一种充电控制电路及充电装置的制作方法

本实用新型涉及电池充电领域，特别涉及一种充电控制电路及充电装置。

背景技术：

随着现代生活的丰富，需要安装电池的电器的种类越来越多，所以对充电器的研究，不仅牵涉充电器本身的研究，还牵涉被充电池两个方面的问题，因此充电器内设置有一个优秀的充电控制电路有着积极的意义。目前大多数电池充电器中采用单片机进行恒流控制充电以及充电电路的自动断电。

在实现本实用新型过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：常见的采用单片机进行恒流控制的充电控制电路结构复杂，需要使用控制芯片控制恒流以及电路的自动断电，在使用成本较低的控制芯片时无法达到较好的恒流控制效果以及及时的断电效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构简单、能够恒流充电且能够自动断电的充电控制电路及充电装置。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，第一方面，本实用新型实施例中提供了一种充电控制电路，包括：分压电路、开关电路、恒流电路和反馈电路；

所述分压电路和所述恒流电路的输入端接入直流电源，所述分压电路和所述反馈电路的输出端连接至所述开关电路的输入端，所述开关电路的输出端连接至所述恒流电路的控制端，所述恒流电路的输出端和所述反馈电路的输入端连接至充电电池组。

可选的，所述分压电路包括：N+1个分压电阻和一个N脚开关；

所述N+1个分压电阻一一串联且首尾两个电阻分别连接至所述直流电源和接地；

所述N脚开关包括N组触片、输入触点和输出触点，通过控制所述触片打开或关闭从而控制所述输入触点和所述输出触点之间的接通或断开；

每一所述输入触点对应连接至每两个相互串联的所述分压电阻之间，每一所述输出触点连接至所述开关电路的输入端；

其中，N为大于等于1的正整数，且最大值为所述充电电池组所能容纳的最多蓄电池的数量，所述N+1个分压电阻的电阻值相等。

可选的，所述N脚开关为拨码开关。

可选的，所述开关电路包括：电压比较器，所述电压比较器的同相输入端连接至所述分压电路输出端，所述电压比较器的反相输入端连接至所述反馈电路的输出端，所述电压比较器的输出端连接至所述恒流电路的控制端。

可选的，所述恒流电路包括：第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管；

所述第一晶体管的控制端连接至所述开关电路的输出端，所述第一晶体管的输出端接地，所述第一晶体管的输入端连接至所述第二晶体管的输出端，所述第二晶体管的控制端连接至所述第三晶体管的控制端，所述第二晶体管和所述第三晶体管的输入端连接至所述直流电源，所述第三晶体管的输出端连接至所述充电电池组。

可选的，所述恒流电路还包括：稳压二极管和恒流电阻；

所述稳压二极管的输入端连接至所述第一晶体管的输入端，所述稳压二极管的输出端连接至所述直流电源；

所述恒流电阻一端连接至所述直流电源，另一端连接至所述第三晶体管的输入端。

可选的，所述第一晶体管为NPN型三极管，所述第二晶体管和第三晶体管为PNP型三极管。

可选的，所述反馈电路包括：电压跟随器，所述电压跟随器的同相输入端连接至所述充电电池组，所述电压跟随器的输出端连接至所述电压跟随器的反相输入端和所述开关电路的输入端。

可选的，所述充电控制电路还包括：限流电阻，所述限流电阻连接在所述开关电路的输出端和所述恒流电路的控制端之间。

为解决上述技术问题，第二方面，本实用新型实施例中提供了一种充电装置，包括：充电电池组和上述第一方面所述的充电控制电路，所述充电控制电路连接至所述充电电池组为所述充电电池组充电。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例中提供了一种充电控制电路及充电装置；通过分压电路选择充电电池组对应的充电电压，并通过设置恒流电路对充电电池组进行恒流充电，在充满电后通过反馈电路反馈的电平信号控制开关电路断开充电，本实用新型实施例中的充电控制电路能够为充电电池组恒流充电，在充电电池组充满电后能够自动断电，且本实用新型实施例中的充电控制电路结构简单，成本较低。

附图说明

一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本申请实施例一中提供的一种充电控制电路的原理框图；

图2是本申请实施例二中提供的一种充电控制电路的结构示意图；

图3是本申请实施例三中提供的一种充电装置的原理框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

具体地，下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。

实施例一

请参见图1，图1是本申请实施例一中提供的一种充电控制电路1的原理框图，本实用新型的实施例中提供了一种充电控制电路1，包括：分压电路10、开关电路11、恒流电路12和反馈电路13；所述充电控制电路1在为充电电池组充电时，根据所述充电电池组中的充电电池的数量选择分压电路10中分压的大小后，所述恒流电路12恒流充电，在所述充电电池组充满电时，所述反馈电路13反馈高电平至所述开关电路11断开所述恒流电路12。所述充电控制电路1还包括：限流电阻R5。

上述分压电路10包括：分压电路10的输入端和分压电路10的输出端，所述分压电路10的输入端连接至直流电源DC，所述分压电路10的输出端连接至所述开关电路11的输入端，同时，所述分压电路10的输出端接地。所述分压电路10能够根据充电电池组内充电电池的数量选择对应的分压大小，并将分压大小对应的电平幅值输出至开关电路11的输入端。

上述开关电路11包括：开关电路11的输入端和开关电路11的输出端，所述开关电路11的输入端分别连接至分压电路10的输出端和反馈电路13的输出端，所述开关电路11的输出端连接至恒流电路12的控制端。所述开关电路11通过对比分压电路10的电平幅值和反馈电路13反馈的电平幅值的大小，判断并输出接通或者断开的高低平信号至恒流电路12。

上述恒流电路12包括：恒流电路12的输入端、恒流电路12的输出端和恒流电路12的控制端，所述恒流电路12的输入端连接至直流电源DC，所述恒流电路12的输出端连接至反馈电路13的输入端和充电电池组，所述恒流电路12的控制端连接至开关电路11的输出端，同时，所述恒流电路12的输出端接地。所述恒流电路12能够恒流稳定输出直流电为充电电池组充电，且还能够根据开关电路11输出的通断信号开始充电或停止充电。

上述反馈电路13包括：反馈电路13的输入端和反馈电路13的输出端，所述反馈电路13的输入端连接至恒流电路12的输出端，所述反馈电路13的输出端连接至开关电路11的输入端。所述反馈电路13能够将充电电池组的电平幅值反馈至开关电路11。

上述限流电阻R5连接在所述开关电路11的输出端和所述恒流电路12的控制端之间。所述限流电阻R5用于防止负载过载，所述负载为所述分压电路10。所述限流电阻R5的型号、电阻值大小等可以根据实际分压电路10的负载情况来设置，不需要拘泥于本实用新型实施例的限定。

综上可知，所述分压电路10和所述恒流电路12的输入端接入直流电源DC，所述分压电路10和所述反馈电路13的输出端连接至所述开关电路11的输入端，所述开关电路11的输出端连接至所述恒流电路12的控制端，所述恒流电路12的输出端和所述反馈电路13的输入端连接至充电电池组。

本实用新型实施例中提供的充电控制电路中，通过分压电路选择充电电池组对应的充电电压，并通过设置恒流电路对充电电池组进行恒流充电，在充满电后通过反馈电路反馈的电平信号控制开关电路断开充电，本实用新型实施例中的充电控制电路结构简单，成本较低。

实施例二

请参见图2，图2是本申请实施例二中提供的一种充电控制电路的结构示意图，本实用新型实施例中提供一种充电控制电路，所述充电控制电路的电路原理如实施例一所述，具体地，由于本实用新型实施例的充电控制电路包含实施例一所述的充电控制电路1的全部特征，此处不再详述。所述充电控制电路至少包括实施例一所述的分压电路10、开关电路11、恒流电路12、反馈电路13和限流电阻R5，且有：

所述分压电路10包括：N+1个分压电阻和一个N脚开关SW1。所述N+1个分压电阻一一串联且首尾两个电阻分别连接至所述直流电源DC和接地。所述N脚开关SW1包括N组触片、输入触点和输出触点，通过控制所述触片的打开或关闭从而控制所述输入触点和所述输出触点之间的接通或断开。每一所述输入触点对应连接至每两个相互串联的所述分压电阻之间，每一所述输出触点连接至所述开关电路11的输入端。其中，N为大于等于1的正整数，且最大值为所述充电电池组所能容纳的最多充电电池的数量，所述N+1个分压电阻的电阻值相等。所述N脚开关SW1为拨码开关。

在本实用新型实施例中，N取3，即所述充电电池组最多可以容纳3块充电电池，4个分压电阻包括：第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3和第四分压电阻R4，所述第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3和第四分压电阻R4一一串联且所述第一分压电阻R1的一端连接至直流电源DC，所述第四分压电阻R4的一端接地。

所述N脚开关SW1为三脚开关，所述三脚开关包括3组触片、输入触点和输出触点。其中，输入触点1连接到第一分压电阻R1和第二分压电阻R2之间的节点，输入触点2连接到第二分压电阻R2和第三分压电阻R3之间的节点，输入触点3连接到第三分压电阻R3和第四分压电阻R4之间的节点，输出触点4、输出触点5和输出触点6连接到开关电路11的输入端。

在需要为1块充电电池充电时，打上第一个触片(未标示)使输入触点1和输出触点4连接，输出第一分压电阻R1两端的电压幅值；在需要为2块充电电池充电时，打上第二个触片(未标示)使输入触点2和输出触点5连接，输出第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的电压幅值之和；在需要为3块充电电池充电时，打上第三个触片(未标示)使输入触点3和输出触点6连接，输出第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第三分压电阻R3的电压幅值之和。

且有，连接在第一分压电阻R1端的直流电源DC的电压大小需根据充电电池的电压大小进行选择，所述直流电源DC的电压大小等于充电电池组容纳最多充电电池时的总电压加上一个充电电池的电压。例如，在使用1.5V的蓄电池作为充电电池，且充电电池组能够容纳的数量为3个时，3个蓄电池的串联总电压为4.5V，则直流电源DC的电压大小为4.5V+1.5V＝6V。

在其他的一些实施例中，所述N+1个分压电阻和一个N脚开关SW1具体N的取值需要根据实际充电电池组的数量来决定，可以根据实际需要进行设置，所述N+1个分压电阻的电阻值大小也可以根据实际需要进行设置且电阻值选择足够大可以降低功耗，或者，分压电路10也可以替换成可调电阻或者电阻箱，或者其他能够调节输出电压的装置，以上设置不需要拘泥于本实用新型实施例的限定。

所述开关电路11包括：电压比较器U1，所述电压比较器U1的同相输入端连接至所述分压电路10输出端，所述电压比较器U1的反相输入端连接至所述反馈电路13的输出端，所述电压比较器U1的输出端连接至所述恒流电路12的控制端。

所述恒流电路12包括：第一晶体管Q1、第二晶体管Q2和第三晶体管Q3。所述第一晶体管Q1的控制端连接至所述开关电路11的输出端，所述第一晶体管Q1的输出端接地，所述第一晶体管Q1的输入端连接至所述第二晶体管Q2的输出端，所述第二晶体管Q2的控制端连接至所述第三晶体管Q3的控制端，所述第二晶体管Q2和所述第三晶体管Q3的输入端连接至所述直流电源DC，所述第三晶体管Q3的输出端连接至所述充电电池组。

所述恒流电路12还包括：稳压二极管ZD1和恒流电阻R6。所述稳压二极管ZD1的输入端连接至所述第一晶体管Q1的输入端，所述稳压二极管ZD1的输出端连接至所述直流电源DC。所述恒流电阻R6一端连接至所述直流电源DC，另一端连接至所述第三晶体管Q3的输入端。所述第一晶体管Q1为NPN型三极管，所述第二晶体管Q2和第三晶体管Q3为PNP型三极管。

所述恒流电路12利用晶体管基极和发射极之间的电压基本保持不变的原理，从而使得恒流电阻R6的电流恒定，其中，所述恒流电阻R6的电流＝(稳压二极管ZD1的电压-第二晶体管Q2的基极和发射极之间的电压-第三晶体管Q3的基极和发射极之间的电压)/恒流电阻R6的电阻值。

所述反馈电路13包括：电压跟随器U2，所述电压跟随器U2的同相输入端连接至所述充电电池组，所述电压跟随器U2的输出端连接至所述电压跟随器U2的反相输入端和所述开关电路11的输入端。

在本实用新型实施例中，对应充电电池组内放置的充电电池数量打上相应的N脚开关上的触片，所述分压电路10输出的电压幅值作为关断电压输出到电压比较器U1的同相输入端，以所述关断电压作为充电电池组是否充满电的第一参考电压，电池电压通过电压跟随器U2输出到电压比较器U1的反相输入端作为输入信号，其电压幅值作为充电电池组是否充满电的第二参考电压。开始充电时，第一参考电压大于第二参考电压，电压比较器U1输出高电平电压VCC，第一晶体管Q1饱和导通，充电电池组被恒流充电；在充电电池组的充电过程中，第二参考电压持续增大；充电电池组充满电后，第二参考电压略大于第一参考电压，电压比较器U1的反相输入端的电压幅值高于同相输入端的电压幅值，电压比较器U1输出低电平，第一晶体管Q1截止，从而自动断开充电。

在其他的一些实施例中，所述电压比较器U1、电压跟随器U2的型号选择，所述第一晶体管Q1、第二晶体管Q2和第三晶体管Q3的信号选择，所述第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、限流电阻R5和恒流电阻R6的型号、电阻值大小的选择，所述N脚开关SW1的型号选择，所述稳压二极管ZD1的型号选择，N的取值等，都需要根据实际需要进行设置，不需要拘泥于本实用新型实施例的限定。

本实用新型实施例中提供的充电控制电路中，通过分压电路中N+1个分压电阻和一个N脚开关的选择充电电池组内需要充电的充电电池的总电压作为参考电压，并通过设置恒流电路对充电电池组进行恒流充电，在充满电后通过反馈电路反馈的电压幅值在大于参考电压时控制开关电路断开充电，本实用新型实施例中的充电控制电路结构简单，成本较低。

实施例三

请参见图3，图3是本申请实施例三中提供的一种充电装置2的原理框图，本实用新型实施例提供一种充电装置2，包括：充电电池组21和上述实施例一和实施例二所述的充电控制电路，所述充电控制电路连接至所述充电电池组21为所述充电电池组21充电。

需要说明的是，由于本实施例中的充电控制电路与实施例一和实施例二中描述的充电控制电路基于相同的实用新型构思，本实施例中的充电装置2包含实施例一和实施例二所述的充电控制电路的全部特征，因此，此处不再对充电控制电路进行详述。

上述充电电池组21为一个或多个充电电池，所述充电电池可以是常见的蓄电池等在实际应用中需要充电的电池，具体地，可以根据实际需要进行选择，同时，所述充电控制电路内的分压电路10也就要根据实际设置的充电电池组21的电压情况和充电电池组21所能容纳的充电电池的数量进行设置，以上设置不需要拘泥于本实用新型实施例中的限定。

本实用新型实施例中提供的充电装置中，能够为充电电池组进行恒流充电，且在充电电池组充满电后能够自动断开充电，本实用新型实施例的充电装置能够让充电电池组不会在充满电后持续长期连接至电源从而影响寿命，本实用新型实施例中的充电装置结构简单，成本较低。

本实用新型实施例提供一种电池充电领域的充电控制电路及充电装置，所述充电控制电路包括分压电路、开关电路、恒流电路和反馈电路。所述充电控制电路能够为充电电池组恒流充电，且在充电电池组充满电之后自动断电，本实用新型实施例能够提高充电电池的使用寿命，且结构简单、可靠性高、成本较低。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例中所记载的技术方案进行修改，或者对其中区域技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例中技术方案的范围。