18、当所述充电控制模块为所述第六充电控制模组时,所述充电控制芯片向6节所述外部充电电池供电。

19、进一步的,当所述电压控制模块为第一电压控制模组时,所述电压控制模块向1节所述外部充电电池供电时电池电压上限为3.6v;

20、当所述电压控制模块为所述第二电压控制模组时,所述充电控制芯片向1节所述外部充电电池供电时电池电压上限为4v;

21、当所述电压控制模块为所述第三电压控制模组时,所述充电控制芯片向1节所述外部充电电池供电时电池电压上限为4.1v或4.15v中的一种;

22、当所述电压控制模块为所述第四电压控制模组时,所述充电控制芯片向1节所述外部充电电池供电时电池电压上限为4.2v;

23、当所述电压控制模块为所述第五电压控制模组时,所述充电控制芯片向1节所述外部充电电池供电时电池电压上限为4.35v;

24、当所述电压控制模块为所述第六电压控制模组时,所述充电控制芯片向1节所述外部充电电池供电时电池电压上限为4.4v。

25、进一步的,所述充电控制芯片的pmid引脚与第一电容的一端相连,所述第一电容的另一端接地,所述充电控制芯片的bst引脚与第二电容的一端相连,所述第二电容的另一端与所述充电控制芯片的sw引脚以及第一电感的一端相连,所述第一电感的另一端与第十四电阻的一端以及所述充电控制芯片的csp引脚相连,所述第十四电阻的另一端与所述充电控制芯片的batt引脚以及第三电容的一端相连,所述第三电容的一端还与所述外部充电电池的一端相连,所述外部充电电池的另一端与所述第三电容的另一端相连并接地,所述充电控制芯片的iset引脚与第十五电阻的一端相连,所述第十五电阻的另一端接地,所述充电控制芯片的in引脚与外部供电、第十六电阻的一端以及第四电容的一端相连,所述第四电容的另一端接地,所述第十六电阻的另一端与所述充电控制芯片的vlim引脚以及第十七电阻的一端相连,所述第十七电阻的另一端接地,所述充电控制芯片的vcc引脚与第五电容的一端以及第十八电阻的一端相连,所述第五电容的另一端与所述充电控制芯片的agnd引脚相连并接地,所述第十八电阻的另一端与所述充电控制芯片的ntc引脚以及第一热敏电阻的一端相连,所述第一热敏电阻的另一端接地,所述充电控制芯片的ilim引脚与第十九电阻的一端相连,所述第十九电阻的另一端接地,所述充电控制芯片的pgnd引脚接地。

26、进一步的,所述的多电池充电电路还包括电量检测模块、电池在位检测模块以及电池状态检测模块;

27、所述电量检测模块的一端与所述外部充电电池的正极相连,所述电量检测模块的另一端接地,从而实现当所述外部充电电池的电量归零时所述充电控制芯片与所述外部充电电池连接的引脚可通过所述电量检测模块直接接地,从而实现电量归零识别的功能,所述电池在位检测模块的一端与所述充电控制芯片相连,所述电池在位检测模块的另一端与所述电池状态检测模块的检测端相连,所述电池状态检测模块的数据端与所述充电控制芯片相连,所述电池状态检测模块的接地端引脚接地,从而实现当所述外部充电电池在位或不在位时所述充电控制芯片均可通过所述电池在位检测模块以及所述电池状态检测模块获取到对应信号;

28、其中,所述电量检测模块包括第二十电阻、第二十一电阻以及第二十二电阻,所述电池在位检测模块包括第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻以及第一二极管,所述电池状态检测模块包括第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第三十二电阻、第三十三电阻、第十三mos管、第十四mos管以及第十五mos管;

29、所述第二十电阻的一端与所述外部充电电池的正极相连,所述第二十电阻的另一端与所述第二十一电阻的一端以及所述第二十二电阻的一端相连,所述第二十一电阻的另一端与所述充电控制芯片的batt引脚相连并与所述第二十二电阻的另一端一同接地,所述第二十三电阻的一端与所述充电控制芯片的batt引脚相连并接地,所述二十三电阻的另一端与所述二十四电阻的一端、所述二十五电阻的一端以及所述第一二极管的正极相连,所述第二十四电阻的另一端与外部供电相连,所述第二十五电阻的另一端接地,所述第一二极管的负极与所述第二十六电阻的一端以及所述第十三mos管的源极相连,所述第二十六电阻的另一端与所述第十三mos管的栅极以及所述第二十七电阻的一端相连,所述第二十七电阻的另一端与外部供电相连,所述第十三mos管的漏极与所述第十四mos管的栅极、所述第二十八电阻的一端以及所述第二十九电阻的一端相连,所述第二十八电阻的另一端与外部供电、所述第三十电阻的一端以及所述第三十二电阻的一端相连,所述第三十电阻的另一端与所述第三十一电阻的一端、所述第十四mos管的漏极与所述第十五mos管的漏极相连,所述第三十一电阻的另一端、所述第十四mos管的源极、所述第十五mos管的源极以及所述第二十九电阻的另一端均接地,所述第三十二电阻的另一端与所述第十四mos管的栅极、所述充电控制芯片的stat引脚以及所述第三十三电阻的一端相连,所述第三十三电阻的另一端接地。

30、上述的多电池充电电路,通过将设置的充电控制模块以及与充电控制芯片的i/o引脚相连,从而实现所述充电控制芯片可通过与充电控制模块以及电压控制模块连接的i/o口来识别充电控制模块以及电压控制模块的内阻值,并通过该内阻值来判断需要充电的外部充电电池的数量以及供电电压,从而实现了可通过单一充电电路来满足不同数量的充电电池充电以及对应的充电电压要求,无需对充电电路进行二次设计,解决了现有技术当中现有的充电电路无法同时满足不同数量的充电电池充电以及对应的充电电压的输出,导致充电电路需要进行反复设计的问题,提升了充电电路的兼容性。


技术特征:

1.一种多电池充电电路,其特征在于,包括充电控制芯片以及充电控制模块以及电压控制模块;

2.如权利要求1所述的多电池充电电路,其特征在于,所述充电控制模块可为第一充电控制模组、第二充电控制模组、第三充电控制模组、第四充电控制模组、第五充电控制模组以及第六充电控制模组中的任一种,所述第一充电控制模组包括第一mos管,所述第二充电控制模组内设有第二mos管以及第二电阻,所述第三充电控制模组内设有第三mos管以及第三电阻,所述第四充电控制模组内设有第四mos管、第四电阻以及第五电阻,所述第五充电控制模组内设有第五mos管、第六电阻以及第七电阻,所述第六充电控制模组内设有第六mos管;

3.如权利要求2所述的多电池充电电路,其特征在于,所述电压控制模块可为第一电压控制模组、第二电压控制模组、第三电压控制模组以及第四电压控制模组中的任一种,所述第一电压控制模组包括第七mos管、所述第二电压控制模组内设有第八mos管以及第八电阻、所述第三电压控制模组内设有第九mos管以及第九电阻,所述第四电压控制模组包括第十mos管、第十电阻以及第十一电阻;

4.如权利要求3所述的多电池充电电路,其特征在于,所述电压控制模块还可为第五电压控制模组,所述第五电压控制模组包括第十一mos管、第十二电阻以及第十三电阻;

5.如权利要求4所述的多电池充电电路,其特征在于,所述电压控制模块还可为第六电压控制模组,所述第六电压控制模组包括第十二mos管;

6.如权利要求4所述的多电池充电电路,其特征在于,所述第二电阻的阻值以及所述第八电阻的阻值为33k,所述第三电阻的阻值、所述第六电阻的阻值、所述第九电阻的阻值以及所述第十二电阻的阻值均为68k,所述第四电阻的阻值以及所述第十电阻阻值均为5.1k,所述第五电阻的阻值、所述第七电阻的阻值、所述第十一电阻的阻值以及所述第十三电阻的阻值均为100k。

7.如权利要求2所述的多电池充电电路,其特征在于:

8.如权利要求5所述的多电池充电电路,其特征在于:

9.如权利要求1所述的多电池充电电路,其特征在于,所述充电控制芯片的pmid引脚与第一电容的一端相连,所述第一电容的另一端接地,所述充电控制芯片的bst引脚与第二电容的一端相连,所述第二电容的另一端与所述充电控制芯片的sw引脚以及第一电感的一端相连,所述第一电感的另一端与第十四电阻的一端以及所述充电控制芯片的csp引脚相连,所述第十四电阻的另一端与所述充电控制芯片的batt引脚以及第三电容的一端相连,所述第三电容的一端还与所述外部充电电池的一端相连,所述外部充电电池的另一端与所述第三电容的另一端相连并接地,所述充电控制芯片的iset引脚与第十五电阻的一端相连,所述第十五电阻的另一端接地,所述充电控制芯片的in引脚与外部供电、第十六电阻的一端以及第四电容的一端相连,所述第四电容的另一端接地,所述第十六电阻的另一端与所述充电控制芯片的vlim引脚以及第十七电阻的一端相连,所述第十七电阻的另一端接地,所述充电控制芯片的vcc引脚与第五电容的一端以及第十八电阻的一端相连,所述第五电容的另一端与所述充电控制芯片的agnd引脚相连并接地,所述第十八电阻的另一端与所述充电控制芯片的ntc引脚以及第一热敏电阻的一端相连,所述第一热敏电阻的另一端接地,所述充电控制芯片的ilim引脚与第十九电阻的一端相连,所述第十九电阻的另一端接地,所述充电控制芯片的pgnd引脚接地。

10.如权利要求1所述的多电池充电电路,其特征在于,还包括电量检测模块、电池在位检测模块以及电池状态检测模块;


技术总结
本申请公开了一种多电池充电电路,通过将设置的充电控制模块以及与充电控制芯片的I/O引脚相连,从而实现所述充电控制芯片可通过与充电控制模块以及电压控制模块连接的I/O口来识别充电控制模块以及电压控制模块的内阻值,并通过该内阻值来判断需要充电的外部充电电池的数量以及供电电压,从而实现了可通过单一充电电路来满足不同数量的充电电池充电以及对应的充电电压要求,无需对充电电路进行二次设计,解决了现有技术当中现有的充电电路无法同时满足不同数量的充电电池充电以及对应的充电电压的输出,导致充电电路需要进行反复设计的问题,提升了充电电路的兼容性。

技术研发人员:陈耀典,吴张龙,莫伟县
受保护的技术使用者:深圳市科曼医疗设备有限公司
技术研发日:20230925
技术公布日:2024/5/29
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