[发明专利]一种带有充电功能检测保护与控制系统

说明书

本发明提出一种带有充电功能检测保护与控制系统包括单片机MCU、交流适配器、电池充电电路、输入电平转换电路、适配器输入电压检测与唤醒电路和直流负载控制电路，所述交流适配器与电池充电电路连接，所述电池充电电路与所述输入电平转换电路连接，所述输入电平转换电路连接与单片机MCU连接，所述直流负载控制电路与所述电池充电电路和所述单片机MCU连接，所述适配器输入电压检测与唤醒电路与所述交流适配器和所述单片机MCU连接，增加了一个外部电压基准电路，将充电电路检测I/O口由负压转为为正压输出，使MCU能正常检测，扩大了ADC检测范围，使检测结果更准确，算法简单。

技术领域

本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种带有充电功能检测保护与控制系统。

背景技术

目前带有充电功能的电动、电热类器具在使用的过程中需要检测充电电流和放电电流，来起到控制和保护的作用。实施充电功能检测和控制系统的方案共有三种：

方案一：如图三，BGND、MGND、VSS、GND共地。充电时，电流由适配器流出，依次经过电池充电电路、电池、BGND、充电检测电阻、GND，具体路径如图中所示。充电检测电流大小由充电检测电阻反馈给MCU，实现充电电流检测；放电时，电流由电池流出，依次经过负载、放电检测电阻、MGND、VSS、GND、充电检测电阻、最后回到BGND，具体路径如图中所示。放电检测电流大小由放电检测电阻反馈给MCU，实现放电电流检测，放电电流必须经过充电检测电阻才能回到电源负极，此时放电电流很大，可能会烧毁充电检测电阻，并且功耗大。如果减小电阻阻值，则会缩小ADC检测范围，降低了检测结果可靠性。

方案二：如图四，MGND与BGND共地，VSS与GND共地。充电时，电流由适配器流出，依次经过电池充电电路、电池、BGND、充电检测电阻、GND，具体路径如图中所示。充电检测电流大小由充电检测电阻反馈给MCU，实现充电电流检测；放电时，电流由电池流出，依次经过负载、放电检测电阻、MGND、BGND、充电检测电阻最后回到GND，具体路径如图中所示。放电检测电流大小由放电检测电阻反馈给MCU，实现放电电流检测，MGND与BGND共地，VSS与GND共地，产生浮地。导致放电电流的大小需要经过复杂的算法转化才可以形成MCU可以有效识别的信号，在电流很大时，优化效果会被大大减弱，非常容易出现误判断的情况。

方案三：如图五，MGND、BGND、VSS共地。充电时，电流由适配器流出，依次经过电池充电电路、电池、BGND、充电检测电阻，具体路径如图中所示。充电检测电流大小由充电检测电阻反馈给MCU，实现充电电流检测；放电时，电流由电池流出，依次经过负载、放电检测电阻、MGND、VSS后回到BGND，具体路径如图中所示。放电检测电流大小由放电检测电阻反馈给MCU，实现放电电流检测，在电池充电回路中，充电检测电阻会反馈一个负电压给MCU，理论上MCU的I/O口是不允许存在很大的负压，因此需要对充电检测电阻进行精细的计算调整，使反馈到MCU IO口的负压不能够超过MCU I/O口能够承受的最大值(此种情况会大大减少ADC的范围，算法实现异常困难，检测精准度大大降低)，保证MCU正常。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种带有充电功能检测保护与控制系统。

本发明通过以下技术方案实现的：

本发明提出一种带有充电功能检测保护与控制系统，所述带有充电功能检测保护与控制系统包括单片机MCU、交流适配器、电池充电电路、输入电平转换电路、适配器输入电压检测与唤醒电路和直流负载控制电路，所述交流适配器与电池充电电路连接，所述电池充电电路与所述输入电平转换电路连接，所述输入电平转换电路连接与单片机MCU连接，所述直流负载控制电路与所述电池充电电路和所述单片机MCU连接，所述适配器输入电压检测与唤醒电路与所述交流适配器和所述单片机MCU连接。

进一步的，所述带有充电功能检测保护与控制系统包括电池检测电路，所述电池检测电路与所述电池充电电路连接，所述电池检测电路与所述单片机MCU连接。