一种双节锂电池USB充电自适应电路的制作方法

一种双节锂电池usb充电自适应电路
技术领域
1.本实用新型涉及一种充电自适应电路，更具体地说，它涉及一种双节锂电池usb充电自适应电路。


背景技术：

2.在上世纪锂电池诞生以来，锂电池充电得到了快速的发展，锂电池充电在发展的道路上诞生多种不同的充电方式，从恒流恒压充电到脉冲充电，间歇充电，多样化的充电技术带来了各种各样不同功率的适配器，其功率、充电效率各不相同，在锂电池为适配不同功率适配器的情况下，需要不同的硬件来得到支持，这样给锂电池充电的硬件设计带来了诸多不便。
3.并且在充电的过程中往往采用的是单一的固定电流和功率进行充电，在更换适配器之后不能够加快充电速度甚至无法实现充电。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种双节锂电池usb充电自适应电路，具有能够适配不同功率的usb充电，实现自适应充电的优点。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
6.一种双节锂电池usb充电自适应电路，包括用于充电连接使用的usb接口，所述usb接口连接用于提升锂电池电压的升压电路，所述升压电路的另一端连接用于运算放大电路，所述运算放大电路通过反馈引脚与反馈电路连接，所述运算放大电路所产生的的电流采样电压信号作为所述升压电路的反馈电压起到限流作用；所述反馈电路的另一端连接 pwm调节控制模块；通过所述pwm调节控制模块来调整充电状态。
7.采用上述技术方案，将充电电路与usb接口连接，通过升压电路将锂电池电压调整到高于两节锂电池电压的状态，通过反馈电路以及经过运算放大电路放大后的电流采样电压信号作为升压电路的反馈引脚起到限流作用。
8.进一步，所述升压电路包括升压芯片，与所述升压芯片连接的电感l1和二极管d1，所述升压芯片设置8个引脚，分别为使能端的第1引脚，电源电压输入端的第2引脚，反馈端的第3引脚，接地端的第7引脚和第8引脚，电源开关连接端的第5引脚和第6引脚；所述电源开关连接端连接电感l1与二极管d1实现对交流信号的隔离。
9.采用上述技术方案，通过在充电器处连接升压电路，将充电器处连接的锂电池两端的电压升压至高于两节锂电池的电压。
10.进一步，所述运算放大电路采用lm321mfx放大器。
11.采用上述技术方案，运算放大电路采用的lm321mfx放大器将采集到升压电路中的电流电压信号实现放大。
12.进一步，所述反馈电路包括电阻r12与电阻r15，所述电阻r12与所述电阻r15并联。
13.采用上述技术方案，通过电阻r12与电阻r15作为反馈电路将一部分的输出信号进
行回收与输入信号进行比较，进而控制输出。
14.进一步，所述usb接口设有内置电阻r10与电阻r11。
15.采用上述技术方案，通过设置电阻r10与电阻r11来减小在充电过程中usb接口处的功耗。
16.进一步，所述pwm调节控制模块用于调整mosfet管q1的占空比来实现电池充电，所述mosfet管q1的源级与反馈电路的输出端连接。
17.采用上述技术方案，开始充电的过程中，首先将电池电压与设置的充电结束电压进行对比，若电池电压大于充电结束电压，则通过pwm调节控制模块降低pwm的占空比，若pwm的占空比低于设置的阈值，则充电完成。
18.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
19.1.本实用新型通过使用xl6007升压芯片提升电压，使用采集电流放大电路作为反馈调节升压大小控制充电电流，再使用单片机控制mosfet给锂电池进行充电；
20.2.通过使用pwm调节控制模块来控制mosfet的占空比，以此来适应整个电路的充电使用，实现自适应充电电路，为不同功率的usb实现充电。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例的电路图；
22.图2为本实用新型实施例的充电调整流程示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。
24.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
25.一种双节锂电池usb充电自适应电路，参见图1和图2，包括用于充电连接使用的usb接口，usb接口连接用于提升锂电池电压的升压电路，升压电路的另一端连接用于运算放大电路，运算放大电路通过反馈引脚与反馈电路连接，运算放大电路所产生的的电流采样电压信号作为升压电路的反馈电压起到限流作用；反馈电路的另一端连接pwm调节控制模块；通过pwm调节控制模块来调整充电状态；将充电电路与usb接口连接，通过升压电路将锂电池电压调整到高于两节锂电池电压的状态，通过反馈电路以及经过运算放大电路放大后的电流采样电压信号作为升压电路的反馈引脚起到限流作用。
26.升压电路包括升压芯片，与升压芯片连接的电感l1和二极管d1，升压芯片采用xl6007，升压芯片设置有8个引脚，分别为使能端，电源电压输入端，反馈端，接地端，电源开关连接端；其中第7引脚与第8引脚分别接地，第2引脚处通过电阻r31与usb接口连接，电阻r31阻值为1kω，电阻r31的另一端通过连接电容值为100nf的电容c4接地，其中usb接口内部还并联有阻值相同为5.1kω的电阻r10与电阻r11，升压电路与usb接口之间连接电阻r10与电阻r11，升压芯片的第2引脚连接有电阻r31，电感l1的一端连接有电容c2和电容ec1，二极管d1的一端连接有电容c3和电容ec2，电容ec2与所述电容c3的另一端接地，电容c2与所述电容ec1的另一端接地，设置的耦合电容在该电路中保证该电路的稳定性。
27.电源开关连接端连接电感值为47μh的l1与型号为ss34的二极管d1，通过在充电器接口处连接升压电路，将充电器处连接的锂电池两端的电压升压至高于两节锂电池电压，在电感l1的一端还连接有电容值为100nf的电容c2和电容值为47μf的ec1，电容c2与电容ec1并联，二极管d1的一端还连接电容值为100nf的电容c3和电容值为100μf的电容ec2，电容c3与电容ec2并联，电容ec2的另一端连接反馈电路，反馈电路采用阻值为2mω的电阻r12与阻值为330kω的电阻r15并联，通过电阻r12与电阻r15作为反馈电路将电路电压进行转换。
28.升压电路中的升压芯片xl6007的第3引脚还与反馈电路和运算放大电路连接，其运算放大电路采用lm321mfx，实现了电路的放大作用，lm321mfx的第四引脚连接二极管d7，与二极管d7连接的支路上分别连接阻值为15kω的电阻r30和电容值为33nf的电容c13，电容c13与电阻r30的另一端分别与lm321mfx的第三引脚连接，lm321mfx的第三引脚的外端延伸连接有阻值为1kω的电阻r32，通过电阻r32与接地端进行连接。
29.反馈电路的外端连接pwm调节控制模块，通过pwm调节控制模块设置用于调整mosfet的占空比来改变电池充电电压，开始充电的过程中，首先将电池电压与设置的充电结束电压进行对比，若电池电压大于充电结束电压，则降低pwm的占空比，若pwm的占空比低于设置的阈值，则充电完成。
30.使用5v电压为两节锂电7.4v充电需要boost升压电路，通过使用xl6007升压芯片提升电压，使用采集电流放大电路作为反馈调节升压大小控制充电电流，再使用单片机控制mosfet给锂电池充电，随后通过pwm调节控制模块逐步增加控制mosfet关断的pwm的占空比，同时检测5v的充电电压是否被拉低，当拉低置设定阈值之后，记录当前pwm占空比为第一次适应值。
31.第一次适应结束后重置pwm占空比进行第二次适应，第二次适应最大值小于第一次适应值，pwm调节控制模块经过多次适应、及数据融合找到合适的pwm值并进行充电，当充电电池电压大于设定阈值后，为了避免自举电压对于充满电判断的影响，pwm调节控制模块采取逐步降低充电mosfet的pwm占空比方式使其逐步降低充电电流，直至充电电流小于指定阈值且电池电压大于指定阈值后，结束充电，视为充电完成。
32.参见图2，具体的自适应流程如下，在充电接口连接之后进入充电状态，进入充电任务后，通过pwm调节控制模块检测是否充满电，若未充满电，则增加pwm占空比以适应适配器最大电流，在适配器充电电压被拉低至安全阈值之下时，记录此次的pwm占空比，进行下一次的适配，第二次适配时占空比增加至第一次记录阈值时后不再增加，则以当前pwm占空比开始持续充电，在检测到充电电池电压高于设定结束电压时，逐步降低占空比，直到以小电流充电时，电池电压仍高于充电结束设定电压值，则视为充电结束，其中pwm调节控制模块采用脉冲宽度调制技术来实现调整。
33.本实用新型的工作原理：
34.通过使用升压芯片xl6007来为电路提供升压，通过连接的采集电流放大电路作为反馈调节升压大小控制充电电流，随后再借助单片机控制mosfet给锂电池进行充电，充电后借助pwm调节控制模块来调整控制pwm的占空比，来调整该电路给usb送电过程中实现自适应调整。
35.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于
上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。