[发明专利]充电电池的电压采样电路

说明书

技术领域

本发明涉及电池充电控制技术领域，特别涉及一种充电电池的电压采样电路。

背景技术

充电电池是充电次数有限的可充电的电池，具有经济和环保等优点。影响充电电池循环寿命的主要因素是充电电池的充电方式与充电效率。因此，在便携式电子产品向更高层次集成度发展的同时，如何为充电电池提供高效安全的充电方案越来越受到设计者的关注。针对充电电池的充电特性，通常采用恒流-恒压模式充电。

图1是采用恒流-恒压模式给充电电池充电的电池电压和充电电流的波形示意图。参考图1，横轴表示时间，纵轴表示电压/电流，虚曲线L11表示电池电压，实曲线L12表示充电电流。在0～t1时刻期间，充电电流保持不变，电池电压不断升高，采用恒流模式给电池充电；在t1时刻后，充电电流逐渐减小，电池电压保持不变，采用恒压模式给电池充电。

在对电池充电的整个过程中，需要对电池电压进行采样，以确定充电方式在何时由恒流充电模式切换为恒压充电模式。图2是现有的一种充电电池的电压采样电路。参考图2，所述充电电池的电压采样电路包括串联的第一阻抗元件R11和第二阻抗元件R12。所述第一阻抗元件R11和第二阻抗元件R12相连的一端作为采样电压Vs的输出端，所述第一阻抗元件R11的另一端连接充电电池的正端，即输入电池电压Vbat，所述第二阻抗元件R12的另一端接地。

所述采样电压Vs输入误差放大器与输入所述误差放大器的基准电压进行比较，根据比较结果确定是否由恒流充电模式切换至恒压充电模式。具体地，在恒流充电模式时，所述采样电压Vs跟随所述电池电压Vbat不断升高，当所述电池电压Vbat的电压值升高到预先设定的恒压值时，所述采样电压Vs升高至与所述基准电压相等，充电方式由恒流充电模式切换至恒压充电模式。

然而，在实际充电过程中发现，充电电池的充电时间较长。

发明内容

本发明解决的是充电电池的充电时间较长的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种充电电池的电压采样电路，包括电流采样单元、第一阻抗单元、第二阻抗单元以及第三阻抗单元，其中，所述电流采样单元适于对所述充电电池的充电电流进行采样以获得补偿电流；所述第一阻抗单元的一端适于输入电池电压，所述第一阻抗单元的另一端连接所述第二阻抗单元的一端；所述第二阻抗单元的另一端连接所述第三阻抗单元的一端并适于输出与所述补偿电流相关的采样电压；所述第三阻抗单元的另一端接地。

可选的，所述第一阻抗单元、第二阻抗单元以及第三阻抗单元均为电阻元件。

可选的，所述第一阻抗单元、第二阻抗单元以及第三阻抗单元的电阻值与所述充电电池的内阻值、所述充电电流的电流值以及所述补偿电流的电流值相关。

可选的，所述第一阻抗单元、第二阻抗单元以及第三阻抗单元的电阻值根据I_S×r2×(r1+r2+r3)÷(r1+r2)≤r0×I_C确定，其中，I_S为所述补偿电流的电流值，I_C为所述充电电流的电流值，r0为所述充电电池的内阻值，r1为所述第一阻抗单元的电阻值，r2为所述第二阻抗单元的电阻值，r3为所述第三阻抗单元的电阻值。

可选的，所述电流采样单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电流镜电路、第一电流源、第二电流源、第一MOS管以及第二电流镜电路，其中，

所述第一电阻的一端连接所述第二电阻的一端并适于输入所述充电电流，所述第一电阻的另一端连接所述第三电阻的一端和所述充电电池；

所述第一电流镜电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端以及第二输出端，所述第一输入端连接所述第二电阻的另一端和所述第一MOS管的第一电极，所述第二输入端连接所述第三电阻的另一端，所述第一输出端通过所述第一电流源接地，所述第二输出端连接所述第一MOS管的栅极并通过所述第二电流源接地；

所述第二电流镜电路包括第三输入端、第四输入端、第三输出端以及第四输出端，所述第三输入端连接所述第一MOS管的第二电极，所述第四输入端连接所述第一阻抗单元的另一端，所述第三输出端和第四输出端接地。

可选的，所述第二电阻和所述第三电阻的电阻值相等。

可选的，所述第一电流源和所述第二电流源提供的电流相等。

可选的，所述第一MOS管为PMOS管；所述第一MOS管的第一电极为PMOS管的源极，所述第一MOS管的第二电极为PMOS管的漏极。