电池充电装置及方法_5

文档序号:8489448阅读:来源:国知局
所述电源适配器与所述充电控制模块进行快充询问通信,在所述充电控制模块向所述电源适配器发出快充指示命令后,所述电源适配器根据所述充电控制模块所反馈的电池电压信息调整输出电压,并在所述输出电压符合所述充电控制模块所预设的快充电压条件时,所述电源适配器按照快速充电模式调整输出电流和输出电压以对所述电池进行充电,且所述充电控制模块同时从所述电源适配器弓I入直流电对所述电池进行充电。
2.如权利要求1所述的电池充电装置,其特征在于,所述电源适配器包括EMI滤波电路、高压整流滤波电路、隔离变压器、输出滤波电路以及电压跟踪与控制电路;市电经过所述EMI滤波电路进行电磁干扰滤除后,由所述高压整流滤波电路进行整流滤波处理输出高压直流电,所述高压直流电通过所述隔离变压器电气隔离后输出至所述输出滤波电路以进行滤波处理后为电池充电,所述电压跟踪与控制电路根据所述输出滤波电路的输出电压对所述隔离变压器的输出电压进行调整; 所述电源适配器还包括电源模块、主控模块、电位调整模块、电流检测模块、电压检测模块以及输出开关模块; 所述电源模块的输入端连接所述隔离变压器的次级端,所述主控模块的电源端、所述电位调整模块的电源端以及所述电流检测模块的电源端共接于所述电源模块的输出端,所述主控模块的高电位端和所述电位调整模块的高电位端均连接所述输出滤波电路的正输出端,所述电位调整模块的电位调节端连接所述电压跟踪与控制电路,所述电流检测模块的直流输入端连接所述输出滤波电路的正输出端,所述电流检测模块的检流反馈端连接所述主控模块的电流检测端,所述主控模块的时钟输出端和数据输出端连接所述电位调整模块的时钟输入端和数据输入端,所述电压检测模块的第一检测端和第二检测端分别连接所述电流检测模块的直流输出端和所述输出滤波电路的负输出端,所述电压检测模块的第一输出端和第二输出端分别连接所述主控模块的第一电压检测端和第二电压检测端,所述输出开关模块的输入端连接所述电流检测模块的直流输出端,所述输出开关模块的输出端连接所述电压检测模块的第三检测端,所述输出开关模块的接地端连接所述输出滤波电路的负输出端,所述输出开关模块的受控端和电源端分别连接所述主控模块的开关控制端和所述隔离变压器的次级端,所述输出滤波电路的输出负端、所述输出开关模块的输出端、所述主控模块的第一通信端和第二通信端均连接所述电源适配器的通信接口; 在所述电源适配器先按照常规充电模式对所述电池进行充电时,所述主控模块控制所述输出开关模块关闭所述电源适配器的直流电输出,所述电压检测模块对所述电源适配器的输出电压进行检测并反馈电压检测信号至所述主控模块,所述主控模块根据所述电压检测信号判断所述电源适配器的输出电压是否大于电压阈值,是,则所述主控模块继续对所述电源适配器的输出电压进行判断,否,则所述主控模块控制所述输出开关模块打开所述电源适配器的直流电输出,并通过所述电位调整模块驱动所述电压跟踪与控制电路将所述隔离变压器的输出电压设定为常规输出电压,所述电流检测模块对所述电源适配器的输出电流进行检测并反馈电流检测信号至所述主控模块,当所述主控模块根据所述电流检测信号判定所述电源适配器的输出电流在预设时间间隔内处于常规电流区间时,所述主控模块与所述充电控制模块进行快充询问通信,在所述充电控制模块向所述主控模块发出快充指示命令后,所述主控模块根据所述充电控制模块所反馈的电池电压信息通过所述电位调整模块驱动所述电压跟踪与控制电路对所述隔离变压器的输出电压进行调整,并在所述电源适配器的输出电压符合所述充电控制模块所预设的快充电压条件时,所述主控模块通过所述电位调整模块驱动所述电压跟踪与控制电路调整所述隔离变压器的输出电压以使所述电源适配器按照快充输出电流和快充输出电压值输出直流电,且所述充电控制模块同时从所述电源适配器弓I入直流电对所述电池进行充电。
3.如权利要求2所述的电池充电装置,其特征在于,所述电源模块包括: 第一电容、稳压芯片、第二电容、第一电感、第二电感、第一二极管、第二二极管、第三电容、第一电阻以及第二电阻; 所述第一电容的第一端与所述稳压芯片的输入电源引脚和使能引脚的共接点为所述电源模块的输入端,所述第一电容的第二端与所述稳压芯片的地引脚共接于地,所述稳压芯片的开关引脚与所述第二电容的第一端共接于所述第一电感的第一端,所述稳压芯片的内部开关引脚与所述第二电容的第二端共接于所述第一二极管的阴极,所述稳压芯片的反馈电压引脚与所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的第一端连接,所述第一电感的第二端与所述第二二极管的阴极共接于所述第二电感的第一端,所述第二电感的第二端与所述第一二极管的阳极、所述第一电阻的第二端及所述第三电容的第一端共接所形成的共接点为所述电源模块的输出端,所述第二二极管的阳极与所述第二电阻的第二端及所述第三电容的第二端共接于地。
4.如权利要求2所述的电池充电装置,其特征在于,所述主控模块包括: 主控芯片、第三电阻、参考电压芯片、第四电阻、第五电阻、第四电容、第六电阻、第七电阻、第一 NMOS管、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第i^一电阻、第十二电阻、第十三电阻以及第十四电阻; 所述主控芯片的电源脚为所述主控模块的电源端,所述主控芯片的地脚接地,所述主控芯片的第一输入输出脚空接,所述第三电阻的第一端连接所述主控芯片的电源脚,所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端共接于所述参考电压芯片的正极,所述参考电压芯片的负极接地,所述参考电压芯片U3的空接脚空接,所述第四电阻的第二端连接所述主控芯片的第二输入输出脚,所述主控芯片的第三输入输出脚为所述主控模块的电流检测端,所述主控芯片的第四输入输出脚连接所述第五电阻的第一端,所述第五电阻的第二端与所述第四电的第一端共接于所述主控芯片的电源脚,所述第四电容的第二端接地,所述主控芯片的第五输入输出脚为所述主控模块的开关控制端,所述主控芯片的第六输入输出脚连接所述第六电阻的第一端,所述第六电阻的第二端与所述第一 NMOS管的栅极共接于所述第七电阻的第一端,所述第七电阻的第二端与所述第一 NMOS管的源极共接于地,所述第一 NMOS管的漏极连接所述第八电阻的第一端,所述第八电阻的第二端为所述主控模块的高电位端,所述主控芯片的第七输入输出脚和第八输入输出脚分别为所述主控模块的时钟输出端和数据输出端,所述主控芯片的第十输入输出脚和第九输入输出脚分别为所述主控模块的第一电压检测端和第二电压检测端,所述主控芯片的第十一输入输出脚与所述第十二输入输出脚分别连接所述第九电阻的第一端和所述第十电阻的第一端,所述第十一电阻的第一端和所述第十二电阻的第一端分别所述连接第九电阻的第二端和所述第十电阻的第二端,所述第十一电阻的第二端和所述第十二电阻的第二端共接于地,所述第十三电阻的第一端和所述第十四电阻的第一端分别连接所述第九电阻的第二端和所述第十电阻的第二端,所述第十三电阻的第二端和所述第十四电阻的第二端共接于所述主控芯片的电源脚,所述第九电阻的第二端和所述第十电阻的第二端分别为所述主控模块的第一通信端和第二通信端。
5.如权利要求2所述的电池充电装置,其特征在于,所述电位调整模块包括: 第十五电阻、第十六电阻、数字电位器、第十七电阻、第十八电阻、第五电容、第六电容以及第十九电阻; 所述第十五电阻的第一端与所述第十六电阻的第一端、所述数字电位器的电源脚及所述第五电容的第一端的共接点为所述电位调整模块的电源端,所述第五电容的第二端与所述第六电容的第一端、所述数字电位器的地脚以及所述第十七电阻的第一端共接于地,所述第六电容的第二端连接所述数字电位器的电源脚,所述第十五电阻的第二端与所述数字电位器的串行数据脚的共接点为所述电位调整模块的数据输入端,所述第十六电阻的第二端与所述数字电位器的时钟输入脚的共接点为所述电位调整模块的时钟输入端,所述数字电位器的地址零脚接地,所述数字电位器的第一电位接线脚与所述第十八电阻的第一端共接于所述第十七电阻的第二端,所述第十八电阻的第二端与所述数字电位器的第二电位接线脚共接于所述第十九电阻的第一端,所述第十九电阻的第二端为所述电位调整模块的高电位端,所述数字电位器的电位抽头脚为所述电位调整模块的电位调节端。
6.如权利要求2所述的电池充电装置,其特征在于,所述电流检测模块包括: 第二十电阻、第二 i 电阻、第二十二电阻、第七电容、第八电容、检流芯片、第二十三电阻、第十电容、第十电容以及第二十四电阻; 所述第二十电阻的第一端和第二端分别为所述电流检测模块的直流输入端和直流输出端,所述第二十一电阻的第一端和所述第二十二电阻的第一端分别连接所述第二十电阻的第一端和第二端,所述第二十一电阻的第二端与所述第七电容的第一端共接于所述检流芯片的输入正脚,所述第二十二电阻的第二端与所述第八电容的第一端共接于所述检流芯片的输入负脚,所述检流芯片的电源脚与所述第九电容的第一端的共接点为所述电流检测模块的电源端,所述检流芯片的空接脚空接,所述检流芯片的输出脚连接所述第二十三电阻的第一端,所述第二十三电阻的第二端为所述电流检测模块的检流反馈端,所述第十电容的第一端与所述第二十四电阻的第一端共接于所述第二十三电阻的第二端,所述第七电容的第二端与所述第八电容的第二端、所述第九电容的第二端、所述第十电容的第二端、所述第二十四电阻的第二端、所述检流芯片的地脚、所述第一基准电压脚及所述第二基准电压脚共接于地。
7.如权利要求2所述的电池充电装置,其特征在于,所述电压检测模块包括: 第二十五电阻、第二十六电阻、第i 电容、第十二电容、第二十七电阻以及第二十八电阻; 所述第二十五电阻的第一端为所述电压检测模块的第一检测端,所述第二十五电阻的第二端与所述第二十六电阻的第一端及所述第十一电容的第一端的共接点为所述电压检测模块的第二输出端,所述第二十六电阻的第二端为所述电压检测模块的第二检测端,所述第十一电容的第二端与所述第十二电容的第一端及所述第二十七电阻的第一端共接于所述第二十六电阻的第二端,所述第十二电容的第二端与所述第二十七电阻的第二端及所述第二十八电阻的第一端的共接点为所述电压检测模块的第一输出端,所述第二十八电阻的第二端为所述电压检测模块的第三检测端。
8.如权利要求2所述的电池充电装置,其特征在于,所述输出开关模块包括: 第二十九电阻、第三十电阻、第十三电容、第三十一电阻、第一 NPN型三极管、第三十二电阻、第二 NPN型三极管、第三二极管、稳压二极管、第三十三电阻、第三十四电阻、第三十五电阻、第二 NMOS管以及第三NMOS管; 所述第二十九电阻的第一端为所述输出开关模块的受控端,所述第二十九电阻的第二端与所述第三十电阻的第一端共接于所述第一 NPN型三极管的基极,所述第十三电容的第一端与所述第三十一电阻的第一端及所述第三十二电阻的第一端共接于所述第三二极管的阴极,所述第三二极管的阳极为所述输出开关模块的电源端,所述第三十一电阻的第二端与所述第二 NPN型三极管的基极共接于所述第一 NPN型三极管的集电极,所述第三十二电阻的第二端与所述稳压二极管的阴极以及所述第三十三电阻的第一端共接于所述第二NPN型三极管的集电极,所述第三十电阻的第二端与所述第十三电容的第二端、所述第一NPN型三极管的发射极、所述第二 NPN型三极管的发射极以及所述稳压二极管的阳极共接于地,所述第三十三电阻的第二端与所述第三十四电阻的第一端、所述第三十五电阻的第一端、所述第二 NMOS管的栅极以及所述第三NMOS管的栅极共接,所述第三十四电
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