一种两节锂电池串联平衡充控制集成电路的制作方法
【专利摘要】一种两节锂电池串联平衡充控制集成电路，属于集成电路领域；针对现有充电管理电路相对复杂且平衡效果差的问题，本实用新型采取以下技术方案：上电复位电路与振荡电路相连，振荡电路与ADC及逻辑运算控制电路相连，ADC及逻辑运算控制电路分别与电流预设检测电路、电压预设检测电路、电池电压反馈电路、电源检测电路、PWM驱动电路、LED指示驱动电路相连，PWM驱动电路与内置MOS电路相连；基于以上电路结构，实现了两节锂电池串联的充电管理中同时支持充电截止电压和大电流充电电流可调的功能，且几乎兼容所有不同容量、不同类型的锂电池。
【专利说明】
一种两节锂电池串联平衡充控制集成电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种集成电路，尤其涉及一种两节锂电池串联平衡充控制集成电路。
【背景技术】
[0002]随着玩具市场的蓬勃发展，人们对玩具电池的续航能力要求越来越高，两节锂电池串联供电方案的出现，很好的解决了这个问题。但是两节锂电池串联后的充电管理相对复杂一些。目前两节锂电池串联的充电管理，大多数还是使用一颗MCU+数颗外部MOS+数颗整流二极管的复杂分立器件方案。另外还必须为此方案配备一个市电转8.4V-12V的直流电源。此方案仅8.4V-12V的直流电源价格就不菲，另外此方案还需要一颗内置ADC的M⑶、两颗以上匪OS、两颗以上PM0S、两颗以上整流二极管等元器件。同时此方案不具有锂电池的充电截止电压可调功能，也不具有锂电池大电流充电电流可调功能，更不具有充电截止电压与大电流充电电流都可调的功能。同时此方案的平衡效果较差，导致两节锂电池在充电结束后的电压差值可能尚达60mV以上。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:针对【背景技术】中提到的现有技术中两节锂电池串联后的充电管理相对复杂且平衡效果差的问题，本实用新型提供一种新型两节锂电池串联平衡充控制集成电路，不仅兼容不同容量、不同类型的锂电池，同时实现了两节锂电池串联的充电管理中两节锂电池在充电结束后的电压差值控制在30mV以内。
[0004]本实用新型所采取的技术方案是:
[0005]—种两节锂电池串联平衡充控制集成电路，包括上电复位电路(POR )、振荡电路(0SC)、内部基准电路、ADC及逻辑运算控制电路、电流预设检测电路、电压预设检测电路、电池电压反馈电路、电源检测电路、P1WM驱动电路、内置MOS电路、LED指示驱动电路;上电复位电路与振荡电路相连，振荡电路与ADC及逻辑运算控制电路相连，ADC及逻辑运算控制电路分别与电流预设检测电路、电压预设检测电路、电池电压反馈电路、电源检测电路、PWM驱动电路、LED指示驱动电路相连，PffM驱动电路与内置MOS电路相连。
[0006]进一步的，两节锂电池串联的充电管理采用USB电源供电。
[0007]进一步的，将所述电路集成在一颗封装为S0P14的芯片上。
[0008]本实用新型的有益效果是:实现了两节锂电池串联的充电管理可采用USB电源供电，解决了目前通用的分离器件方案的供电电源不兼容问题。本实用新型实现了两节锂电池串联的充电管理中同时支持充电截止电压和大电流充电电流可调的功能，几乎可兼容所有不同容量、不同类型的锂电池。本实用新型实现了两节锂电池串联的充电管理中两节锂电池在充电结束后的电压差值控制在30mV以内。本实用新型不仅实现了上述突破，并且实现了将两节锂电池串联的充电管理集成在一颗封装为S0P14的芯片上，大幅度降低了两节锂电池串联的充电管理方案的开发及生产成本。
【附图说明】
[0009]图1为所述一种两节锂电池串联平衡充控制集成电路的方框图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。
[0011]如图1所示，本实用新型包括上电复位电路(POR)、振荡电路(OSC)、内部基准电路、ADC及逻辑运算控制电路、电流预设检测电路、电压预设检测电路、电池电压反馈电路、电源检测电路、P丽驱动电路、内置MOS电路、LED指示驱动电路。上电复位电路与振荡电路相连，振荡电路与ADC及逻辑运算控制电路相连，ADC及逻辑运算控制电路分别与电流预设检测电路、电压预设检测电路、电池电压反馈电路、电源检测电路、PWM驱动电路、LED指示驱动电路相连，PWM驱动电路与内置MOS电路相连，并将上述电路集成在一颗封装为S0P14的芯片上。
[0012]本新型实用的上电复位电路在上电时进行全局复位动作。振荡电路提供参考时钟，参考时钟提供给ADC及逻辑运算控制电路，作为ADC及逻辑运算控制电路处理各种信号的时基。内部基准电路为内部ADC及比较器提供精准的基准。电流预设检测电路与电压预设检测电路分别将用户预设的参数反馈给ADC及逻辑运算控制电路进行运算处理。电流预设检测电路允许用户设定的锂电池大电流充电电流的范围为500mA至1000mA。电压预设检测电路允许用户设定的锂电池截止充电电压的范围为4.17V至4.37V。电池电压反馈电路分别将两节锂电池的电压反馈给ADC及逻辑运算控制电路。电源检测电路将USB电源或其它DC5V电源的电压反馈给ADC及逻辑运算控制电路进行运算处理。ADC及逻辑运算控制电路将根据用户设定的大电流充电参数、锂电池截止充电电压参数、当前电池电压以及当前电源电压，进行逻辑运算处理后产生正确的P丽控制信号。ADC及逻辑运算控制电路将P丽控制信号送给PWM驱动电路，PWM驱动电路直接驱动内置MOS电路。内置MOS电路最终将正确充电电流分别输送到两节锂电池的正端。在充电过程中，大电流充电电流不会随着电池电压或USB电压的变化而改变，与用户设定的大电流充电参数一致。在充电结束时，锂电池的电压值与用户设定的截止充电电压值一致。在充电过程中，系统在实时采集两节锂电池电压，优先对电池电压偏低的那节电池充电，确保了充电结束后两节电池的电压差值在30mV内，以实现了平衡充的目的。LED指示驱动电路配合外置的LED灯，实时告诉用户充电系统的工作状态。
[0013]所述的包括上电复位电路(POR)、振荡电路(OSC)、内部基准电路、ADC及逻辑运算控制电路、电流预设检测电路、电压预设检测电路、电池电压反馈电路、电源检测电路、PffM驱动电路、内置MOS电路、LED指示驱动电路均为现有经典电路。
[0014]USB输入是指系统可采用所有USB接口的DC5V电源供电。两节锂电池串联是指一节锂电池的正端连接与另一节负端，只留出3根线供用户充电的一种连接方式。平衡充是指要求两节串联的锂电池在充电过程中，两节电池各自的电压值悬殊不能太大，理论上越小越好。出现一节电池比另一节电池电压高出阈值后，就应该停止对电池电压高的那节电池充电，而对那节电池电压低的那节电池充电。
[0015]本实用新型与目前通用的分离器件方案相比，本实用新型的优点是实现了两节锂电池串联的充电管理可采用USB电源供电，解决了目前通用的分离器件方案的供电电源不兼容问题。本实用新型实现了两节锂电池串联的充电管理中同时支持充电截止电压和大电流充电电流可调的功能，几乎可兼容所有不同容量、不同类型的锂电池。本实用新型实现了两节锂电池串联的充电管理中两节锂电池在充电结束后的电压差值控制在30mV以内。本实用新型不仅实现了上述突破，并且实现了将两节锂电池串联的充电管理集成在一颗封装为S0P14的芯片上，大幅度降低了两节锂电池串联的充电管理方案的开发及生产成本。
[0016]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【主权项】
1.一种两节锂电池串联平衡充控制集成电路，其特征是:包括上电复位电路(POR)、振荡电路(OSC)、内部基准电路、ADC及逻辑运算控制电路、电流预设检测电路、电压预设检测电路、电池电压反馈电路、电源检测电路、PffM驱动电路、内置MOS电路、LED指示驱动电路;上电复位电路与振荡电路相连，振荡电路与ADC及逻辑运算控制电路相连，ADC及逻辑运算控制电路分别与电流预设检测电路、电压预设检测电路、电池电压反馈电路、电源检测电路、PffM驱动电路、LED指示驱动电路相连，PffM驱动电路与内置MOS电路相连。2.如权利要求1所述的一种两节锂电池串联平衡充控制集成电路，其特征在于:两节锂电池串联的充电管理采用USB电源供电。3.如权利要求1所述的一种两节锂电池串联平衡充控制集成电路，其特征在于:将所述电路集成在一颗封装为S0P14的芯片上。
【文档编号】H02J7/00GK205595827SQ201620215644
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】廖红伟, 谭亚伟, 金海林, 尚荣军, 宁骏
【申请人】武汉光华芯科技有限公司