CN103618361A - 自适应充电方法及充电器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应充电方法及充电器，上述方法首先确定待充电电池的节数，然后根据电池节数，配置充电电压及最大充电电流后，为电池充电；上述充电器包括输入保护单元、MCU供电单元、MCU、充电单元及电池模组单元。本发明解决了同一充电器对不同类型电池的充电问题，减少了资源浪费。
Description
技术领域
本发明涉及工业锂电池充电领域，尤其涉及一种自适应充电方法及充电器。
背景技术
传统工业设备的电池大多为单个电池串联连接（单串），多个电池并联连接（多并）的方式，但是为了满足快速充电和大容量电池的需求，越来越多的电池采用了两串多并、三串多并的方式连接，同一个厂家，要为不同连接方式的电池做不同的充电座及充电电路，不仅通用性差，还造成了极大的浪费。另外，工业用锂电，对性能和容量要求高，并且非常忌讳过冲和过放。
发明内容
本发明的目的是，提供一种自适应充电方法及充电器，以解决现有的电池充电器通用性差的问题。
本发明公开了一种自适应充电方法，上述方法包括：
确定待充电电池的节数；
根据上述节数，配置充电电压及最大充电电流；
为上述电池充电。
优选地，上述方法通过ADC(Analog to Digital Converter，模数变换器)采样待充电电池电压的方式确定待充电电池的节数。
优选地，若上述待充电电池为智能电池，则上述方法通过I2C（Inter－Integrated Circuit）总线读取上述待充电电池的信息来确定待充电电池的节数。
优选地，上述电池的节数为单节、双节或三节。
优选地，若上述电池的节数为单节，则其充电电压为4.2V、最大充电电流为1A；
若上述电池的节数为双节，则其充电电压为8.4V、最大充电电流为1A；
若上述电池的节数为单节，则其充电电压为12.6V、最大充电电流为1A。
本发明进一步公开了一种自适应充电器，包括输入保护单元，用于为充电器提供前端输入过压过流保护以及抑制电源的中低频噪声；电池模组单元，用于放置待充电电池；充电单元，用于为待充电电池充电；上述充电器还包括微控制单元（Micro Control Unit，MCU）及MCU供电单元，上述
MCU，用于确定待充电电池的节数；以及根据上述节数，控制上述充电单元的充电电压及最大充电电流；
MCU供电单元，用于将上述输入保护单元输出的电压转换成上述MCU的工作电压，为上述MCU供电。
优选地，上述MCU，用于通过ADC采样待充电电池电压的方式确定待充电电池的节数；或者在待充电电池为智能电池时，通过I2C总线读取电池信息来确定电池的节数。
优选地，上述充电器还包括分压单元和状态指示电路单元，上述
分压单元，用于将不同节数电池的电压分压到MCU ADC采样的量程；
状态指示单元，用于来提示充电状态。
优选地，上述充电单元为锂电池充电芯片；
上述MCU供电单元为低压差线性稳压器(low dropout regulator，LDO)。
优选地，上述充电单元，用于将电池的充电状态反馈给上述MCU；
上述MCU，用于根据上述充电单元反馈的电池充电状态，控制上述状态指示单元的显示状态。
本发明采用低功耗的MCU，现场测试待充电电池的节数，从而设置相应的充电参数给电池充电，在确保充电接口定义一致的情况下，实现同一个充电器对不同类型电池的充电，减少了资源浪费。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明自适应充电方法流程图；
图2是本发明自适应充电器的原理框图；
图3是图2中输入保护单元01优选实施例的电路原理图；
图4是图2中分压单元03优选实施例的电路原理图；
图5是图2中状态指示单元07优选实施例的电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，是本发明自适应充电方法流程图，具体包括以下步骤：
步骤S01：确定待充电电池的节数N；
本发明中，电池的节数N可选为单节、双节或三节，即N的取值可以为1、2或3。
由于不同节数的电池的放电电压（单节电池为3.0V～4.2V、两节电池为6.0V～8.4V、三节电池为9.0V～12.6V）不同，故本发明无论待充电电池是智能电池还是非智能电池，都可通过ADC采样电池电压的方式来确定其节数；若待充电电池为智能电池，则本发明还可以通过I2C总线读取电池信息来确定其节数；也就是说，对于非智能电池，本发明只有一种方式确定其节数，对于智能电池，本发明有两种方式确定其节数。
步骤S02：根据节数N，配置充电电压及最大充电电流；
当N=1，即为单节电池时，充电电压配置为4.2V，最大充电电流设置为1A；当N=2，即为双节电池时，充电电压配置为8.4V，最大充电电流设置为1A；当N=3，即为三节电池时，充电电压配置为12.6V，最大充电电流设置为1A；
步骤S03：充电电压及最大充电电流配置成功后，即开始为电池充电。
如图2所示，是本发明自适应充电器的原理框图，包括输入保护单元01、MCU供电单元02、分压单元03、MCU04、充电单元05、电池模组单元06以及状态指示单元07，其中
输入保护单元01，用于为充电器提供前端输入过压过流保护以及抑制电源的中低频噪声；
如图3所示，是图2中输入保护单元01优选实施例的电路原理图，包括静电保护管CR1、肖特基二极管D1、自恢复保险丝F1以及由电容C1、C2，电感L1组成的π型滤波器；D1、F1及π型滤波器依次连接，CR1一端与D正极连接，一端接地；CR1用于防止静电对电路的损坏；D1用于对电路进行反向保护；F1用于防止大电流对电路的损坏，具有过流过热保护，自动恢复功能；π型滤波器用于减少输入的交流分量和中低频噪声。
MCU供电单元02，用于将输入保护单元01输出的电压转换成MCU04的工作电压，为MCU04供电；
优选实施例中，MCU供电单元02采用XC6216系列的LDO为MCU04供电，XC6216系列的LDO具有：高精度,低噪声，可为MCU04提供良好的供电环境；且内置过流保护电路和热关断电路，为MCU04的安全提供良好的保障。
分压单元03，用于将不同节数电池的电压分压到MCU04ADC采样的量程；
如图4所示，是图2中分压单元03优选实施例的电路原理图，包括分压电阻R1、R2以及电容C3，R1一端与电池模组单元06连接；R2与C3并联连接后，一端分别与R1及MCU04连接，另一端接地；由于MCU04的工作电压为3.3V，而单节锂电池的放电电压为3V～4.2V，两节锂电池的放电电压为6V～8.4V，三节锂电池的放电电压为：9V～12.6V，故其ADC采样得到的电压不能直接使用，本实施例令R1=30K，R2=10K，C3=0.1μF，对采样电压进行分压量化，单节锂电池的放电电压为3V～4.2V，经分压单元03分压后，得到的量化电压为0.75～1.05V；两节锂电池的放电电压为6V～8.4V，经分压单元03分压后，得到的量化电压为1.5～2.1V；三节锂电池的放电电压为：9V～12.6V，经分压单元03分压后，得到的量化电压为2.25～3.15V；分压量化后的采样电压均在MCU04的工作电压范围内，MCU04即可根据采样得到的量化电压范围，判断待充电电池的节数。
MCU04，用于通过ADC采样电池电压的方式确定待充电电池的节数，或者在待充电电池为智能电池时，还可通过I2C总线读取电池的ID信息来确定其节数；根据上述节数，控制充电单元05的充电电压及最大充电电流并控制充电单元05的使能；以及根据充电单元05反馈的电池充电状态，控制状态指示单元07的显示状态；
优选实施例中，MCU04采用飞思卡尔Cortex-M0+系列超低功耗单片机，其具有12bit的ADC，能提供0.8mV的电压采样精度，可对待充电电池进行电压采样，以确定电池节数；
充电单元05，用于为待充电电池充电，并将电池的充电状态反馈给MCU04；
优选实施例中，充电单元05采用TI（德州仪器）公司型号为BQ24133的锂电池充电芯片，该芯片适用于单节，双节，三节锂电池充电，具有过流、过压欠压保护功能。
电池模组单元06，用来放置待充电电池；
状态指示单元07，用来提示充电状态；
如图5所示，是图2中状态指示单元07优选实施例的电路原理图，包括限流电阻R3、R4，红色发光二极管D3、绿色发光二极管D2；D3一端与R4连接，一端与MCU04连接；D2一端与R3连接，一端与MCU04连接；MCU通过IO端口控制D2、D3发光，从而指示不同状态，比如充电中令D2常亮，充满电时令D3常亮，异常报警时令D3闪亮。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种自适应充电方法，其特征在于，所述方法包括：
确定待充电电池的节数；
根据所述节数，配置充电电压及最大充电电流；
为所述电池充电。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法通过模数变换器ADC采样待充电电池电压的方式确定待充电电池的节数。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述待充电电池为智能电池，则所述方法通过I2C总线读取所述待充电电池的信息来确定待充电电池的节数。
4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述电池的节数为单节、双节或三节。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
若所述电池的节数为单节，则其充电电压4.2V、最大充电电流为1A；
若所述电池的节数为双节，则其充电电压8.4V、最大充电电流为1A；
若所述电池的节数为单节，则其充电电压12.6V、最大充电电流为1A。
6.一种自适应充电器，包括输入保护单元，用于为充电器提供前端输入过压过流保护以及抑制电源的中低频噪声；电池模组单元，用于放置待充电电池；充电单元，用于为待充电电池充电；其特征在于，所述充电器还包括微控制单元MCU及MCU供电单元，所述
MCU，用于确定待充电电池的节数；以及根据所述节数，控制所述充电单元的充电电压及最大充电电流；
MCU供电单元，用于将所述输入保护单元输出的电压转换成所述MCU的工作电压，为所述MCU供电。
7.如权利要求6所述的充电器，其特征在于，所述MCU，用于通过ADC采样待充电电池电压的方式确定待充电电池的节数；或者在待充电电池为智能电池时，通过I2C总线读取电池的信息来确定电池的节数。
8.如权利要求6或7所述的充电器，其特征在于，所述充电器还包括分压单元和状态指示电路单元，所述
分压单元，用于将不同节数电池的电压分压到所述MCU ADC采样的量程；
状态指示单元，用于来提示充电状态。
9.如权利要求6所述的充电器，其特征在于，
所述充电单元为锂电池充电芯片；
所述MCU供电单元为低压差线性稳压器LDO。
10.如权利要求8所示的充电器，其特征在于，
所述充电单元，用于将电池的充电状态反馈给所述MCU；
所述MCU，用于根据所述充电单元反馈的电池充电状态，控制所述状态指示单元的显示状态。
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|---|---|
| CN (1) | CN103618361A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106772090A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 深圳市共济科技股份有限公司 | 蓄电池监测***的组网分析方法及组网分析*** |
| CN108574323A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-09-25 | 加码技术有限公司 | 一种电池充电控制电路 |
| CN110239372A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-09-17 | 上海师范大学 | 一种bms预充电路及其控制方法 |
| CN112446495A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-05 | 安徽仕联电气有限公司 | 一种量子计算机通讯模块 |
| WO2023273774A1 (zh) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 百富计算机技术（深圳）有限公司 | Pd充电电路及pos机 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4639655A (en) * | 1984-04-19 | 1987-01-27 | Westhaver Lawrence A | Method and apparatus for battery charging |
| CN101499674A (zh) * | 2008-01-28 | 2009-08-05 | 日立工机株式会社 | 用于为电池组充电的充电*** |
| CN201570884U (zh) * | 2009-07-17 | 2010-09-01 | 杨龙兴 | 一种脉冲充电器 |
-
2013
- 2013-12-06 CN CN201310656798.0A patent/CN103618361A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4639655A (en) * | 1984-04-19 | 1987-01-27 | Westhaver Lawrence A | Method and apparatus for battery charging |
| CN101499674A (zh) * | 2008-01-28 | 2009-08-05 | 日立工机株式会社 | 用于为电池组充电的充电*** |
| CN201570884U (zh) * | 2009-07-17 | 2010-09-01 | 杨龙兴 | 一种脉冲充电器 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106772090A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 深圳市共济科技股份有限公司 | 蓄电池监测***的组网分析方法及组网分析*** |
| CN106772090B (zh) * | 2016-12-28 | 2019-06-18 | 深圳市共济科技股份有限公司 | 蓄电池监测***的组网分析方法及组网分析*** |
| CN108574323A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-09-25 | 加码技术有限公司 | 一种电池充电控制电路 |
| CN110239372A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-09-17 | 上海师范大学 | 一种bms预充电路及其控制方法 |
| CN112446495A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-05 | 安徽仕联电气有限公司 | 一种量子计算机通讯模块 |
| WO2023273774A1 (zh) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 百富计算机技术（深圳）有限公司 | Pd充电电路及pos机 |
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