一種電池充電控制電路的制作方法

本實用新型涉及電池充電控制技術領域，特別是涉及一種電池充電控制電路。

背景技術：

隨著科學技術的發展，無人機的種類也越來越多，而無人機本身的耗電量較大，因此經常需要對無人機進行快速充電，以滿足使用需求。

目前的給無人機進行充電的輸入電流限制在很小范圍內，無法根據實際需求動態調整充電的輸入電流。造成充電時間較長，無法滿足在電量不足時快速地充好電的需求。因此，亟需一種電池充電控制電路，對充電的輸入電流進行調整，以滿足實際需求。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種無人機用的電池充電控制電路，該控制電路能夠根據電池電量的不同值改變充電電流大小，從而能夠滿足無人機電池快速充電的需求。

為了實現上述目的，本實用新型實施方式提供如下技術方案：

本實用新型提供一種電池充電控制電路，用于控制電池充電電路對電池進行充電，電池充電控制電路包括偵測單元、判斷單元和調節單元，所述偵測單元用于偵測所述電池充電電路的電池電量值，并將該電池電量值輸入所述判斷單元，所述判斷單元將所述電池電量值與預設的第一閾值及第二閾值比較，其中，所述第二閾值大于所述第一閾值；

所述判斷單元確定所述電池電量值小于所述第一閾值時輸出第一調節信號至所述調節單元，所述調節單元根據所述第一調節信號控制所述電池充電電路輸出第一電流對電池進行充電；

所述判斷單元確定所述電池電量值大于所述第一閾值且小于所述第二閾值時輸出第二調節信號至所述調節單元，所述調節單元根據所述第二調節信號控制所述電池充電電路輸出第二電流對電池進行充電；其中，所述第二電流小于所述第一電流；

所述判斷單元確定所述電池電量值大于所述第二閾值時輸出第三調節信號調節至所述調節單元，所述調節單元根據所述第三調節信號控制所述電池充電電路輸出第三電流對電池進行充電，其中，所述第三電流小于所述第二電流。

其中，所述調節單元包括第一三極管、第二三極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、運算放大器和PWM調制電路，所述判斷單元分別連接所述第一三極管的基極、所述第二三極管的基極，所述第一三極管的發射極和所述第二三極管的發射極接地，所述第一三極管的集電極連接所述第一電阻的第一端，所述第一電阻的第二端連接所述運算放大器的同相輸入端和所述第三電阻的第一端，所述第二三極管的集電極連接所述第二電阻的第一端，所述第二電阻的第二端連接所述運算放大器的同相輸入端和所述第三電阻的第一端，所述第三電阻的第二端接收第一參考電壓，所述運算放大器的反相輸入端連接電池充電電路，所述運算放大器的輸出端連接所述PWM調制電路，所述PWM調制電路連接所述電池充電電路。

其中，所述調節單元還包括第一電容、第二電容和第四電阻，所述第一電容的第一端連接所述第四電阻的第一端和所述運算放大器的輸出端，所述第一電容的第二端連接所述二電容的第一端、所述運算放大器的輸出端及和所述電池充電電路，所述第四電阻的第一端連接所述運算放大器的輸出端，第四電阻的第二端連接所述第二電容的第二端，所述第二電容的第二端連接所述運算放大器的反相輸入端和所述電池充電電路。

其中，所述調節單元還包括第三電容，所述第三電容串聯在所述運算放大器的同相輸入端和反向輸入端之間。

其中，所述PWM調制電路包括光耦和PWM控制芯片，所述光耦的陰極連接所述運算放大器的輸出端，所述光耦的陽極接收第二參考電壓，所述光耦的發射極接地，所述光耦的集電極連接所述PWM控制芯片。

其中，所述調節單元還包括第一二極管，所述運算放大器的輸出端通過所述第一二極管連接所述光耦的陰極。

其中，所述PWM調制電路還包括第五電阻，所述第五電阻連接在所述光耦的陰極和陽極之間。

其中，所述PWM調制電路還包括穩壓電路，所述穩壓電路連接所述光耦的陰極。

其中，還包括第四電容和第六電阻，所述第六電阻的第一端連接所述運算放大器的同相輸入端和所述第一電阻的第二端，所述第六電阻的第二端接地，所述第四電容與所述第六電阻并聯。

其中，還包括第五電容，所述第五電容與所述第三電阻并聯。

本實用新型實施例具有如下優點或有益效果：

本實用新型提供的電池充電控制電路中，判斷單元根據偵測單元偵測的電池電量值，判斷電池電量情況，調節單元能根據判斷結果改變電池充電電路的充電電流大小，電池電量越小，充電電流越大，充電的速度越快，從而能夠滿足無人機電池快速充電的需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的電池充電控制電路的框圖。

圖2為本實用新型實施例提供的電池充電電路和調節單元連接示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

此外，以下各實施例的說明是參考附加的圖示，用以例示本實用新型可用以實施的特定實施例。本實用新型中所提到的方向用語，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“內”、“外”、“側面”等，僅是參考附加圖式的方向，因此，使用的方向用語是為了更好、更清楚地說明及理解本實用新型，而不是指示或暗指所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸地連接，或者一體地連接；可以是機械連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。若本說明書中出現“工序”的用語，其不僅是指獨立的工序，在與其它工序無法明確區別時，只要能實現該工序所預期的作用則也包括在本用語中。另外，本說明書中用“～”表示的數值范圍是指將“～”前后記載的數值分別作為最小值及最大值包括在內的范圍。在附圖中，結構相似或相同的用相同的標號表示。

請參閱圖1，圖1為本實用新型實施例提供的電池充電控制電路的框圖。本實用新型實施例提供的電池充電控制電路可以用于控制無人機電池充電電路中的充電電流。電池充電控制電路100包括偵測單元101、判斷單元102和調節單元103。所述偵測單元101用于偵測所述電池充電電路104的電池電量值。所述偵測單元101將偵測的該電池電量值輸入所述判斷單元102中進行判斷。所述判斷單元102將接收到的所述電池電量值與預設的第一閾值及第二閾值比較，其中，所述第二閾值大于所述第一閾值；

所述判斷單元102確定所述電池電量值小于所述第一閾值時，所述判斷單元102輸出第一調節信號至所述調節單元103，所述調節單元根據所述第一調節信號控制所述電池充電電路104輸出第一電流對電池進行充電；

所述判斷單元102確定所述電池電量值大于所述第一閾值且小于所述第二閾值時，所述判斷單元102輸出第二調節信號至所述調節單元103，所述調節單元103根據所述第二調節信號控制所述電池充電電路104輸出第二電流對電池進行充電；其中，所述第二電流＜所述第一電流。

所述判斷單元102確定所述電池電量值大于所述第二閾值時，所述判斷單元102輸出第三調節信號至所述調節單元103，所述調節單元103根據所述第一調節信號控制所述電池充電電路104輸出第三電流對電池進行充電；其中，所述第三電流＜所述第二電流。

本實用新型提供的電池充電控制電路中，判斷單元根據偵測單元偵測的電池電量值，判斷電池電量情況，調節單元能根據判斷結果改變電池充電電路的充電電流大小，電池電量越小，充電電流越大，充電的速度越快，從而能夠滿足無人機電池快速充電的需求。

請結合參閱圖2，圖2為本實用新型實施例提供的調節單元圖。本實用新型一種實施方式中，所述調節單元103包括第一三極管Q1、第二三極管Q2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、運算放大器U、PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制)調制電路105。所述判斷單元102連接所述第一三極管Q1的基極I1、所述第二三極管Q2的基極I2，所述第一三極管Q1的發射極和所述第二三極管Q2的發射極接地，所述第一三極管Q1的集電極連接所述第一電阻R1的第一端，所述第一電阻R1的第二端連接所述運算放大器U的同相輸入端和所述第三電阻R3的第一端，所述第二三極管Q2的集電極連接所述第二電阻R2的第一端，所述第二電阻R2的第二端連接所述運算放大器U的同相輸入端和所述第三電阻R3的第一端，所述第三電阻R3的第一端連接所述運算放大器U的同相輸入端，所述第三電阻R3的第二端接收第一參考電壓Vc1，所述運算放大器U的反相輸入端連接電池充電電路104，所述運算放大器U的輸出端連接PWM調制電路105。所述PWM調制電路105連接所述電池充電電路104。

可選的，所述第一電阻R1的阻值大于所述第二電阻R2阻值。

可選的，所述調節單元103還包括第一二極管D1，所述第一二極管D1的陰極連接所述運算放大器U的輸出端、所述第一電容C1的第一端和所述第四電阻R4的第一端，所述第一二極管D1的陽極連接所述PWM調制電路105。通過設置第一二極管D1使得流入所述PWM調制電路105的電壓比較穩定，起到穩壓的作用。

可選的，所述PWM調制電路105包括光耦Q3、穩壓電路30和PWM控制芯片40。所述光耦Q3的陽極接收第二參考電壓Vc2和連接所述第一二極管D1的陽極，所述光耦Q3的陰極連接所述穩壓電路30，所述光耦Q3的發射極接地，所述光耦Q3的集電極連接所述PWM控制芯片40。

可選的，所述PWM調制電路105還包括第五電阻R5，所述第五電阻R5連接在所述光耦Q3的陰極和陽極之間。

所述PWM調制電路105還包括第二二極管D2，所述第二二極管D2連接在所述光耦Q3的陰極和所述穩壓電路30之間，其中，所述第二二極管D2的陽極連接所述所述光耦Q3的陰極；所述第二二極管D2的陰極連接所述穩壓電路30，起到穩壓穩流的作用。

PWM調制電路105中光耦Q3的作用主要是隔離、提供反饋信號和開關作用。

具體的，當無人機開始充電時，無人機電池組內的偵測單元101開始工作，偵測單元101檢測電池充電電路104中電池電量，并將該電池電量值輸出至判斷單元102。

若判斷單元102判斷電池電量低于第一閾值，例如低于80％時，判斷單元102向所述第一三極管Q1的基極I1、所述第二三極管Q2的基極I2輸出低電平(即第一調節信號)，此時第一三極管Q1和所述第二三極管Q2同時截止，假設此時B點電壓為0.2V，A點電壓經過調整后與B點電壓大致持平時，所述運算放大器U的輸出端輸出電壓恒定，也就是說此時流入光耦Q3中的電流大致保持穩定，PWM控制芯片40提高輸出至電池充電電路104的電流占的空比，所述電池充電電路104輸出第一電流對電池進行充電。

充電一段時間后，若判斷單元102判斷偵測單元101偵測到電池充電電路中104中電池電量高于第一閾值且小于第二閾值時，例如第二閾值為90％時，判斷單元102向所述第一三極管Q1的基極I1輸出高電平、向所述第二三極管Q2的基極I2輸出低電平(即第二調節信號)，此時第一三極管Q1導通、所述第二三極管Q2截止，此時B點電壓下降，假設下降為0.1V，則此時A點電壓大于B點電壓，因此所述運算放大器U的輸出端輸出電壓降低，使得流入光耦Q3的電流變大。此時，PWM控制芯片40降低輸出至電池充電電路104的電流占的空比，使得所述電池充電電路104輸出的充電電流有效值降低，輸出功率減小。即所述電池充電電路104輸出第二電流(第二電流＜第一電流)對電池進行充電。由于所述電池充電電路104輸出的充電電流有效值下降，使得A點電壓下降，使得A點電壓下降，經過調整后A點電壓與B點電壓大致持平，此時經過調整后A點電壓也降為0.1V。所述電池充電電路104輸出穩定的第二電流對電池進行充電。

又充電一段時間后，若判斷單元102判斷偵測單元101偵測到電池充電電路中104中電池電量高于第二閾值時，判斷單元102向所述第一三極管Q1的基極I1輸出高電平、向所述第二三極管Q2的基極12輸出高電平(對應于第三調節信號)，此時第一三極管Q1導通、所述第二三極管Q2導通，此時B點電壓繼續下降，假設下降為0.05V，則此時A點電壓大于B點電壓，因此所述運算放大器U的輸出端輸出電壓降低，此時輸入光耦Q3中的電流增大，此時，PWM控制芯片40降低輸出至電池充電電路104的電流占的空比，使得所述電池充電電路104輸出的充電電流有效值降低，輸出功率減小。即所述電池充電電路104輸出第三電流(第三電流＜第二電流)對電池進行充電。由于所述電池充電電路104輸出的充電電流有效值下降，使得A點電壓下降，經過調整后A點電壓與B點電壓大致持平時經過調整后也降為0.05V。此時，流入光耦Q3中的電流大致保持穩定，PWM控制芯片40控制所述電池充電電路104輸出穩定的第三電流對電池進行充電。

可以理解的是，所述電池充電電路104輸出的電流有效值越大，電池的充電速率越快。也就是說，第一電流的電池充電速率大于第二電流的電池充電速率；第二電流的電池充電速率大于第三電流的電池充電速率。

可選的，調節單元103還包括負反饋電路，所述負反饋電路包括第一電容C1、第二電容C2和第四電阻R4，所述第一電容C1的第一端連接所述第四電阻R4的第一端和所述運算放大器U的輸出端，所述第一電容C1的第二端連接所述二電容C2的第一端、所述運算放大器U的輸出端及和所述電池充電電路10，所述第四電阻R4第一端連接所述運算放大器U的輸出端，第四電阻R4第二端連接所述第二電容C2的第二端，所述第二電容C2的第二端連接所述運算放大器U的反相輸入端和所述電池充電電路10。

負反饋電路的作用在于當B點電壓下降時，A點電壓會在負反饋的作用下緩慢下降，避免由于A點電壓突然下降造成電路波動。

可選的，調節單元103還包括第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5和第六電阻R6。所述第三電容C3串聯在所述運算放大器U的同相輸入端和反向輸入端之間。所述第六電阻R6的第一端連接所述運算放大器U的同相輸入端和所述第一電阻R1的第二端，所述第六電阻R6的第二端接地，所述第四電容C4與所述第六電阻R6并聯。所述第五電容C5與所述第三電阻R3并聯。上述元器件均起到抗干擾的作用，提高電路電流的穩定性。

可選的，所述判斷單元102可以集成于微控制單元(Microcontroller Unit；MCU)中。所述微控制單元安裝于無人機電池組中。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上所述的實施方式，并不構成對該技術方案保護范圍的限定。任何在上述實施方式的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在該技術方案的保護范圍之內。