[实用新型]电池充电电路及具有其的DC-DC变换器

说明书

本实用新型公开了一种电池充电电路及具有其的DC‑DC变换器，电池充电电路包括受控电流源、第一开关模块、第二开关模块和控制模块；第一开关模块的第一端与受控电流源的输出端电性连接，第一开关模块的第二端与电池的正极端电性连接；第二开关模块的第一端分别与电池的负极端和受控电流源的输入端电性连接，第二开关模块的第二端与受控电流源的输出端电性连接；控制模块用于采集第一开关模块的第二端和第二开关模块的第一端之间的第一电压，并根据第一电压控制第一开关模块和第二开关模块的导通和断开。根据本实用新型的电池充电电路，响应速度较快，充电电流直接受控、易于调节，充电电流的精度更高，不易出现过充的情况。

技术领域

本实用新型涉及电池充电技术领域，尤其是涉及一种电池充电电路及具有其的DC-DC变换器。

背景技术

如图1所示为锂电池的恒流恒压充电过程，充电过程中，先以恒定电流进行恒流充电，当充电电压达到预定值时，则转为恒压充电；在恒压充电过程中，充电电流会逐渐减小，当充电电流下降到预定值时，电池完全充满。在锂电池的充电过程中，为了实现恒流和恒压充电，一般都是对充放电的电流进行调节控制，通过调节充电电流来保持恒流和恒压。

在现有技术中，为电池充电的DC-DC变换器一般采用的都是boost、buck、boost-buck等拓扑电路，如图2所示为常见的一种boost拓扑电路。这些拓扑电路，一般都是采用电压源来提供充电电流；然而，在电池的充电过程中，无论是恒流充电还是恒压充电阶段，本质都是通过调节充电电流来实现恒流和恒压的，而采用电压源作为输入，对充电电流的控制不够直接，调节速度不够快。

此外，现有的拓扑电路，在调节充电电压时需要一定的恢复时间，存在响应速度不够快的问题。如图2所示出的boost拓扑电路，该电路想要输出电压升高时，需要增大开关管S3的导通时间，但是在第一个周期时，由于S3的导通时间增加，S4的导通时间反而减小，输出电压反而减小，需要一定的时间才能恢复到稳态电压。为了避开这种boost拓扑电路的非最小相位特性对系统稳定性的影响，一般的方法是设计系统闭环带宽使其远远小于右半平面零点的转折频率，但这无疑是以牺牲了系统动态响应的快速性为代价的。而在电池充电过程中，由于电池电压一直在变化，所以要保持恒压充电的话，就需要系统具有比较快的响应速度。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种电池充电电路，响应速度较快，能够有效实现对电池的恒流恒压充电。

本实用新型还提出了一种具有上述电池充电电路的DC-DC变换器。

第一方面，根据本实用新型实施例的电池充电电路，包括受控电流源、第一开关模块、第二开关模块和控制模块；所述第一开关模块的第一端与所述受控电流源的输出端电性连接，所述第一开关模块的第二端与电池的正极端电性连接；所述第二开关模块的第一端分别与所述电池的负极端和所述受控电流源的输入端电性连接，所述第二开关模块的第二端与所述受控电流源的输出端电性连接；所述控制模块用于采集所述第一开关模块的第二端与所述第二开关模块的第一端之间的第一电压，并根据所述第一电压控制所述第一开关模块和所述第二开关模块的导通和断开，从而对所述受控电流源的输出电流进行斩波控制，以实现对所述电池的恒压充电。

根据本实用新型实施例的电池充电电路，至少具有如下有益效果：通过采用受控电流源来提供充电电流，通过控制模块来控制第一开关模块和第二开关模块的导通时间，进而实现对电池的恒流恒压充电；整个电路的响应速度较快，充电电流直接受控、易于调节，充电电流的精度更高，不易出现过充的情况。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一开关模块包括第一开关管，所述第二开关模块包括第二开关管。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一开关管和/或所述第二开关管采用MOS管。

根据本实用新型的一些实施例，还包括滤波单元，所述滤波单元设置于所述第一开关模块及所述第二开关模块两者与所述电池之间。