CN102122738A - 一种电池充电端口的电流关断方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电池充电端口的电流关断方法，其可判断电源输出端电压与充电端口电压的大小，当大于充电端口电压时充电电流流通，电源输出端电压小于充电端口电压时充电电流断开。基本原理是控制参考电压切换开关的通断改变电压基准集成电路的参考电压值，从而改变电压控制电路的输出状态，实现电压值改变即电流通断的控制过程，本发明还提供了使用上述方法的装置。利用本装置可根据电池不同的状态进行电池电流的充电或断电处理，实现动态充电，时刻保证电池的使用性能最优化。
Description
技术领域
本发明属于电池充电领域，具体涉及一种电池充电端口的电流关断方法及装置。
背景技术
随着当前社会的发展，各种电子仪器设备都以轻便携带为主，各种功能的电子设备都有可能随时随地用得上，因而电池成为了其必要的组成部分，电池的充电方法也应运而生。市面上不断有高端电池专用充电器件推出，而大部分充电电路虽可以实现电压关断，而不能实现电流关断，在电池充电过程中各种情况均有可能：且当电池充电后不立即使用，电池会因自放电造成电量丢失，如果电池使用前一直接在充电端口，电量丢失到一定量时，大多充电器均无自动补充充电的功能，电池电压会一直降低，影响电池的正常使用性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电池充电端口的电流关断方法及装置，其在池充电完毕后不及时拿出，致电池电压偏低后还能自动进行补充充电。
本发明所述的电池充电端口的电流关断方法包括以下步骤：
1)制备一光电耦合器、电压供应端和电压反馈端，所述光电耦合器连接开关电源，根据电压供应端与电压反馈端的电压差值控制电源输出电压的大小；
2)制备一个二极管连接至电源输出端与充电端口之间，电源输出端电压大于充电端口电压时电流流通，电源输出端电压小于充电端口电压时电流断开；
3)制备一比较电源输出电压与电池充电电压大小的电流通断信号电路、电压控制电路，所述电压控制电路接收电流通断信号电路的输出信号以调整电源输出电压，进而控制充电电流的通断；
4)当电源输出电压高于电池电压时，电流通断信号端输出充电电流信号，进行充电电流的导通；
5)当电源输出电压等于电池电压时，电流通断信号端输出断开电流信号，降低电源输出至一补充充电电压值，电源输出电压低于电池电压而致充电电流关断；
所述步骤4)和步骤5)无先后顺序。
在所述电压控制电路中制备一电源输出电压端、电压基准集成电路和参考电压切换开关，在电源输出恒定电压的情况下，通过所述参考电压切换开关的通断改变电压基准集成电路的参考电压值，从而改变所述电压控制电路的输出状态，实现电压值改变即电流通断的控制过程。
本发明所述的电池充电端口的电流关断装置，其包括一光电耦合器、电压供应端、电压反馈端、二极管、电源输出端和充电端口，所述电压供应端、光电耦合器和电压反馈端依次连接，同时光电耦合器连接开关电源，所述电源输出端、二极管和充电端口依次连接。
其还包括一依次连接的比较电源输出端电压与电池充电端电压大小的电流通断信号输出电路、电压控制电路，所述电流通断信号输出电路包括一比较器，比较器的同相端经一电阻连接电池充电端负极，反相端连接电源输出端，输出端连接所述电压控制电路，电压控制电路连接电压反馈端。
所述电压控制电路可利用多种元件实现电流的通断效果：
利用MOS管元件时，包括电压基准集成电路、参考电压切换开关和三个电阻，所述参考电压切换开关为一小功率MOS管，其栅极通过第一电阻连接所述电流通断信号输出电路，其源极、漏极各接地端与第二电阻的串联电路与第三电阻并联，并连接至电压基准集成电路的参考端，所述电源输出端经过第四电阻连接至电压基准集成电路的参考端，电压基准集成电路输出端连接所述电压反馈端。
所述电压控制电路还可利用三极管，其包括电压基准集成电路、参考电压切换开关和四个电阻，所述参考电压切换开关为三极管，其基极通过第一电阻连接所述电流通断信号输出电路，其发射极、集电极各接地端与第二电阻的串联电路与第三电阻并联，并连接至电压基准集成电路的参考端，所述电源输出端经过第四电阻连接至电压基准集成电路的参考端，电压基准集成电路输出端连接所述电压反馈端。
所述电压控制电路还可利用继电器，其包括电压基准集成电路、参考电压切换开关和四个电阻，所述参考电压切换开关为一继电器及三极管，三极管的基极通过第一电阻连接所述电流通断信号输出电路，其发射极、集电极各接地端与第二电阻的串联电路与第三电阻并联，并连接至电压基准集成电路的参考端，所述电源输出端经过第四电阻连接至电压基准集成电路的参考端，电压基准集成电路输出端连接所述电压反馈端。
使用本发明能够达到的有益效果是：利用简单而常规的电子元器件则能依椐电池不同的状态进行电池电流的充电或断电处理，实现动态充电功能，时刻保证电池的使用性能最优化。
下面结合附图与实施例，对本发明作进一步的详细说明：
附图说明
图1为本发明的具体电路图；
图2为本发明用三极管替代MOS管部分的电路图；
图3为本发明用继电器替代MOS管部分的电路图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本发明所述的电池充电端口的电流关断方法包括以下步骤：
1)制备一光电耦合器U1、电压供应端Vcc和电压反馈端，所述光电耦合器U1连接开关电源，根据电压供应端Vcc与电压反馈端的电压差值控制电源输出电压的大小；
2)制备一个二极管D1连接至电源输出端V+与充电端口VB+之间，电源输出端电压V+大于充电端口电压VB+时电流Ic流通，电源输出端电压V+小于充电端口电压VB+时电流Ic断开；
3)制备一比较电源输出电压Vcc与电池充电电压VB-大小的电流通断信号电路、电压控制电路，所述电压控制电路接收电流通断信号电路的输出信号y以调整电源输出电压V+，进而控制充电电流Ic的通断；
4)当电源输出电压V+高于电池电压VB-大小时，电流通断信号端输出充电电流信号y，进行充电电流Ic的导通；
5)当电源输出电压V+等于电池电压VB-大小时，电流通断信号端输出断开电流信号y，降低电源输出至一补充充电电压值V2+，电源输出电压V+低于电池电压VB-大小而致充电电流Ic关断；
所述步骤4)和步骤5)无先后顺序。
在所述电压控制电路中制备一电源输出电压端V+、电压基准集成电路U3和参考电压切换开关，在电源输出恒定电压的情况下，通过所述参考电压切换开关的通断改变电压基准集成电路的参考电压值，从而改变所述电压控制电路的输出状态，实现输出电压值V+改变即电流Ic通断的控制过程。充电结束前一刻，电源输出电压V1+等于VB+，即为：
充电结束后电源输出电压V2+即补充充电电压值为：
由R11//R38＜R11可得知V2+＜VB+，充电电流Ic因充电端口电压大于充电电源端电压和二极管D1的单一导通性而断开。
本发明所述的电池充电端口的电流关断装置，其包括一光电耦合器U1、电压供应端Vcc、电压反馈端、二极管D1、电源输出端V+和充电端口VB+，所述电压供应端Vcc、光电耦合器U1和电压反馈端依次连接，同时光电耦合器U1连接开关电源，所述电源输出端V+、二极管D1和充电端口VB+依次连接。
其还包括一依次连接的比较电源输出端电压Vcc与电池充电端电压VB-大小的电流通断信号输出电路、电压控制电路，所述电流通断信号输出电路包括一比较器U9，比较器的同相端经一电阻R28连接电池充电端负极VB-，反相端经电阻连接至电源输出端Vcc，输出端连接所述电压控制电路，所述电压控制电路连接电压反馈端。
所述电压控制电路可利用多种元件实现电流的通断效果。
本实施例中利用MOS管元件，其包括电压基准集成电路U3、参考电压切换开关和三个电阻，所述参考电压切换开关为一小功率MOS管VT3，其栅极通过电阻R39连接所述电流通断信号输出电路的输出端y，其源极、漏极各接地端与电阻R38的串联电路与电阻R11并联，并连接至电压基准集成电路的参考端x，所述电源输出端V+经过电阻R10连接至电压基准集成电路的参考端x，电压基准集成电路输出端连接所述电压反馈端。
充电结束前一刻，电流通断信号输出电路y端输出高电平导通MOS管VT3，R38与R11并联，电源输出电压V1+等于VB+，即为：
充电结束后电流通断信号输出电路输出低电平截止MOS管VT3，R38与R11并联关系消失，电源输出电压V2+即补充充电电压值为：
由R11//R38＜R11可得知V2+＜VB+，充电电流Ic因充电端口电压大于充电电源端电压和二极管D1的单一导通性而断开。
本发明电压控制电路中实现电流通断效果还可利用以下元件组合实现：
实施例2：
如图2所示，利用三极管Q4。所述电压控制电路包括电压基准集成电路U3、参考电压切换开关和四个电阻，所述参考电压切换开关为三极管Q4，其基极通过电阻R39连接所述电流通断信号输出电路输出端y，其发射极、集电极各接地端与电阻R38的串联电路与电阻R11并联，并连接至电压基准集成电路的参考端x，所述电源输出端V+经过电阻R10连接至电压基准集成电路的参考端x，电压基准集成电路输出端连接所述电压反馈端。
充电结束前一刻，电流通断信号输出电路y端输出高电平导通三极管Q4，R38与R11并联，电源输出电压V1+等于VB+，即为：充电结束后电流通断信号输出电路输出低电平截止三极管Q4，R38与R11并联关系消失，电源输出电压V2+即补充充电电压值为：
由R11//R38＜R11可得知V2+＜VB+，充电电流Ic因充电端口电压大于充电电源端电压和二极管D1的单一导通性而断开。
实施例3：
如图3所示，利用继电器J。所述电压控制电路包括电压基准集成电路、参考电压切换开关和三个电阻，所述参考电压切换开关为一继电器J及三极管Q4，三极管Q4的基极通过电阻R39连接所述电流通断信号输出电路输出端y，其集电极经电阻R39连接电源输出电压V+，继电器J一端连接Q4的发射极，另一端经触点开关K及电阻R38连接至电压基准集成电路参考端x，继电器J的两端同时与二极管D9并联，D9的阴极接地，阳极接Q4的发射极，所述电压基准集成电路输出端连接所述电压反馈端。
充电结束前一刻，电流通断信号输出电路y端输出高电平导通三极管Q4，继电器触点开关合上，R38与R11并联，电源输出电压V1+等于VB+，即为：
充电结束后电流通断信号输出电路y端输出低电平截止三极管Q4，继电器触点开关断开，R38与R11并联关系消失，电源输出电压V2+即补充充电电压值为：
由R11//R38＜R11可得知V2+＜VB+，充电电流Ic因充电端口电压大于充电电源端电压和二极管D1的单一导通性而断开。
以上发明所述仅为本发明的最佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明基础上所作的修改、替换或改进，如用其他相似或相同通断属性的元件代替所述参考电压切换开关，均落入本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种电池充电端口的电流关断方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)制备一光电耦合器、电压供应端和电压反馈端，所述光电耦合器连接开关电源，根据电压供应端与电压反馈端的电压差值控制电源输出电压的大小；
2)制备一个二极管连接至电源输出端与充电端口之间，电源输出端电压大于充电端口电压时电流流通，电源输出端电压小于充电端口电压时电流断开；
3)制备一比较电源输出电压与电池充电电压大小的电流通断信号电路、电压控制电路，所述电压控制电路接收电流通断信号电路的输出信号以调整电源输出电压，进而控制充电电流的通断；
4)当电源输出电压高于电池电压时，电流通断信号端输出充电电流信号，进行充电电流的导通；
5)当电源输出电压等于电池电压时，电流通断信号端输出断开电流信号，降低电源输出至一补充充电电压值，电源输出电压低于电池电压而致充电电流关断；
所述步骤4)和步骤5)无先后顺序。
2.根据权利要求1所述的电池充电端口的电流关断方法，其特征在于，在所述电压控制电路中制备一电源输出电压端、电压基准集成电路和参考电压切换开关，在电源输出恒定电压的情况下，通过所述参考电压切换开关的通断改变电压基准集成电路的参考电压值，从而改变所述电压控制电路的输出状态，实现电压值改变即电流通断的控制过程。
3.一种实施权利要求1所述的电池充电端口的电流关断方法的装置，其特征在于，包括一光电耦合器、电压供应端、电压反馈端、二极管、电源输出端和充电端口，所述电压供应端、光电耦合器和电压反馈端依次连接，同时光电耦合器连接开关电源，所述电源输出端、二极管和充电端口依次连接。
4.根据权利要求3所述的电池充电端口的电流关断装置，其特征在于，还包括一依次连接的比较电源输出端电压与电池充电端电压大小的电流通断信号输出电路、电压控制电路，所述电流通断信号输出电路包括一比较器，比较器的同相端经一电阻连接电池充电端负极，反相端连接电源输出端，输出端连接所述电压控制电路，电压控制电路连接电压反馈端。
5.根据权利要求4所述的电池充电端口的电流关断装置，其特征在于，所述电压控制电路包括电压基准集成电路、参考电压切换开关和三个电阻，所述参考电压切换开关为一小功率MOS管，其栅极通过第一电阻连接所述电流通断信号输出电路，其源极、漏极各接地端与第二电阻的串联电路与第三电阻并联，并连接至电压基准集成电路的参考端，所述电源输出端经过第四电阻连接至电压基准集成电路的参考端，电压基准集成电路输出端连接所述电压反馈端。
6.根据权利要求4所述的电池充电端口的电流关断装置，其特征在于，所述电压控制电路包括电压基准集成电路、参考电压切换开关和四个电阻，所述参考电压切换开关为三极管，其基极通过第一电阻连接所述电流通断信号输出电路，其发射极、集电极各接地端与第二电阻的串联电路与第三电阻并联，并连接至电压基准集成电路的参考端，所述电源输出端经过第四电阻连接至电压基准集成电路的参考端，电压基准集成电路输出端连接所述电压反馈端。
7.根据权利要求4所述的电池充电端口的电流关断装置，其特征在于，所述电压控制电路包括电压基准集成电路、参考电压切换开关和三个电阻，所述参考电压切换开关为一继电器及三极管，三极管的基极通过第一电阻连接所述电流通断信号输出电路，集电极经第二电阻连接电源输出电压，所述继电器一端连接三极管的发射极，另一端经触点开关及第三电阻连接至电压基准集成电路参考端，继电器的两端同时与一个二极管并联，二极管的阴极接地，阳极接所述三极管的发射极，所述电压基准集成电路输出端连接电压反馈端。
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