【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于充电设备，具体涉及一种大电流充电电路及其使用方法。
技术介绍
1、随着电子设备的快速发展，消费者对充电效率和便捷性的要求日益提高。在充电技术方面，pd（power delivery）快充技术以其高功率、高效率以及广泛的兼容性，成为了市场上的主流。pd作为使用type_c充电的标准，规定了充电的电压电流等级。pd3.0的标准规定了充电功率最大达到了100w（20v/5a）。根据最新的pd3.1标准，最大充电功率达到了240w（48v/5a）。pd快充技术主要分为pps（programmable power supply）协议和非pps协议两种类型。其中，非pps协议在充电过程中，充电头的电压在协商后是固定的，不支持动态调压，这在一定程度上限制了其充电的灵活性和效率。
2、针对采用非type_c接口的产品，传统的充电电路往往存在充电效率低、充电速度慢以及兼容性差等问题。这些产品通常依赖于特定的充电器和充电线，无法实现与多种充电设备的兼容，且充电过程中无法根据电池的实时状态进行智能调整，导致充电效率低下。
3、此外，由于非type_c接口的产品种类繁多，其充电接口和充电标准也各不相同，这给充电电路的设计带来了极大的挑战。传统的充电电路往往无法同时满足多种接口和标准的充电需求，导致充电设备的通用性和可扩展性较差。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在采用非type_c接口产品的充电电路往往存在充电效率低、充电速度慢以及兼容性差等问题，本专利技术提供一种
2、第一方面，本专利技术提供一种大电流充电电路，包括适配器接口、buck-boost电源单元、电荷泵充电单元、buck充电单元、单片机、检测电路和电池接口；
3、buck-boost电源单元的输入端和检测电路的输入端均通过适配器接口连接到外部适配器，buck-boost电源单元的通信端连接到单片机的第一端，buck-boost电源单元的输出端连接到电荷泵充电单元的输入端和buck充电单元的输入端，检测电路的输出端连接到单片机的第二端，电荷泵充电单元的通信端和buck充电单元的通信端均连接到单片机的第一端，电荷泵充电单元的输出端和buck充电单元的输出端均通过电池充电接口连接到外部待充电电池。
4、本技术方案的进一步改进还有，buck-boost电源单元包括型号为tps55287的电压转换芯片，电压转换芯片的输入引脚通过适配器接口连接到外部适配器，电压转换芯片的使能引脚、电压编程引脚和电流编程引脚均通过i2c接口或spi接口连接到单片机，电压转换芯片的输出引脚连接到电荷泵充电单元的输入端和buck充电单元的输入端；单片机能够控制电压转换芯片进行输出电压编程和输出电流编程。
5、本技术方案的进一步改进还有，编程输出电压的步长为10毫伏，编程输出电流的步长为50毫安。
6、本技术方案的进一步改进还有，电荷泵充电单元包括型号为sc8571的电池充电芯片，电荷泵充电单元的输入电压范围为6v-21v，输出电压范围为6v-10v。
7、本技术方案的进一步改进还有，buck充电单元包括型号为bq25672的电池充电芯片，buck充电单元中的电池充电芯片能够对外部待充电电池进行电池电压检测、电池电流检测、电池温度检测和输入电压检测；电池充电芯片通过i2c接口或spi接口连接到单片机。
8、本技术方案的进一步改进还有，单片机采用型号为stm32f103c8t6的单片机。
9、本技术方案的进一步改进还有，检测电路包括电阻r1、运算放大器u1、电阻r2、稳压二极管d1和电阻r3，电阻r1的第一端通过适配器接口连接到外部适配器，电阻r1的第二端连接到运算放大器u1的同相输入端，运算放大器u1的反相输入端连接到电阻r2的第一端和稳压二极管d1的负极，稳压二极管d1的正极接地，电阻r2的第二端连接到外部vcc电源，运算放大器u1的输出端连接到单片机，运算放大器u1的输出端通过电阻r3连接到运算放大器u1的同相输入端。
10、第二方面，本专利技术提供一种基于上述任一项所述的大电流充电电路的使用方法，包括：
11、当单片机通过检测电路检测到有外部适配器插入时，单片机读取eeprom芯片中外部待充电电池的功率参数，并通过i2c接口配置buck-boost电源单元的输出默认的电压和电流；
12、检测电路检测插入的外部适配器的电压是否达到第一预设电压值vth_in；
13、若是，则检测电路的输出电压由低电平跳变为高电平；
14、单片机在检测到检测电路的输出电压为高电平时，控制buck-boost电源单元的使能引脚拉高电平，buck-boost电源单元输出配置的默认电压和电流；
15、单片机通过i2c接口读取buck充电单元检测到外部待充电电池的电压参数，根据读取到的电压参数判断外部待充电电池处于的充电阶段；
16、根据外部待充电电池当前处于的充电阶段为buck-boost电源单元配置相应的输出电压，并在配置完毕后，按照预设规则控制当前充电阶段对应的充电单元为外部待充电电池进行充电；充电单元包括电荷泵充电单元和buck充电单元。
17、本技术方案的进一步改进还有，根据外部待充电电池当前处于的充电阶段为buck-boost电源单元配置相应的输出电压，并在配置完毕后，按照预设规则控制当前充电阶段对应的充电单元为外部待充电电池进行充电，其方法具体包括：
18、当读取到的外部待充电电池的电压小于第二预设电压值vth_1或者大于第三预设电压值vth_3时，第三预设电压值vth_3大于第二预设电压值vth_1，判定外部待充电电池处于涓流阶段或者恒压充电阶段，单片机通过i2c接口配置buck-boost电源单元的输出电压为第一预设输出电压vout2，第一预设输出电压vout2取外部适配器电压和外部待充电电池当前电压的中间值；配置完毕后，单片机控制buck充电单元的使能引脚拉高，并关闭电荷泵充电单元，通过buck充电单元给外部待充电电池进行充电；
19、当读取到的外部待充电电池的电压大于第二预设电压值vth_1并小于第三预设电压值vth_3时，判定外部待充电电池处于恒流充电阶段，单片机通过i2c接口配置buck-boost电源单元的输出电压为第二预设输出电压vout3，第二预设输出电压vout3为当前外部待充电电池电压的2倍，电流为6c，c为锂电池充放电倍率；单片机控制关闭buck充电单元，并控制电荷泵充电单元的使能引脚拉高，通过电荷泵充电单元给外部待充电电池进行充电。
20、本技术方案的进一步改进还有，还包括：
21、在通过电荷泵充电单元给外部待充电电池充电的过程中，单片机通过i2c接口定时读取buck充电单元中检测到的外部待充电电池的充电电压，并以读取到的外部待充电电池的充电电压为基准电压，并在基准电压的基础上增加2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大电流充电电路，其特征在于，包括适配器接口、buck-boost电源单元、电荷泵充电单元、Buck充电单元、单片机、检测电路和电池接口；
2.根据权利要求1所述的大电流充电电路，其特征在于，buck-boost电源单元包括型号为TPS55287的电压转换芯片，电压转换芯片的输入引脚通过适配器接口连接到外部适配器，电压转换芯片的使能引脚、电压编程引脚和电流编程引脚均通过I2C接口或SPI接口连接到单片机，电压转换芯片的输出引脚连接到电荷泵充电单元的输入端和BUCK充电单元的输入端；单片机能够控制电压转换芯片进行输出电压编程和输出电流编程。
3.根据权利要求2所述的大电流充电电路，其特征在于，编程输出电压的步长为10毫伏，编程输出电流的步长为50毫安。
4.根据权利要求1所述的大电流充电电路，其特征在于，电荷泵充电单元包括型号为SC8571的电池充电芯片，电荷泵充电单元的输入电压范围为6V-21V，输出电压范围为6V-10V。
5.根据权利要求1所述的大电流充电电路，其特征在于，Buck充电单元包括型号为BQ25672的电池充电
6.根据权利要求1所述的大电流充电电路，其特征在于，单片机采用型号为STM32F103C8T6的单片机。
7.根据权利要求1所述的大电流充电电路，其特征在于，检测电路包括电阻R1、运算放大器U1、电阻R2、稳压二极管D1和电阻R3，电阻R1的第一端通过适配器接口连接到外部适配器，电阻R1的第二端连接到运算放大器U1的同相输入端，运算放大器U1的反相输入端连接到电阻R2的第一端和稳压二极管D1的负极，稳压二极管D1的正极接地，电阻R2的第二端连接到外部Vcc电源，运算放大器U1的输出端连接到单片机，运算放大器U1的输出端通过电阻R3连接到运算放大器U1的同相输入端。
8.一种基于权利要求1-7中任一项所述的大电流充电电路的使用方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，根据外部待充电电池当前处于的充电阶段为buck-boost电源单元配置相应的输出电压，并在配置完毕后，按照预设规则控制当前充电阶段对应的充电单元为外部待充电电池进行充电，其方法具体包括：
10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种大电流充电电路，其特征在于，包括适配器接口、buck-boost电源单元、电荷泵充电单元、buck充电单元、单片机、检测电路和电池接口；
2.根据权利要求1所述的大电流充电电路，其特征在于，buck-boost电源单元包括型号为tps55287的电压转换芯片，电压转换芯片的输入引脚通过适配器接口连接到外部适配器，电压转换芯片的使能引脚、电压编程引脚和电流编程引脚均通过i2c接口或spi接口连接到单片机，电压转换芯片的输出引脚连接到电荷泵充电单元的输入端和buck充电单元的输入端；单片机能够控制电压转换芯片进行输出电压编程和输出电流编程。
3.根据权利要求2所述的大电流充电电路，其特征在于，编程输出电压的步长为10毫伏，编程输出电流的步长为50毫安。
4.根据权利要求1所述的大电流充电电路，其特征在于，电荷泵充电单元包括型号为sc8571的电池充电芯片，电荷泵充电单元的输入电压范围为6v-21v，输出电压范围为6v-10v。
5.根据权利要求1所述的大电流充电电路，其特征在于，buck充电单元包括型号为bq25672的电池充电芯片，buck充电单元中的电池充电芯片能够对外部待充电电池进行电池电压检测、电池电流检测、电池...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴学超，罗圣美，
申请(专利权)人：南京中孚信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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