充电过程中电池状态检测方法、电池充电电路和充电器与流程

本发明涉及电池充电的，更具体地说，涉及一种充电过程中电池状态检测方法、电池充电电路和充电器。

背景技术：

1、在电池充电过程中，为了保证电池负载的充电安全，需要对充电电路输出端的电池负载的状态进行实时监测。目前常用的方法是通过在充电电路的次级侧设置检测电路，同时配合相应反馈电路(如光耦等)，通过反馈电路将检测电路检测的电池信息反馈至初级侧，再由初级侧根据反馈的电池信息判断电池负载的状态。

2、目前这种检测方式需要额外设置检测电路和反馈电路，既增加了电路的复杂度，同时又增加成本。另外，由于是通过次级侧的检测电路进行检测，而次级侧的输出电压或者电流是由初级侧的控制电路对能量转换电路进行调节控制后，再由能量转换电路进行转换输出得到的，因此，次级侧所检测到的信息必然会受到控制电路、能量转换电路的影响，进而降低检测的可靠度。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，提供一种充电过程中电池状态检测方法、电池充电电路和充电器。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种充电过程中电池状态检测方法，应用于电池充电电路，所述电池充电电路包括：将初级侧的能量进行转换并传递至次级侧的电压转换模块以及与所述电压转换模块连接的原边控制模块，在电池充电过程中，所述原边控制模块执行以下步骤：

3、根据开关频率对所述电压转换模块初级侧的辅助绕组的输出电压进行采样，获得次级侧的瞬时电压信息；

4、根据预设采样周期，对所述次级侧的瞬时电压信息进行保持；

5、根据预设判定周期，对所述次级侧的瞬时电压信息和前一个时刻保持的电压信息进行处理，获得所述电池充电电路输出端的电压变化趋势；

6、根据所述电压变化趋势检测所述电池充电电路的输出端的电池状态。

7、在本发明所述的充电过程中电池状态检测方法中，所述电压变化趋势包括：快速上升、缓慢上升、保持不变、快速下降、缓慢下降以及反复波动。

8、在本发明所述的充电过程中电池状态检测方法中，所述原边控制模块根据所述电压变化趋势检测所述电池充电电路的输出端的电池状态包括：

9、将所述电压变化趋势与所述原边控制模块当前所处的充电状态进行比较；

10、判断所述电压变化趋势与所述原边控制模块当前所处的充电状态是否匹配；

11、若匹配，则判定所述电池充电电路的输出端的电池状态正常；

12、若不匹配，则判定所述电池充电电路的输出端的电池状态异常。

13、在本发明所述的充电过程中电池状态检测方法中，所述原边控制模块包括：原边控制芯片；所述原边控制芯片包括：电压采样保持电路、电压保持电路、比较器、计时器和时钟控制电路；

14、所述电压采样保持电路根据所述开关频率对所述电压转换初级侧的辅助绕组的输出电压进行采样，获得所述次级侧的瞬时电压信息；

15、所述电压保持电路根据所述预设采样周期，对所述次级侧的瞬时电压信息进行采样保持；

16、所述比较电路基于所述时钟控制电路的控制，根据所述预设判定周期对所述电压采样保持电路输出的次级侧的瞬时电压信息和所述电压保持电路输出的前一个时刻保持的电压信息进行处理，获得所述电池充电电路输出端的电压变化趋势；

17、所述计时器滤除所述比较电路的干扰噪声。

18、本发明还提供一种电池充电电路，包括：将初级侧的能量进行转换并传递至次级侧的电压转换模块以及与所述电压转换模块连接的原边控制模块，在电池充电过程中，所述原边控制模块执行以上所述的充电过程中电池状态检测方法。

19、在本发明所述的电池充电电路中，所述原边控制模块包括：输出电压采样电路和原边控制芯片；

20、所述输出电压采样电路的输入端连接所述电压转换模块初级侧的辅助绕的输出端，所述输出电压采样电路的输出端连接所述原边控制芯片的电压反馈引脚；

21、所述输出电压采样电路对所述电压转换模块初级侧的辅助绕组的输出电压进行采样，获得次级侧的电压信息；

22、所述原边控制芯片用于：

23、根据开关频率对所述电压转换模块初级侧的辅助绕组的输出电压进行采样，获得次级侧的瞬时电压信息；

24、根据预设采样周期，对所述次级侧的瞬时电压信息进行采样保持；

25、根据预设判定周期，对所述次级侧的瞬时电压信息和前一个时刻保持的电压信息进行处理，获得所述电池充电电路输出端的电压变化趋势；

26、根据所述电压变化趋势检测所述电池充电电路的输出端的电池状态。

27、在本发明所述的电池充电电路中，所述电压变化趋势包括：快速上升、缓慢上升、保持不变、快速下降、缓慢下降以及反复波动。

28、在本发明所述的电池充电电路中，所述电压保持电路包括：第一保持电路和第二保持电路；所述预设采样周期包括：第一采样周期和第二采样周期；

29、所述第一保持电路根据所述第一采样周期对所述次级侧的瞬时电压信息进行采样保持；

30、所述第二保持电路根据所述第二采样周期对所述次级侧的瞬时电压信息进行采样保持。

31、在本发明所述的电池充电电路中，所述比较电路包括：第一比较器和第二比较器；

32、所述第一比较器的第一输入端连接所述第一保持电路的输出端，所述第一比较器的第二输入端连接所述电压采样保持电路的输出端；所述第一比较器根据所述时钟控制电路输出的第一判定周期控制是否输出比较信号；

33、所述第二比较器的第一输入端连接所述第二保持电路的输出端，所述第二比较器的第二输入端连接所述电压采样保持电路的输出端；所述第二比较器根据所述时钟控制电路输出的第二判定周期控制是否输出比较信号。

34、本发明还提供一种充电器，包括以上所述的电池充电电路。

35、实施本发明的充电过程中电池状态检测方法、电池充电电路和充电器，具有以下有益效果：在电池充电过程中，原边控制模块执行以下步骤：根据预设采样周期对电压转换模块初级侧的辅助绕组的输出电压进行采样，获得次级侧的电压信息；对次级侧的电压信息进行处理，获得电池充电电路的输出端的电压变化趋势；根据电压变化趋势检测电池充电电路的输出端的电池状态。本发明通过原边控制模块就能在充电过程中对电池状态进行实时监测，不需额外设置检测电路和反馈电路，简化了电路的复杂度，降低产品成本，而且不受转换电路的影响，可靠性高。

技术特征：

1.一种充电过程中电池状态检测方法，应用于电池充电电路，其特征在于，所述电池充电电路包括：将初级侧的能量进行转换并传递至次级侧的电压转换模块以及与所述电压转换模块连接的原边控制模块，在电池充电过程中，所述原边控制模块执行以下步骤：

2.根据权利要求1所述的充电过程中电池状态检测方法，其特征在于，所述电压变化趋势包括：快速上升、缓慢上升、保持不变、快速下降、缓慢下降以及反复波动。

3.根据权利要求2所述的充电过程中电池状态检测方法，其特征在于，所述原边控制模块根据所述电压变化趋势检测所述电池充电电路的输出端的电池状态包括：

4.根据权利要求1所述的充电过程中电池状态检测方法，其特征在于，所述原边控制模块包括：原边控制芯片；所述原边控制芯片包括：电压采样保持电路、电压保持电路、比较电路、计时器和时钟控制电路；

5.一种电池充电电路，其特征在于，包括：将初级侧的能量进行转换并传递至次级侧的电压转换模块以及与所述电压转换模块连接的原边控制模块，在电池充电过程中，所述原边控制模块执行权利要求1-4任一项所述的充电过程中电池状态检测方法。

6.根据权利要求5所述的电池充电电路，其特征在于，所述原边控制模块包括：输出电压采样电路和原边控制芯片；

7.根据权利要求6所述的电池充电电路，其特征在于，所述电压变化趋势包括：快速上升、缓慢上升、保持不变、快速下降、缓慢下降以及反复波动。

8.根据权利要求6所述的电池充电电路，其特征在于，所述电压保持电路包括：第一保持电路和第二保持电路；所述预设采样周期包括：第一采样周期和第二采样周期；

9.根据权利要求8所述的电池充电电路，其特征在于，所述比较电路包括：第一比较器和第二比较器；

10.一种充电器，其特征在于，包括权利要求5-9任一项所述的电池充电电路。

技术总结
本发明涉及充电过程中电池状态检测方法、电池充电电路和充电器，电池充电电路包括：电压转换模块以及原边控制模块，在电池充电过程中，原边控制模块执行以下步骤：根据开关周期对电压转换模块初级侧的辅助绕组的输出电压进行采样，获得次级侧的电压信息；再根据预设采样周期对获取的次级侧电压信息进行保存，然后根据预设比较周期对次级侧的电压信息进行处理，获得电池充电电路的输出端的电压变化趋势；根据电压变化趋势检测电池充电电路的输出端的电池状态。本发明通过原边控制模块就能在充电过程中对电池状态进行实时监测，不需额外设置检测电路和反馈电路，简化了电路的复杂度，降低产品成本，而且不受转换电路的影响，可靠性高。

技术研发人员：任智谋,雷晓华,李鹏
受保护的技术使用者：成都市菱奇半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14