0V充电电路和充电方法与流程

0v充电电路和充电方法
技术领域
1.本发明涉及充电技术领域，特别涉及一种0v充电电路和充电方法。


背景技术：

2.随着锂电池产业的发展迅速，每年都有大量的锂电池应用于各种用电设备中。受益于新能源汽车，消费电子、电动自行车规模不断扩大，对锂电池产量需求不断增加，我国锂电池产量呈现加速增长态势。
3.由于电化学原理，电芯在电压很低情况，不允许用大电流充电，否则容易给电池充暴。当前市场上各款单节锂电池产品，充电基本上都是采用充电ic，或常规有电感的充电电路；如电池放置没电，电池无法从0v开始涓充电，造成产品无电就无法使用了；
4.因此现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：提供一种0v充电电路和充电方法，以解决现有的充电电路无法实现0v充电的问题。
6.本发明通过以下技术方案实现的：一种0v充电电路，其包括：外部电源、充电主路、电池、稳压电路、控制电路、电流检测电路、电压检测电路和温度检测电路；
7.所述外部电源输入的电源电压分为两路，一路依次通过所述充电主路和所述电池，为所述电池充电；另一路依次通过所述稳压电路和所述控制电路，为所述控制电路供电；
8.所述电流检测电路分别与所述电池、所述充电主路以及所述控制电路连接，所述电流检测电路用于检测所述电池的电流值，并将检测的电流值信号输出至所述控制电路；
9.所述电压检测电路分别与所述电池、所述充电主路以及所述控制电路连接，所述电压检测电路用于检测所述电池的电压值，并将检测的电压值信号输出至所述控制电路；
10.所述温度检测电路分别与所述电池连接和所述控制电路连接，所述温度检测电路用于检测所述电池的温度值，并将检测的温度值信号输出至所述控制电路；
11.所述控制电路与所述充电主路连接；所述控制电路根据采集到的电流值信号、电压值信号和温度值信号，调节所述充电主路为所述电池充电的充电电流的电流值。
12.本发明的进一步设置，所述充电主路包括：第一二极管、第一mos管和第一电阻；所述第一二极管的正极连接所述外部电源，所述第一二级管的负极连接所述第一mos管的源极；所述第一电阻的一端连接所述所述第一mos管的漏极，所述第一电阻的另一端连接所述电池；所述外部电源输入的电源电压依次通过所述第一二极管、所述第一mos管、所述第一电阻和所述电池，为所述电池充电；
13.所述稳压电路包括：第一芯片、第二二极管、第三二极管、第一电容、第二电容、第三电容和第二电阻；所述第二二极管的正极与所述电池连接，所述第二二极管的负极与所述第二电阻的一端连接；所述第三二级管的正级与所述外部电源连接，所述所述第三二级
管的负极与所述第二电阻的一端连接；所述第二电阻的另一端分别连接所述第一电容的一端和所述第一芯片的2脚；所述第一电容的另一端与所述第一芯片的1脚连接后接地；所述第一芯片的3脚分别连接所述第二电容的一端和所述控制电路，所述第一芯片输出稳压电压至所述控制电路；所述第三电容的一端连接所述第一芯片的3脚，所述第三电容的另一端接地；
14.所述控制电路包括：第二芯片、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第一三极管；所述第三电阻的一端连接所述第一二极管的负极，所述第三电阻的另一端连接所述第一mos管的栅极；所述第四电阻的一端连接所述第一mos管的栅极，所述第四电阻的另一端连接所述第一三极管的集电极；所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极分别连接所述第五电阻的一端和所述第六电阻的一端；所述第五电阻的另一端连接所述第二芯片的17脚；所述第六电阻的另一端接地；
15.所述电流检测电路包括：第三芯片、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容和第八电容；所述第七电阻的一端连接分别所述第一电阻和第一mos管的漏极，所述第七电阻的另一端连接所述第三芯片的4脚；所述第八电阻的一端分别连接所述第一电阻和所述电池，所述第八电阻的另一端连接所述第三芯片的5脚；所述第四电容的一端分别连接所述第三芯片的4脚和所述第七电阻，所述第四电容的另一端分别连接所述第三芯片的5脚和所述第八电阻；所述第三芯片的3脚分别连接所述稳压电路和所述第五电容的一端，所述第三芯片的1脚和2脚连接与所述第二芯片的6脚连接，所述第三芯片的6脚连接所述第九电阻的一端；所述第九电阻的另一端分别连接所述第六电容的另一端和所述第二芯片的14脚；所述第六电容的一端接地；所述第七电容的一端连接所述所述第三芯片的4脚，所述第七电容的另一端接地；所述第八电容的一端连接所述第三芯片的5脚，所述第八电容的另一端接地；
16.所述温度检测电路包括：第一热敏电阻、第十电阻、第十一电阻和第九电容；所述第一热敏电阻紧贴所述电池，所述第一热敏电阻的一端分别连接所述第十电阻的一端和所述第十一电阻的一端，所述第一热敏电阻的另一端接地；所述第十电阻的另一端连接所述第二芯片的16脚；所述第十一电阻的另一端连接所述第二芯片的19脚；所述第九电容的一端分别连接所述所述第二芯片的19脚和所述第十一电阻，所述第九电容的另一端接地；
17.所述电压检测电路包括：第十二电阻、第十三电阻和第十电容；所述第十二电阻的一端分别连接所述第一电阻和所述电池，所述第十二电阻的另一端分别连接所述第十三电阻的一端和所述第二芯片的20脚；所述第十三电阻的另一端连接所述第二芯片的5脚；所述第十电容的一端分别连接所述第十二电阻和所述第二芯片的20脚，所述第十电容另一端分别连接所述第十三电阻和所述第二芯片的5脚。
18.本发明的进一步设置，所述电压检测电路包括：第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十电容、第二三极管和第二mos管；所述第十二电阻的一端连接所述电池，所述第十二电阻的另一端连接所述第二mos管的栅极；所述第十三电阻的一端连接所述所述第二mos管的栅极，所述第十三电阻的另一端连接所述第二三极管的集电极；所述第十四电阻的一端连接所述第二三极管的基极，所述第十四电阻的另一端连接所述第二芯片的第一脚；所述第十五电阻的一端连接所述第二芯片的第一脚，所述第十五电阻另的一端接地；所述第二三极管的发射极接地；所述第十六电阻的一端接
地，所述第十六电阻的另一端分别连接所述第二芯片的20脚和第十七电阻的一端；所述第十七电阻的另一端连接所述第二mos管的漏极；所述第二mos管的源极分别连接所述第十二电阻和所述电池；所述第十电容的一端连接所述第二芯片的20脚，所述第十电容的另一端接地。
19.本发明的进一步设置，所述电流检测电路包括：第七电阻、第八电阻、第四电容和第五电容；
20.所述第七电阻的一端分别连接所述第一电阻和第一mos管的漏极，所述第七电阻的另一端连接所述第二芯片的3脚；所述第八电阻的一端分别连接所述第一电阻和所述电池，所述第八电阻的另一端连接所述第三芯片的4脚；所述第四电容的一端连接所述第二芯片的3脚，所述第四电容的另一端接地；所述第五电容的一端连接所述第二芯片的4脚，所述第五电容的另一端接地。
21.本发明的进一步设置，还包括：保护电路：所述保护电路包括：第十八电阻、第十九电阻和第十一电容；
22.所述第十八电阻的一端连接所述外部电源，所述第十八电阻的另一端分别连接所述第十九电阻的一端和所述第二芯片的3脚；所述第十九电阻的另一端连接所述第二芯片的5脚；所述第十一电容的一端分别连接所述第十八电阻和所述第二芯片的3脚，所述第十一电容的另一端分别连接所述第十九电阻和所述第二芯片的5脚。
23.本发明的进一步设置，所述第一芯片为ldo稳压ic芯片，所述第一芯片输出的输出电压为+3.3v，用于给第二芯片供电接。
24.基于同样的发明构思，本发明还提供一种0v充电方法，应用于上述的充电电路中，其包括：
25.根据检测到的电路的实时特征信号，判断充电电路是否处于正常状态；
26.若所述充电电路处于正常状态，继续根据所述实时特征信号判断所述充电电路进入的充电模式；
27.所述充电电路根据进入的所述充电模式进行充电。
28.本发明的进一步设置，所述继续根据所述实时特征信号判断所述充电电路进入的充电模式包括：
29.根据采集到的所述实时特征信号，确认电池所需要的充电状态，所述充电状态包括：涓流充电、恒流充电和恒压充电；
30.第二芯片输出pwm信号，用pid算法调节占空比，以调节充电电流。
31.本发明的进一步设置，所述pwm信号为频率在2khz－40khz的pwm信号。
32.本发明的进一步设置，所述pid算法包括：
33.对采集到的所述实时特征信号进行比例计算；
34.对采集到的所述实时特征信号进行积分计算；
35.对采集到的所述实时特征信号进行微分计算。
36.本发明的有益效果：
37.本发明的0v充电电路包括：外部电源、充电主路、电池、稳压电路、控制电路、电流检测电路、电压检测电路和温度检测电路，通过将外部电源、电流检测电路、电压检测电路和温度检测电路分别与控制电路连接。控制电路根据采集电流值信号、电压值信号和温度
信号，并且根据信号调节充电主路为所述电池充电的充电电流的电流值，达到0v充电的效果。
附图说明
38.图1为本发明提供的一种0v充电电路的原理框图。
39.图2为本发明第一实施例提供的0v充电电路的电路原理图。
40.图3为本发明第一实施例提供的第一芯片接入0v充电电路的电路原理图。
41.图4为本发明第一实施例提供的第二芯片接入0v充电电路的电路原理图。
42.图5为本发明第一实施例提供的第三芯片接入0v充电电路的电路原理图。
43.图6为本发明第一实施例提供的温度检测电路接入0v充电电路的电路原理图。
44.图7为本发明第二实施例提供的0v充电电路的电路原理图。
45.图8为本发明第二实施例提供的第二芯片接入0v充电电路的电路原理图。
46.图9为本发明第三实施例提供的0v充电电路的电路原理图。
47.图10为本发明第三实施例提供的第二芯片接入0v充电电路的电路原理图。
48.图11为本发明提供的一种0v充电方法的流程图。
49.主要元件符号说明
50.100、0v充电电路；10、外部电源；20、充电主路；30、电池；40、稳压电路；50、控制电路；60、电流检测电路；70、电压检测电路；80、温度检测电路；90、保护电路；d1、第一二极管；d2、第二二极管；d3、第三二极管；q1、第一mos管；q2、第一三极管；q3、第二mos管；q4、第二三极管；s、源极；g、栅极；d、漏极；b、基极；e、发射极；c、集电极；r1、第一电阻；r2、第二电阻；r3、第三电阻；r4、第四电阻；r5、第五电阻；r6、第六电阻；r7、第七电阻；r8、第八电阻；r9、第九电阻；r10、第十电阻；r11、第十一电阻；r12、第十二电阻；r13、第十三电阻；r14、第十四电阻；r15、第十五电阻；r16、第十六电阻；r17、第十七电阻；r18、第十八电阻；r19、第十九电阻；nct1、第一热敏电阻；u1、第一芯片；u2、第二芯片；u3、第三芯片；c1、第一电容；c2、第二电容；c3、第三电容；c4、第四电容；c5、第五电容；c6、第六电容；
51.c7、第七电容；c8、第八电容；c9、第九电容；c10、第十电容；c11、第十一电容。
具体实施方式
52.本发明提供的一种0v充电电路和充电方法，适用充电技术领域，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
53.在实施方式和申请专利范围中，除非文中对于冠词有特别限定，否则“一”与“所述”可泛指单一个或复数个。
54.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
55.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
56.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
57.另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
58.实施例一
59.图1为本发明第一实施例提供的0v充电电路100的原理框图。请参阅图1，所述0v充电电路100包括：外部电源10、充电主路20、电池30、稳压电路40、控制电路50、电流检测电路60、电压检测电路70和温度检测电路80。所述外部电源10输入的电源电压分为两路，一路依次通过所述充电主路20和所述电池30，为所述电池30充电；另一路依次通过所述稳压电路40和所述控制电路50，为所述控制电路50供电。所述电流检测电路60分别与所述电池30、所述充电主路20以及所述控制电路50连接，所述电流检测电路60用于检测所述电池30的电流值，并将检测的电流值信号输出至所述控制电路50。所述电压检测电路70分别与所述电池30、所述充电主路20以及所述控制电路50连接，所述电压检测电路70用于检测所述电池30的电压值，并将检测的电压值信号输出至所述控制电路50。所述温度检测电路80分别与所述电池30连接和所述控制电路50连接，所述温度检测电路80用于检测所述电池30的温度值，并将检测的温度值信号输出至所述控制电路50。所述控制电路50与所述充电主路20连接；所述控制电路50根据采集到的电流值信号、电压值信号和温度值信号，调节所述充电主路20为所述电池30充电的充电电流的电流值。
60.其中，所述电流检测电路60、所述电压检测电路70和所述温度检测电路80检测的电流值信号、电压值信号和温度值信号均为实时的电流值信号、电压值信号和温度值信号。现在的充电电路由于不知道输入到充电电池的的电流值并且无法对充电电流进行调节，导致正常充电的充电电压直接接入0v的充电电池时，会导致输入0v的充电电池的电流值过大，导致电池被“充爆”。而本发明的技术方案通过采集充电电路的实时特征信号(电流值信号、电压值信号和温度值信号)至所述控制电路50，所述控制电路50根据上述特征信号，调节充电电流的电流值，使得充入所述电池30的电流值可调节，当所述电池30在0v状态时，可以充入适合于所述电池30的电流，以达到0v充电的效果；此外，充电电流的电流值可调节也可以达到调节涓流充电的电流的电流值的效果。
61.图2－图6为本发明第一实施例提供的所述0v充电电路100的电路原理图。请结合参阅图1和图2。在一个实施例的进一步地实施方式中，所述充电主路20包括：第一二极管d1、第一mos(metal－oxide－semiconductor field－effect transistor，mosfet，金氧半场效晶体管)管q1和第一电阻r1；所述第一二极管d1的正极连接所述外部电源10(图2中用usb5v表示)，所述第一二级管d1的负极连接所述第一mos管q1的源极s；所述第一电阻r1的
一端连接所述所述第一mos管q1的漏极d，所述第一电阻r1的另一端连接所述电池30(图2中用bat+表示)；所述外部电源10输入的电源电压依次通过所述第一二极管d1、所述第一mos管q1、所述第一电阻r1和所述电池30，为所述电池30充电。
62.请结合参阅图1－图3所述稳压电路40包括：第一芯片u1、第二二极管d2、第三二极管d3、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3和第二电阻r2；所述第二二极管d2的正极与所述电池30连接，所述第二二极管d2的负极与所述第二电阻r2的一端连接；所述第三二级管d3的正级与所述外部电源10连接，所述所述第三二级管d3的负极与所述第二电阻r2的一端连接；所述第二电阻r2的另一端分别连接所述第一电容c1的一端和所述第一芯片u1的2脚；所述第一电容c1的另一端与所述第一芯片u1的1脚连接后接地；所述第一芯片u1的3脚分别连接所述第二电容c2的一端和所述控制电路50，所述第一芯片u1输出稳压电压至所述控制电路50；所述第三电容c3的一端连接所述第一芯片u1的3脚，所述第三电容c3的另一端接地。
63.请结合参阅图1、图2和图4，所述控制电路50包括：所述控制电路50包括：第二芯片u2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6和第一三级管q2；所述第三电阻r3的一端连接所述第一二极管d1的负极，所述第三电阻r3的另一端连接所述第一mos管q1的栅极g；所述第四电阻r4的一端连接所述第一mos管q1的栅极g，所述第四电阻r4的另一端连接所述第一三级管q2的集电极c；所述第一三级管q2的发射极e接地，所述第一三极管q2的基极b分别连接所述第五电阻r5的一端和所述第六电阻r6的一端；所述第五电阻r5的另一端连接所述第二芯片u2的17脚ch－pwm口；所述第六电阻r6的另一端接地。
64.请结合参阅图1、图2、图4和图5，所述电流检测电路60包括：第三芯片u3、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7和第八电容c8；所述第七电阻r7的一端连接分别所述第一电阻r1和第一mos管q1的漏极d，所述第七电阻r7的另一端连接所述第三芯片u3的4脚cs1－ad口；所述第八电阻r8的一端分别连接所述第一电阻r1和所述电池30，所述第八电阻r8的另一端连接所述第三芯片u3的5脚cs2－ad口；所述第四电容c4的一端分别连接所述第三芯片u3的4脚cs1－ad口和所述第七电阻r7，所述第四电容c4的另一端分别连接所述第三芯片u3的5脚cs2－ad口和所述第八电阻r8；所述第三芯片u3的3脚分别连接所述稳压电路40和所述第五电容c5的一端，所述第三芯片u3的1脚和2脚连接与所述第二芯片u2的6脚sgnd1口连接，所述第三芯片u3的6脚连接所述第九电阻r9的一端；所述第九电阻r9的另一端分别连接所述第六电容c6的另一端和所述第二芯片u2的14脚charge－ad口；所述第六电容c6的一端接地；所述第七电容c7的一端连接所述所述第三芯片u3的4脚cs1－ad口，所述第七电容c7的另一端接地；所述第八电容c8的一端连接所述第三芯片u3的5脚cs2－ad口，所述第八电容c8的另一端接地。
65.请结合参阅图1、图2、图4和图6所述温度检测电路80包括：第一热敏电阻nct、第十电阻r10、第十一电阻r11和第九电容c9；所述第一热敏电阻nct紧贴所述电池30，所述第一热敏电阻nct的一端分别连接所述第十电阻r10的一端和所述第十一电阻r11的一端，所述第一热敏电阻nct的另一端接地；所述第十电阻r10的另一端连接所述第二芯片u2的16脚nct－vdd口；所述第十一电阻r11的另一端连接所述第二芯片u2的19脚nct－ad口；所述第九电容c9的一端分别连接所述所述第二芯片u2的19脚nct－ad口和所述第十一电阻r11，所述第九电容c9的另一端接地。
66.请结合参阅图1、图2和图4，所述电压检测电路70包括：第十二电阻r12、第十三电阻r13和第十电容c10；所述第十二电阻r12的一端分别连接所述第一电阻r1和所述电池30，所述第十二电阻r12的另一端分别连接所述第十三电阻r13的一端和所述第二芯片u2的20脚bat－ad口；所述第十三电阻r13的另一端连接所述第二芯片u2的5脚sgnd口；所述第十电容c10的一端分别连接所述第十二电阻r12和所述第二芯片u2的20脚bat－ad口，所述第十电容c10另一端分别连接所述第十三电阻r13和所述第二芯片u2的5脚sgnd口。
67.其中，在一个实施例的进一步地实施方式中，所述第一芯片u1为ldo(low dropout regulator)稳压ic(integrated circuit chip)芯片，所述第一芯片u1输出的输出电压为3.3v，用于给所述第二芯片u2供电。所述第二芯片u2为mcu(microcontroller unit，微控制单元)芯片，起到主要的控制作用。所述第三芯片u3为电流检测ic，用于检测充电电流的电流值。
68.本实施例的所述0v充电电路100主要功能的工作原理为：所述外部电源10输入的5v电源电压经usb(universal serial bus，通用串行总线)输入，电压经所述第一二极管d1到所述第一mos管q1的源极s，同时电压经所述第一芯片u1稳压输出3.3v的稳压电压给所述第二芯片u2供电，然后所述温度检测电路80检测电池30温度值正常后，所述电压检测电路70和所述电流检测电路60再分别检测电池30电压值和电流值。根据这些信号状态，确认当前电池30所需要的充电状态(如涓流充、恒流充、恒压充)，然后通过第二芯片u2的17脚ch－pwm口输出pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)信号：频率为2khz－40khz，用pid(
69.proportion integral differential，比例、积分、微分)算法(通过对实时采样的电压电流数据进行比例、积分、微分的计算)调节占空比。经所述第五电阻r5和所述第一三极管q2工作打开控制所述第一mos管q1 mos通/断供电，所述第一电阻r1起到限流检测电阻的作用，所述外部电源10经所述第一电阻r1控制电流向电池30充电，进入涓充充电或正常充电(恒流充电和恒压充电)状态。
70.其中，当所述电池30电压为0.0－3.0v时，所述0v充电电路100进入涓流充电状态；当所述电池30电压为3.0－4.0v时，所述0v充电电路100进入恒流充电状态；当所述电池30电压为4.0－4.2v时候，所述0v充电电路100进入恒压充电状态。
71.所述0v充电电路100的pwm频率调节充电控制的工作原理为：所述第二芯片u2根据检测电池30的电压、电流、温度这些信号状态，确认当前电池30所需要的充电方式(如涓流充、恒流充、恒压充)。然后通过第二芯片u2的17脚ch－pwm口输出pwm信号：频率为2khz－40khz，用pid算法调节占空比。由于pwm的频率对系统存在一定的影响，如频率过低，电压波动大，会影响模拟信号的数据采样，数据不准确会导致系统对采集数据进行pid计算时不稳定，导致对pwm的调节波动过大从而产生尖峰电流对电池30进行冲击；而频率过高会导致开关mos管的开关损耗加大或导致mos管过热损坏。所以本发明设定频率为2khz－40khz的pwm信号，以达到稳定调节电路的作用。
72.所述0v充电电路100的充电电流检测的工作原理为：当所述外部电源10电源经所述第一电阻r1流向所述电池30充电时，所述第一电阻r1两端产生电压差，分别经所述第七电阻r7和所述第八电阻r8向所述第三芯片u3输入差分信号放大。然后所述第三芯片u3的6脚输出稳定电流值，向第二芯片u2的14脚charge－ad口提供实时电流值处理后输出pwm信
号控制所述第一三极管q2和所述第一mos管q1通/断工作。所述外部电源10经所述第一电阻r1按产品设定值控制电流向所述电池30充电，达到涓流充电时的充电电流的电流值可调节的效果。
73.所述0v充电电路100的所述电池30电压检测的工作原理为：当所述外部电源10向所述电池30充电时，所述电池30电压值经所述第十二电阻r12和所述第十三电阻r13分压(所述第十三电阻r13的经所述第二芯片u2的5脚sgnd口内部下拉接地，达到电压检测低功耗的效果)，向所述第二芯片u2的20脚bat－ad口提供实时电池30电压值处理后。所述第二芯片u2输出pwm信号控制所述第一三极管q2和所述第一mos管q1通/断工作，所述外部电源10经所述第一电阻r1按产品设定值控制电压、电流向所述电池30充电，达到解决电池300v充电与涓流充电时的充电电流的电流值可调节的效果。
74.所述0v充电电路100的所述电池30温度检测的工作原理为：当所述外部电源10向所述电池30充电时，所述电池30表面会发热，而紧贴所述电池30表面的第一热敏电阻nct的阻值出现变化；温度电压值经所述第十电阻r10、所述第一热敏电阻nct分压(所述第十电阻r10的另一端经所述第二芯片u2的16脚nct－vdd口内部上拉接所述外部电源10，达到温度检测低功耗的效果)，向所述第二芯片u2的19脚nct－ad口提供实时温度电压值处理后。所述第二芯片u2输出pwm信号控制所述第一三极管q2和所述第一mos管q1通/断工作，所述外部电源10经所述第一电阻r1按产品设定值控制电压、电流向电池30充电，达到解决电池30的热敏电阻温度保护值可调节的效果。
75.请继续参阅图1、图2和图4，在一个实施例的进一步地实施方式中，为保护所述0v充电电路100，所述0v充电电路100还设置有保护电路90，所述保护电路90的一端连接所述充电电路，所述保护电路90的另一端连接所述控制电路50。所述保护电路90包括：第十八电阻r18、第十九电阻r19和第十一电容c11；所述第十八电阻r18的一端连接所述外部电源10，所述第十八电阻r18的另一端分别连接所述第十九电阻r19的一端和所述第二芯片u2的3脚voltage－ad口；所述第十九电阻r19的另一端连接所述第二芯片u2的5脚sgnd口；所述第十一电容c11的一端分别连接所述第十八电阻r18和所述第二芯片u2的3脚voltage－ad口，所述第十一电容c11的另一端分别连接所述第十九电阻r19和所述第二芯片u2的5脚sgnd口。
76.所述0v充电电路100的所述保护电路90的工作原理为：当所述0v充电电路100处于恒流充电时，默认为2a电流充电，如果所述保护电路90在充电过程中检测到出现电压波动异常时，经过所述第十八电阻r18和第十九电阻r19分压输入后，检测满足1a充电时的阈值，电流切换到1a低电流充电。达到识别适配1a/2a充电器，在更快充电的同时，更避免用户因为用错适配器导致适配器过温着火的效果。
77.实施例二
78.图7和图8为本发明第二实施例提供的0v充电电路100的电路原理图，请参阅图7和图8，本实施例的充电电路与第一实施例的充电电路基本相同，区别在于本实施例对所述电流检测电路60做出了改进。
79.所述电流检测电路60包括：第七电阻r7、第八电阻r8、第四电容c4和第五电容c5；所述第七电阻r7的一端分别连接所述第一电阻r1和第一mos管q1的漏极d，所述第七电阻r7的另一端连接所述第二芯片u2的3脚cs1－ad口；所述第八电阻r8的一端分别连接所述第一电阻r1和所述电池30(图7中用bat+表示)，所述第八电阻r8的另一端连接所述第二芯片u2
的4脚cs2－ad口；所述第四电容c4的一端连接所述第二芯片u2的3脚cs1－ad口，所述第四电容c4的另一端接地；所述第五电容c5的一端连接所述第二芯片u2的4脚cs2－ad口，所述第五电容c5的另一端接地。
80.所述0v充电电路100的所述电池电流检测的工作原理为：当所述外部电源10(图7中用usb5v表示)经所述第一电阻r1流向所述电池30充电时，所述第一电阻r1两端产生电压差，经所述第七电阻r7和所述第八电阻r8向所述第二芯片u2的3脚cs1－ad口、4脚cs2－ad口提供实时电流值处理后。所述第二芯片u2输出pwm信号控制所述第一三极管q2和所述第一mos管q1通/断工作，按产品设定值控制电流向电池30充电。达到涓流充电时的充电电流的电流值可调节的效果。
81.本实施例相较于第一实施例，无需第一芯片u1即可完成电流检测的功能，达到了优化电路，减少成本的效果。
82.实施例三
83.图9和图10为本发明第三实施例提供的0v充电电路100的电路原理图。请参阅图9和图10，本实施例的充电电路与第一实施例的充电电路基本相同，区别在于本实施例对电压检测电路70做出了改进。
84.所述电压检测电路70包括：第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第十七电阻r17、第十电容c10、第二三极管q4和第二mos管q3；所述第十二电阻r12的一端连接所述电池30(图9中用bat+表示)，所述第十二电阻r12的另一端连接所述第二mos管q3的栅极g；所述第十三电阻r13的一端连接所述所述第二mos管q3的栅极g，所述第十三电阻r13的另一端连接所述第二三极管q4的集电极c；所述第十四电阻r14的一端连接所述第二三极管q4的基极b，所述第十四电阻r14的另一端连接所述第二芯片u2的脚1脚bat－en口；所述第十五电阻r15的一端连接所述第二芯片u2的1脚bat－en口脚，所述第十五电阻r15另的一端接地；所述第二三极管q4的发射极e接地；所述第十六电阻r16的一端接地，所述第十六电阻r16的另一端分别连接所述第二芯片u2的20脚bat－ad口和第十七电阻r17的一端；所述第十七电阻r17的另一端连接所述第二mos管q3的漏极d；所述第二mos管q3的源极s分别连接所述第十二电阻r12和所述电池30；所述第十电容c10的一端连接所述第二芯片u2的20脚bat－ad口，所述第十电容c10的另一端接地。
85.所述电池30电流检测的工作原理为：当所述外部电源10(图9中用usb5v表示)向所述电池30充电时，所述第二芯片u2的1脚bat－en口输出高电平控制所述第二三极管q4和所述第二mos管q3通/断工作。所述电池30电压值流过所述第二mos管q3经所述第十二电阻r12和所述第十四电阻r14分压，向所述第二芯片u2的20脚bat－ad口提供实时电池30电压值处理后。所述第二芯片u2输出pwm信号所述第一三极管q2和所述第一mos管q1通/断工作，按产品设定值控制电压、电流向电池30充电。达到解决电池300v充电与涓流充电时的充电电流的电流值可调节的效果。
86.基于同样的发明构思，本发明还提供了一种0v充电方法，应用于如上所述的0v充电电路中，请参阅图11，以一种0v充电方法的应用实施例对本发明进行说明。
87.图11为0v充电方法的流程图，根据不同的需求，该流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略，0v充电方法的步骤包括：
88.s110、检测充电电路，并根据检测到的所述充电电路的实时特征信号，判断充电电
路是否处于正常状态；
89.具体的，所述检测充电电路具体包括：采集充电电路的电流、电压、温度等信号；以及，检测外部电路输入电压的电压值；
90.具体的，电流检测电路检测正在充电的电池的电流值，并且将该电流值输出至控制电路；电压检测电路检测正在充电的电池的电压值，并且将该电压值输出至控制电路，温度检测电路检测正在充电的电池的温度值，并且将该温度值输出至控制电路；
91.保护电路检测外部电路输入电压的电压值，并且将该温度值输出至控制电路；
92.具体的，所述并根据检测到的所述充电电路的实时特征信号，判断所述充电电路是否处于正常状态包括：根据检测到所述电流值、所述电压值、所述温度值以及所述输入电压的电压值等实时特征信号，判断所述充电电路是否处于正常状态，当所述实时特征信号均正常时，进入步骤s120；当有一项所述实时特征信号异常时，即所述充电电路系统异常，继续充电有安全性的风险，所述充电电路停止运行，达到保护充电电路的效果。
93.s120、若所述充电电路处于正常状态，继续根据所述实时特征信号判断所述充电电路进入的充电模式；
94.具体的，所述继续根据所述实时特征信号判断所述充电电路进入的充电模式包括：根据采集到的电路信号特征值，确认电池所需要的充电状态，所述充电状态包括：涓流充电、恒流充电和恒压充电；第二芯片输出pwm信号，用pid算法调节占空比，以调节充电电流。
95.s130，所述充电电路根据进入的所述充电模式进行充电；
96.具体的，当检测到所述电池电压为0.0－3.0v时，控制所述充电电路进入涓流充电状态；当检测到所述电池电压为3.0－4.0v时，控制所述充电电流进入恒压充电状态；当检测到所述电池电压为4.0－4.2v时，控制所述充电电路进入恒流充电状态；
97.具体的，当所述充电电路进入恒流充电状态时，默认为2a电流充电，如果所述保护电路在充电过程中检测到出现电压波动异常时，电流切换到1a低电流充电，以切换1a/2a的充电电流。
98.在一个实施例的进一步地实施方式中，所述pwm信号为频率在2khz－40khz的pwm信号；
99.在一个实施例的进一步地实施方式中，所述pid算法包括：
100.对采集到的实时特征信号进行比例计算；
101.对采集到的实时特征信号进行积分计算；
102.对采集到的实时特征信号进行微分计算。
103.综上所述，本发明提供的一种0v充电电路和充电方法，具有以下有益效果：通过第二芯片输出pwm信号，用pid算法调节占空比，控制电池充电电压可从0v开始充电，并且在涓流充电时，充电电流的电流值可调节—当检测单电池电压为0－3v时，达到0v充电和调节涓流充电的电流的电流值，使产品性能实用性操作性更好，对电池有更好的保护的效果；
104.本发明设置有保护电路、电压检测电路、电流检测电路和温度检测电路，达到使充电电路具有输入过欠压、输出过压、过流保护和高低温保护等保护措施，达到保护电路，对电池有更好的保护的效果；
105.本新不采用电感储能与充电ic及锂电池保护ic，采用产品的配置mcu芯和mos管控
制满足锂电芯各种充电管理保护，达到更好实现产品性能的效果；
106.本发明设置有保护电路，能自动识别适配1a/2a充电器，达到能更快充电的同时，更避免用户因为用错适配器导致适配器过温着火的效果。