电池的充电电路及电池的充电方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电池的充电电路及电池的充电方法。
【背景技术】
[0002]随着电子科技的快速进展，可重复充电的电池已被广泛地应用在人们的生活当中，诸如锂电池与镍电池等。
[0003]典型的锂电池的充电过程包括四个阶段，即涓流充电(trickle charge)阶段、预充电(pre-charge)阶段、定电流充电(constant current)阶段以及定电压充电(constantvoltage)阶段。在定电压充电阶段中，充电电流会持续降低，导致这一阶段的充电效率降低。如此一来，将拉长电池的充电时间，而造成使用者的不便。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种电池的充电电路。根据本发明一实施例，电池的充电电路用以提供充电电流为该电池充电。该充电电路包括充电控制模块、电流监测模块以及补偿模块。该充电控制模块用以提供充电电压。该电流监测模块用以监测该充电电流，并根据该充电电流产生监测电压。该补偿模块用以监测该充电电压，并用以根据该监测电压以及该充电电压提供反馈电压至该充电控制模块。
[0005]本发明提供一种电池的充电方法。根据本发明一实施例，该充电方法用以经由充电路径提供充电电流为该电池充电。该充电方法包括:通过充电控制模块，提供充电电压至该充电路径；监测该充电路径上的该充电电流；根据该充电电流产生监测电压；以及根据该监测电压以及该充电电压提供反馈电压至该充电控制模块。
[0006]通过应用上述实施例，补偿模块可根据相应于充电电流的监测电压提供反馈电压至充电控制模块，以令充电控制模块能够得知电池电压。如此一来，充电电路可有效地缩短对电池充电的时间，以提高充电效率。
【附图说明】
[0007]图1为根据本发明一实施例所示的充电电路的示意图；
[0008]图2为根据一比较例所示的电池充电过程示意图；
[0009]图3为根据本发明另一实施例所示的充电电路的示意图；
[0010]图4为根据本发明一实施例所示的电池充电过程示意图；以及
[0011]图5为根据本发明另一实施例所示的充电电路的示意图。
【具体实施方式】
[0012]以下将参照相关附图，说明依本发明优选实施例的一种电池的充电电路及电池的充电方法，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
[0013]图1为根据本发明一实施例所示的充电电路100。充电电路100电性连接电源接头20以及电池10。充电电路100用以接收电源接头20所提供的能量，并根据所接收的能量提供适当的充电电流I?，以经由充电路径P对电池10进行充电。
[0014]在本实施例中，充电电路100包括充电控制模块110、电流监测模块120、补偿模块130以及连接器140。充电控制模块110电性连接电流监测模块120以及补偿模块130。电流监测模块120电性连接补偿模块130以及连接器140。连接器140电性连接电池10。充电控制模块I1例如可用充电IC(integrated circuit)实现。电流监测模块120以及补偿模块130例如可用电路实现。
[0015]一般而言，充电控制模块110用以提供充电电压Vqk以及充电电流Iqk至电池10，并根据其所提供的充电电压Vaffi判断电池10的电池电压Vbat是否达到电池10的预设的饱充电压电平，以决定是否切换充电模式。然而，由于充电路径P上存在电阻，故充电电压Vaffi与电池电压Vbat之间存在电压差，使得充电控制模块110无法准确地判断是否切换充电模式。
[0016]举例而言，同时参照图2，在期间T1-T3中，充电控制模块110分别提供具有不同电流量的充电电流Iqk至电池10。在时间点tl时，充电控制模块110所提供的充电电压Vaffi达到电池10的预设的饱充电压电平Vset，充电控制模块110切换充电模式为定电压模式。此时，电池10的容量达到90%，且电池电压Vbat具有电压电平Vbset。而后，在期间T4中，由于充电电流Iqk持续降低，虽然只对电池10充电10%的容量，却耗费整体周期T的30%。
[0017]因此，为提升充电电路100的充电效率，在本发明一实施例中，充电电路100可通过电流监测模块120以及补偿模块130，以补偿前述充电电压Vaffi与电池电压Vbat之间的电压差。
[0018]具体而言，在本实施例中，电流监测模块120用以监测充电电流Iaffi，根据充电电流Iaffi产生监测电压Visen,并提供监测电压Visen至补偿模块130。补偿模块130用以监测充电电压Vaffi,并根据监测电压Visen以及充电电压Vaffi提供反馈电压Vvsen至充电控制模块110。
[0019]通过上述设置，电流监测模块120与补偿模块130可仿真充电路径P上的电阻，使反馈电压、_的数值大致等于电池10的电池电压Vbat的数值。如此一来，充电控制模块110即可准确地在电池10的电池电压Vbat达到默认的饱充电压电平时，切换充电模式。
[0020]例如，在一实施例中，充电控制模块110可判断反馈电压Vvsen是否大于或等于上述电池10预设的饱充电压电平，并在反馈电SVvsen大于或等于上述预设的饱充电压电平时，充电控制模块110由提供固定的充电电流Iaffi切换为提供变动的充电电流Iaffi至电池10。
[0021]以下段落将配合图3提供本发明一实施例中的充电电路100的具体细节，然而本发明不以下述实施例为限。
[0022]在一实施例中，电流监测模块120包括电流监测电阻Ra以及差动放大器0P3。电流监测电阻Ra连接于充电控制模块110的输出节点CHG与连接器140之间。差动放大器0P3的两个输入端分别电性连接电流监测电阻RA的两端，且差动放大器0P3的输出端电性连接补偿模块130。
[0023]在充电电流Iaffi流经电流监测电阻Ra时，在电流监测电阻Ra的两端产生相应于充电电流Iaffi的电位差。差动放大器0P3可对这一电位差进行a倍的增幅(若a大于I),以令差动放大器0P3根据充电电流Iaffi提供监测电压Visen至补偿模块130。
[0024]在一实施例中，监测电压Visen可表不如下。
[0025]Visen=IchgX RAX α----式(I)
[0026]另外，在本实施例中，补偿模块130包括电阻R1-R4、缓存器OPl以及操作放大器0Ρ2。缓存器OPl的非反相输入端电性连接充电控制模块110的输出节点CHG，用以接收充电电压AU；。缓存器OPl的反相输入端电性连接缓存器OPl的输出端。电阻R1电性连接于操作放大器0Ρ2的反相输入端以及差动放大器0Ρ3的输出端之间。电阻R2电性连接于操作放大器0Ρ2的反相输入端以及操作放大器0Ρ2的输出端之间。电阻R3电性连接于缓存器OPl的输出端以及操作放大器0Ρ2的非反相输入端之间。电阻R4电性连接于操作放大器0Ρ2的非反相输入端以及接地电位之间。操作放大器0Ρ2的输出端电性连接充电控制模块110的输入节点VSEN。
[0027]通过如此的设置，缓存器OPl可缓冲充电电压Vaffi,并提供缓冲后的充电电压Vaffi至操作放大器0Ρ2的非反相输入端。另一方面，操作放大器0Ρ2可通过电阻R1接收监测电压Visen并通过电阻R3接收缓冲后的充电电压Vaffi,并令充电电压Vqk与监测电压Visen相减，以计算提供至充电控制模块110的反馈电压VVSEN。
[0028]在本实施例中，若设计电阻R1的电阻值与电阻R4的电阻值相同，且电阻R2的电阻值与电阻R3的电阻值相同，则反馈电压Vvsen可表示如下:
[0029]Vvsen=Vchg-(R2ZR1) XVisen----式(2)
[0030]根据式⑴及式⑵可得式(3)如下:
[0031]Vvsen=Vchg- a X (?/?) XRaXIchg----