电池充放电电路及移动终端的制作方法

文档序号:28405926发布日期:2022-01-08 01:55阅读:121来源:国知局
电池充放电电路及移动终端的制作方法

1.本实用新型涉及充电技术领域,特别涉及一种电池充放电电路及移动终端。


背景技术:

2.电子技术及5g的发展,移动式终端的需求和应用越来越多,为了对移动终端中的电池进行保护,一般会设置过充、过放、过电流保护护功能电路。现有技术中需判断电路中的电流,就需要一采样电阻串联于主回路中,在电阻两端采样电压降来判断其过电流情况;智能手机从最开始的充电5小时,进化到现在的15分钟,有了数量级的进步,其充电电流从之前的1a以下,发展到现在的10多a或更高的电流,导致回路中电流过大,导致移动终端充电过程不安全。
3.为解决此问题,一般采用并联回路来增加其过电流,但由于其空间结构限制,其只能限制其电池的结构方式,如常用的一负两正方案,即为了实现更大电流给电池充电,软包装电芯一般会设置三个极耳,包括一个负极、二个正极,其中负极耳为铜带,正极耳为铝带,其导电倍率接近2倍,达到电流平衡;因电芯结构限制,电芯正极位于电池端部中间位置,需要在正极端引出两条回路,需要通过连接片引出到两侧,结构复杂且阻抗增加,并且,现有技术中通常在负极回路上设置采样电阻,两个芯片共用一个采样电阻,导致存在干扰的问题。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种电池充放电电路及移动终端,以解决现有技术中从正极端引出两条回路导致结构复杂且阻抗增加以及在负极回路上设置采样电阻而两个芯片共用一个采样电阻导致存在干扰的问题。
5.本实用新型实施例第一方面提供一种电池充放电电路,所述电池充放电电路包括:
6.第一电阻,其第一端连接电池的第一负极端;
7.第二电阻,其第一端连接所述电池的第二负极端;
8.第三电阻,其第一端连接所述电池的正极端;
9.第四电阻,其第一端连接所述电池的正极端;
10.第一开关模块,其第一端连接所述第一电阻的第二端,其第二端为所述电池充放电电路的第一负极输出端;
11.第二开关模块,其第一端连接所述第二电阻的第二端,其第二端为所述电池充放电电路的第二负极输出端;
12.第三开关模块,其第一端连接所述第三电阻的第二端,其第二端为所述电池充放电电路的第一正极输出端;
13.第四开关模块,其第一端连接所述第四电阻的第二端,其第二端为所述电池充放电电路的第二正极输出端;
14.第一保护芯片,其电压采集端分别连接所述第一电阻的两端和所述第二电阻的两端,其第一输出端连接所述第一开关模块的第一控制端和第二开关模块的第一控制端,其第二输出端连接所述第一开关模块的第二控制端和第二开关模块的第二控制端;
15.第二保护芯片,其电压采集端分别连接所述第三电阻的两端和所述第四电阻的两端,其第一输出端连接所述第三开关模块的第一控制端和第四开关模块的第一控制端,其第二输出端连接所述第三开关模块的第二控制端和第四开关模块的第二控制端;
16.当所述电池处于第一状态时,所述第一保护芯片通过所述第一电阻和第二电阻获取第一电流的电压降电压,所述第二保护芯片通过所述第三电阻和第四电阻获取第二电流的电压降电压;
17.当所述第一电流的电压降电压大于第一保护芯片设定的第一状态过电流保护电压时,所述第一保护芯片控制所述第一开关模块和所述第二开关模块切换至单向导通状态;
18.和/或,当所述第二电流的电压降电压大于第二保护芯片设定的第一状态过电流保护电压时,所述第二保护芯片控制所述第三开关模块和所述第四开关模块切换至单向导通状态;
19.其中,所述单向导通状态使所述电池的工作状态从第一状态切换至第二状态的准备状态,所述第一状态为充电状态和放电状态中的一者,所述第二状态为充电状态和放电状态中的另一者。
20.进一步的,当所述电池处于充电状态时,所述第一保护芯片通过所述第一电阻和第二电阻获取第一充电电流的电压降电压,所述第二保护芯片通过所述第三电阻和第四电阻获取第二充电电流的电压降电压,当所述第一充电电流的电压降电压大于第一保护芯片设定的充电保护电压时,所述第一保护芯片控制所述第一开关模块和所述第二开关模块切换至第一单向导通状态;当所述第二充电电流的电压降电压大于第二保护芯片设定的充电保护电压时,所述第二保护芯片控制所述第三开关模块和所述第四开关模块切换至第一单向导通状态,所述第一单向导通状态使所述电池的工作状态从充电状态切换至放电状态的准备状态;
21.当所述电池处于放电状态时,所述第一保护芯片通过所述第一电阻和第二电阻获取第一放电电流的电压降电压,所述第二保护芯片通过所述第三电阻和第四电阻获取第二放电电流的电压降电压,当所述第一放电电流的电压降电压大于第一保护芯片设定的放电保护电压时,所述第一保护芯片控制所述第一开关模块和所述第二开关模块切换至第二单向导通状态,当所述第二放电电流的电压降电压大于第二保护芯片设定的放电保护电压时,所述第二保护芯片控制所述第三开关模块和所述第四开关模块切换至第二单向导通状态,所述第二单向导通状态使所述电池的工作状态从放电电状态切换至充电状态的准备状态。
22.进一步的,所述第一保护芯片的电源输入端和第二保护芯片的电源输入端连接电池的正极端,当所述电池处于充电状态时,所述第一保护芯片获取第一输入电压,所述第二保护芯片获取第二输入电压,当所述第一输入电压值超过所述第一保护芯片设定的过充保护电压并持续第一预设时间时,所述第一保护芯片控制所述第一开关模块和所述第二开关模块切换至第一单向导通状态,当所述第二输入电压值超过所述第二保护芯片设定的过充
保护电压并持续第二预设时间时,所述第二保护芯片控制所述第三开关模块和所述第四开关模块切换至第一单向导通状态,所述第一单向导通状态使所述电池的工作状态从充电状态切换至放电状态的准备状态,其中,所述第二保护芯片设定的过充保护电压高于所述第一保护芯片设定的过充保护电压。
23.进一步的,当所述电池处于放电状态时,所述第一保护芯片获取第三输入电压,所述第二保护芯片获取第四输入电压,当所述第三输入电压值超过所述第一保护芯片设定的过放保护电压并持续第三预设时间时,所述第一保护芯片控制所述第一开关模块和所述第二开关模块切换至第二单向导通状态,当所述第二输入电压值超过所述第二保护芯片设定的过放保护电压并持续第四预设时间时,所述第二保护芯片控制所述第三开关模块和所述第四开关模块切换至第二单向导通状态,所述第二单向导通状态使所述电池的工作状态从放电电状态切换至充电状态的准备状态,其中,所述第二保护芯片设定的过放保护电压低于所述第一保护芯片设定的过放保护电压。
24.进一步的,所述第一电阻和所述第二电阻的两端分别通过第一引线和第二引线连接,所述第三电阻和所述第四电阻的两端分别通过第三引线和第四引线连接,所述第一保护芯片的第一电压采集端和第二电压采集端分别连接所述第一引线的中点和第二引线的中点,所述第二保护芯片的第一电压采集端和第二电压采集端分别连接所述第三引线的中点和第四引线的中点。
25.进一步的,当所述第一保护芯片检测到第一电流的电压降电压大于第一保护芯片设定的过电流保护电压时,延迟第一时间切换所述第一开关模块、所述第二开关模块的工作状态;当第一保护芯片检测到短路时,延迟第二时间切换所述第一开关模块、所述第二开关模块的工作状态,其中,第二时间小于第一时间;
26.或者,所述第二保护芯片检测到所述第二电流的电压降电压大于所述第二保护芯片设定的过电流保护电压时,延迟第三时间切换所述第三开关模块和所述第四开关模块的工作状态;当第二保护芯片检测到短路时,延迟第四时间切换所述第三开关模块和所述第四开关模块的工作状态,其中,第四时间小于第三时间。
27.进一步的,所述第一电阻的阻值和第二电阻的阻值相同,所述第三电阻的阻值和所述第四电阻的阻值相同;
28.所述第一电阻的阻值与所述第三电阻的阻值相同,所述第一保护芯片的第一状态过电流保护电压与所述第二保护芯片的第一状态过电流保护电压不同;
29.或者,所述第一电阻的阻值与所述第三电阻的阻值不同,所述第一保护芯片的第一状态过电流保护电压与所述第二保护芯片的第一状态过电流保护电压相同。
30.进一步的,所述第一开关模块包括mos管q11、mos管q12、mos管q13以及mos管q14,所述mos管q11的源极与所述mos管q13的源极共接为所述第一开关模块的第一端,所述mos管q11的漏极连接所述mos管q12的漏极,所述mos管q13的漏极连接所述mos管q14的漏极,所述mos管q12的源极和所述mos管q14的源极共接为所述第一开关模块的第二端,所述第一保护芯片的第一输出端连接所述mos管q11的栅极和所述mos管q13的栅极,所述第一保护芯片的第二输出端连接所述mos管q12的栅极和所述mos管q14的栅极;
31.所述第二开关模块包括mos管q21、mos管q22、mos管q23以及mos管q24,所述mos管q21的源极与所述mos管q23的源极共接为所述第二开关模块的第一端,所述mos管q21的漏
极连接所述mos管q22的漏极,所述mos管q23的漏极连接所述mos管q24的漏极,所述mos管q22的源极和所述mos管q24的源极共接为所述第二开关模块的第二端,所述第一保护芯片的第一输出端连接所述mos管q21的栅极和所述mos管q23的栅极,所述第一保护芯片的第二输出端连接所述mos管q22的栅极和所述mos管q24的栅极;
32.所述第三开关模块包括mos管q31、mos管q32、mos管q33以及mos管q34,所述mos管q31的源极与所述mos管q33的源极共接为所述第三开关模块的第一端,所述mos管q31的漏极连接所述mos管q32的漏极,所述mos管q33的漏极连接所述mos管q34的漏极,所述mos管q32的源极和所述mos管q34的源极共接为所述第三开关模块的第二端,所述第二保护芯片的第一输出端连接所述mos管q31的栅极和所述mos管q33的栅极,所述第二保护芯片的第二输出端连接所述mos管q32的栅极和所述mos管q34的栅极;
33.所述第四开关模块包括mos管q41、mos管q42、mos管q43以及mos管q44,所述mos管q41的源极与所述mos管q43的源极共接为所述第四开关模块的第一端,所述mos管q41的漏极连接所述mos管q42的漏极,所述mos管q43的漏极连接所述mos管q44的漏极,所述mos管q42的源极和所述mos管q44的源极共接为所述第四开关模块的第二端,所述第二保护芯片的第一输出端连接所述mos管q41的栅极和所述mos管q43的栅极,所述第二保护芯片的第二输出端连接所述mos管q42的栅极和所述mos管q44的栅极。
34.进一步的,所述电池充放电电路还包括电容c21、电容c22、电容c23、电容c24、电容c31、电容c32、电容c41以及电容c42,所述电容c21的第一端连接所述mos管q11的源极,所述电容c21的第二端连接所述mos管q12的源极,所述电容c22的第一端连接所述mos管q13的源极,所述电容c22的第二端连接所述mos管q14的源极,所述电容c23的第一端连接所述mos管q21的源极,所述电容c23的第二端连接所述mos管q22的源极,所述电容c24的第一端连接所述mos管q23的源极,所述电容c24的第二端连接所述mos管q24的源极,所述电容c31的第一端连接所述mos管q31的源极,所述电容c31的第二端连接所述mos管q32的源极,所述电容c32的第一端连接所述mos管q33的源极,所述电容c32的第二端连接所述mos管q34的源极,所述电容c41的第一端连接所述mos管q41的源极,所述电容c41的第二端连接所述mos管q42的源极,所述电容c42的第一端连接所述mos管q43的源极,所述电容c42的第二端连接所述mos管q44的源极。
35.本实用新型第二方面提供一种移动终端,所述移动终端包括电池和如第一方面所述的电池充放电电路。
36.本实用新型提供一种电池充放电电路及移动终端,电池充放电电路包括:第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块、第四开关模块、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一保护芯片以及第二保护芯片,本技术技术方案从电池的一个正极端引出两条线路,两个负极端引出两条线路,与现有技术中从电池一个负极引出两条支路、两个正极端引出两条线路相比,无需将电芯的正极从中间引向侧边,引出方便,降低了整体电路的成本;同时正、负极各设置一个保护芯片,其外部造成其失效风险更低;当电池处于充电时,第一保护芯片和第二保护芯片通过获取采样电阻上的电压,并在采样电压大于过电流保护电压时,停止对电池充电,实现避免电池继续过充,从而对电池起到过充电流保护作用,同时可以实现电池放电;当电池处于放电状态时,第一保护芯片和第二保护芯片通过获取采样电阻上的电压,并在采样电压大于过电流保护电压时,停止对电池放电,实现避免电池继续过
电流放电,从而对电池起到过放电流保护作用,同时可以实现电池充电。
附图说明
37.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本实用新型实施例所提供的一种电池充放电电路的结构示意图;
39.图2是本实用新型实施例所提供的一种电池充放电电路中的第一电阻和第二电阻的连接关系电路图;
40.图3是本实用新型实施例所提供的一种电池充放电电路中的第一电阻和第二电阻另一种连接关系电路图;
41.图4是本实用新型实施例所提供的一种电池充放电电路中的第三电阻和第四电阻一种连接关系电路图;
42.图5是本实用新型实施例所提供的一种电池充放电电路的电路图。
具体实施方式
43.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
44.为了说明本实用新型的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
45.本实用新型实施例提供一种电池充放电电路,如图1所示,电池充放电电路包括:
46.第一电阻121,其第一端连接电池的第一负极端;
47.第二电阻122,其第一端连接所述电池的第二负极端;
48.第三电阻123,其第一端连接所述电池的正极端;
49.第四电阻124,其第一端连接所述电池的正极端;
50.第一开关模块101,其第一端连接所述第一电阻121的第二端,其第二端为所述电池充放电电路的第一负极输出端;
51.第二开关模块102,其第一端连接所述第二电阻122的第二端,其第二端为所述电池充放电电路的第二负极输出端;
52.第三开关模块103,其第一端连接所述第三电阻123的第二端,其第二端为所述电池充放电电路的第一正极输出端;
53.第四开关模块104,其第一端连接所述第四电阻124的第二端,其第二端为所述电池充放电电路的第二正极输出端;
54.第一保护芯片105,其电压采集端分别连接所述第一电阻121的两端和所述第二电阻122的两端,其第一输出端连接所述第一开关模块101的第一控制端和第二开关模块102的第一控制端,其第二输出端连接所述第一开关模块101的第二控制端和第二开关模块102的第二控制端;
55.第二保护芯片106,其电压采集端分别连接所述第三电阻123的两端和所述第四电
阻124的两端,其第一输出端连接所述第三开关模块103的第一控制端和第四开关模块104的第一控制端,其第二输出端连接所述第三开关模块103的第二控制端和第四开关模块104的第二控制端;
56.当所述电池处于第一状态时,所述第一保护芯片105通过所述第一电阻121和第二电阻122获取第一电流的电压降电压,所述第二保护芯片106通过所述第三电阻123和第四电阻124获取第二电流的电压降电压;
57.当所述第一电流的电压降电压大于第一保护芯片105设定的第一状态过电流保护电压时,第一保护芯片105控制所述第一开关模块101和所述第二开关模块102切换至单向导通状态;
58.和/或,当所述第二电流的电压降电压大于第二保护芯片106设定的第一状态过电流保护电压时,所述第二保护芯片106控制所述第三开关模块103和所述第四开关模块104切换至单向导通状态,其中,单向导通状态使所述电池的工作状态从第一状态切换至第二状态的准备状态,所述第一状态为充电状态和放电状态中的一者,所述第二状态为充电状态和放电状态中的另一者。
59.其中,第一开关模块101、第二开关模块102、第三开关模块103以及第四开关模块104为双向导通模块,可以实现双向导通和单向导通,第一保护芯片105的第一输出端连接所述第一开关模块101的第一控制端和第二开关模块102的第一控制端,其第二输出端连接所述第一开关模块101的第二控制端和第二开关模块102的第二控制端,第一保护芯片105可以通过第一输出端、第二输出端控制第一开关模块101和第二开关模块102进入单向导通状态,单向导通状态是指只有一个方向导通,例如,使电池处于充电状态或者放电状态。
60.其中,电池的钢壳为负极,在钢壳上任选两个位置作为第一负极端和第二负极端,从电池的正极端引出两条线路作为第一正极端和第二正极端。
61.其中,可以使用第一保护芯片或者第二保护芯片获取流经回路中电阻的压降,当一个保护芯片出现故障时,可以替换另一个保护芯片,以及也可以两个保护芯片同时使用。
62.其中,第一电阻121和第二电阻122为第一保护芯片105的采集电阻,第一保护芯片105通过第一电阻121和第二电阻122采集电压分别获取流经电池的负极的两条支路中的电流,进而判断该电流是否过流。第三电阻123和第四电阻124为第二保护芯片106的采集电阻,第二保护芯片106通过第三电阻123和第四电阻124采集电压获取流经正极支路中的电流,进而同时判断该电流是否过流。
63.其中,第一状态可以为充电状态或者放电状态,第二状态为与第一状态不同的另一种状态,当第一状态为充电状态时,所述第一保护芯片105通过所述第一电阻121和第二电阻122获取第一充电电流的电压降电压,所述第二保护芯片106通过所述第三电阻123和第四电阻124获取第二充电电流的电压降电压,当所述第一充电电流的电压降电压大于第一保护芯片105设定的充电保护电压时,所述第一保护芯片105控制所述第一开关模块101和所述第二开关模块102切换至第一单向导通状态,当所述第二充电电流的电压降电压大于第二保护芯片106设定的充电保护电压时,所述第二保护芯片106控制所述第三开关模块103和所述第四开关模块104切换至第一单向导通状态,第一单向导通状态使所述电池的工作状态从充电状态切换至放电状态的准备状态。本技术方案中上述技术特征的技术效果在于可以实现避免电池继续过充,从而对电池起到过充电流保护作用,同时可以实现电池放
电。
64.当第一状态为放电状态时,所述电池处于放电状态,所述第一保护芯片105通过所述第一电阻121和第二电阻122获取第一放电电流的电压降电压,所述第二保护芯片106通过所述第三电阻123和第四电阻124获取第二放电电流的电压降电压,当所述第一放电电流的电压降电压大于第一保护芯片105设定的放电保护电压时,所述第一保护芯片105控制所述第一开关模块101和所述第二开关模块102切换至第二单向导通状态,当所述第二放电电流的电压降电压大于第二保护芯片106设定的放电保护电压时,所述第二保护芯片106控制所述第三开关模块103和所述第四开关模块104切换至第二单向导通状态,第二单向导通状态使所述电池的工作状态从放电电状态切换至充电状态的准备状态。本技术方案中上述技术特征的技术效果在于可以实现避免电池继续过放,从而对电池起到过放电流保护作用,同时可以实现电池充电。
65.本技术技术方案的技术效果在于:从电池的一个正极端引出两条线路,两个负极端引出两条线路,与现有技术中从一个负极引出两条支路、两个正极端引出两条线路相比,无需将电芯的正极从中间引向侧边,引出方便,降低了整体电路的成本;同时正、负极各设置一保护芯片,其外部造成其失效风险更低。当电池处于充电状态时,第一保护芯片105和第二保护芯片106通过获取采样电阻上的电压,并在采样电压大于对应的过电流保护电压时,停止对电池充电,实现避免电池继续过充,从而对电池起到过充电流保护作用,同时可以实现电池放电;当电池处于放电状态时,第一保护芯片105和第二保护芯片106通过获取采样电阻上的电压,并在采样电压大于对应的过电流保护电压时,停止对电池放电,实现避免电池继续过电流放电,从而对电池起到过放电流保护作用,同时可以实现电池充电,解决了现有技术中从正极端引出两条回路导致结构复杂且阻抗增加以及在负极回路上设置采样电阻而两个芯片共用一个采样电阻导致存在干扰的问题。
66.作为一种实施方式,当第一保护芯片105检测到第一电流的电压降电压大于第一保护芯片设定的过电流保护电压时,延迟第一时间切换第一开关模块101、第二开关模块102的工作状态;当第一保护芯片105检测到短路时,延迟第二时间切换第一开关模块101、第二开关模块102的工作状态,其中,第二时间小于第一时间。
67.或者,第二保护芯片106检测到所述第二电流的电压降电压大于第二保护芯片设定的过电流保护电压时,延迟第三时间切换第三开关模块103和第四开关模块104的工作状态;当第二保护芯片106检测到短路时,延迟第四时间切换第三开关模块103和第四开关模块104的工作状态,其中,第四时间小于第三时间。
68.其中,短路电流的电流值大于过电流值,控制开关模块的延迟时间也短于过电流值对应的延迟时间,例如,额定工作电流《5a,电流值达到7a,即超过额定工作电流5a,即为过电流,当过电流超过一定时间,如1秒,第一保护芯片105或者第二保护芯片106控制输出端输出低电平,将开关模块关断;短路电流比过电流值更大的电流,由于其电流更大,破坏性更强,其延迟时间需要设置成更短的时间来保护电路中的用电设备和电池。
69.作为一种实施方式,第一保护芯片105的电源输入端连接所述电池的正极,所述第二保护芯片106的电源输入端连接第三电阻的第二端,当所述电池处于充电状态时,所述第一保护芯片105获取第一输入电压,所述第二保护芯片106获取第二输入电压,当所述第一输入电压值超过所述第一保护芯片105设定的过充保护电压并持续第一预设时间时,所述
第一保护芯片105控制所述第一开关模块101和所述第二开关模块102切换至第一单向导通状态,当所述第二输入电压值超过所述第二保护芯片106设定的过充保护电压并持续第二预设时间时,所述第二保护芯片106控制所述第三开关模块103和所述第四开关模块104切换至第一单向导通状态,第一单向导通状态使所述电池的工作状态从充电状态切换至放电状态的准备状态,其中,所述第二保护芯片设定的过充保护电压高于所述第一保护芯片设定的过充保护电压。
70.其中,第二预设时间与第一预设时间相等或者第二预设时间小玉第一预设时间,当处于充电状态时,检测到输入电压超过其规定的设置过充保护电压并且达到一定时间后,将控制开关模块中的充电开关关断,切断充电电流,防止电池继续过充;从而对电池起到过充保护作用;控制开关模块中的放电开关继续打开,其可以向外部供电,并达到一定值时解除过充保护,使电池处于正常状态。
71.作为一种实施方式,当所述电池处于放电状态时,所述第一保护芯片105获取第三输入电压,所述第二保护芯片106获取第四输入电压,当所述第三输入电压值超过所述第一保护芯片105设定的过放保护电压并持续第三预设时间时,所述第一保护芯片105控制所述第一开关模块101和所述第二开关模块102切换至第二单向导通状态,当所述第二输入电压值超过所述第二保护芯片106设定的过放保护电压并持续第四预设时间时,所述第二保护芯片106控制所述第三开关模块103和所述第四开关模块104切换至第二单向导通状态,第二单向导通状态使所述电池的工作状态从放电电状态切换至充电状态的准备状态,其中,所述第二保护芯片设定的过放保护电压低于所述第一保护芯片设定的过放保护电压。
72.其中,处于放电状态时,检测到输入电压超过其规定的设置过放保护电压并且达到一定时间后,将控制开关模块中的放电开关关断,切断放电电流,防止电池继续过放;从而对电池起到过放保护作用;控制开关模块中的充电开关继续打开,其可以向电池供电,并达到一定值时解除过放保护,使电池处于正常状态。
73.作为一种实施方式,第一电阻121的第一端和第二电阻122的两端分别通过第一引线和第二引线连接,第三电阻123和第四电阻124的两端分别通过第三引线和第四引线连接,第一保护芯片105的第一电压采集端和第二电压采集端分别连接第一引线的中点和第二引线的中点,第二保护芯片106的第一电压采集端和第二电压采集端分别连接第三引线的中点和第四引线的中点。
74.其中,如图2至图4所示,第一电阻为电阻rs1,第二电阻为电阻rs2,第三电阻为电阻rs3,第四电阻为电阻rs4,电阻rs1的第一端和电阻rs2的第一端通过第一引线连接,电阻rs1的第二端和电阻rs2的第二端通过第二引线连接,第一引线的中点连接第一保护芯片105的第一电压采集端,第二引线的中点连接第一保护芯片105的第二电压采集端,电阻rs3的第一端和电阻rs4的第一端通过第三引线连接,电阻rs3的第二端和电阻rs4的第二端通过第四引线连接,第三引线的中点连接第二保护芯片106的第一电压采集端,第四引线的中点连接第二保护芯片106的第二电压采集端。
75.本实施方式中,通过设置第一保护芯片分别连接第一引线的中点和第二引线的中点,设置第二保护芯片分别连接第三引线的中点和第四引线的中点,可以实现提升第一保护芯片和第二保护芯片采集电压的准确性。
76.下面通过具体电路结构对本技术技术方案进行具体说明,如图5所示,电池充放电
电路包括:第一开关模块101、第二开关模块102、第三开关模块103、第四开关模块104、第一电阻121、第二电阻122、第三电阻123、第四电阻124、第一保护芯片105以及第二保护芯片106。
77.第一开关模块101包括mos管q11、mos管q12、mos管q13以及mos管q14,mos管q11的源极与mos管q13的源极共接为第一开关模块101的第一端,mos管q11的漏极连接mos管q12的漏极,mos管q13的漏极连接mos管q14的漏极,mos管q12的源极和mos管q14的源极共接为第一开关模块101的第二端,第一保护芯片105的第一输出端do连接mos管q11的栅极和mos管q13的栅极,第一保护芯片105的第二输出端co连接mos管q12的栅极和mos管q14的栅极。
78.第二开关模块包括mos管q21、mos管q22、mos管q23以及mos管q24,mos管q21的源极与mos管q23的源极共接为第二开关模块的第一端,mos管q21的漏极连接mos管q22的漏极,mos管q23的漏极连接mos管q24的漏极,mos管q22的源极和mos管q24的源极共接为第二开关模块的第二端,第一保护芯片的第一输出端do连接mos管q21的栅极和mos管q23的栅极,第一保护芯片的第二输出端co连接mos管q22的栅极和mos管q24的栅极。
79.第三开关模块包括mos管q31、mos管q32、mos管q33以及mos管q34,mos管q31的源极与mos管q33的源极共接为第三开关模块的第一端,mos管q31的漏极连接mos管q32的漏极,mos管q33的漏极连接mos管q34的漏极,mos管q32的源极和mos管q34的源极共接为第三开关模块的第二端,第二保护芯片的第一输出端chg连接mos管q31的栅极和mos管q33的栅极,第二保护芯片的第二输出端dsg连接mos管q32的栅极和mos管q34的栅极。
80.第四开关模块包括mos管q41、mos管q42、mos管q43以及mos管q44,mos管q41的源极与mos管q43的源极共接为第四开关模块的第一端,mos管q41的漏极连接mos管q42的漏极,mos管q43的漏极连接mos管q44的漏极,mos管q42的源极和mos管q44的源极共接为第四开关模块的第二端,第二保护芯片的第一输出端chg连接mos管q41的栅极和mos管q43的栅极,第二保护芯片的第二输出端dsg连接mos管q42的栅极和mos管q44的栅极。
81.所述电池充放电电路还包括电容c21、电容c22、电容c23、电容c24、电容c31、电容c32、电容c41以及电容c42,所述电容c21的第一端连接所述mos管q11的源极,所述电容c21的第二端连接所述mos管q12的源极,所述电容c22的第一端连接所述mos管q13的源极,所述电容c22的第二端连接所述mos管q14的源极,所述电容c23的第一端连接所述mos管q21的源极,所述电容c23的第二端连接所述mos管q22的源极,所述电容c24的第一端连接所述mos管q23的源极,所述电容c24的第二端连接所述mos管q24的源极,所述电容c31的第一端连接所述mos管q31的源极,所述电容c31的第二端连接所述mos管q32的源极,所述电容c32的第一端连接所述mos管q33的源极,所述电容c32的第二端连接所述mos管q34的源极,所述电容c41的第一端连接所述mos管q41的源极,所述电容c41的第二端连接所述mos管q42的源极,所述电容c42的第一端连接所述mos管q43的源极,所述电容c42的第二端连接所述mos管q44的源极。
82.第一保护芯片的vdd引脚通过电阻r3连接电池正极端,第一保护芯片的vss引脚连接第一电阻rs1的第一端和第二电阻rs3的第一端,第一保护芯片的vin1引脚连接第一电阻rs1的第二端和第二电阻rs2的第二端。第二保护芯片的bat引脚通过电阻r2以及电阻rs3、电阻rs4连接电池正极端,第二保护芯片的srn引脚连接第三电阻rs3的第一端和第四电阻rs4的第一端,第二保护芯片的srp引脚连接第三电阻rs3的第二端和第四电阻rs4的第二
端。
83.电池通过引脚vdd(器件内部的工作电压)和引脚vss(电路公共接地端电压)给第一保护芯片供电;第一保护芯片内部比较器对输入电压信号与基准电压进行判断,超过其规定的设置过充保护电压并且达到一定时间后,过充电控制端引脚co输出低电平,将控制mos管q12、mos管q14、mos管q22、mos管q24关闭,切断p1+、p2+至b+的电流通路来切断充电电流,防止电池继续过充;从而对电池起到过充保护作用;同时,过放电控制端引脚do继续输出高电平,控制开关mos管q11、mos管q13、mos管q21、mos管q23打开,使电池可以向外部供电,并达到一定值时解除过充保护,使电池处于正常状态。
84.第一保护芯片内部比较器对输入电压信号与基准电压进行判断,超过其规定的设置过放保护电压并且达到一定时间后,过放电控制端引脚do输出低电平,控制mos管q11、mos管q13、mos管q21、mos管q23关断,切断b+至p1+、p2+的电流通路来切断放电电流,防止电池继续过放;从而对电池起到过放保护作用;同时,过充电控制端引脚co继续输出高电平,控制mos管q12、mos管q14、mos管q22、mos管q24打开,其可以向电池充电;并达到一定值时解除过放保护,使电池处于正常状态。
85.第一保护芯片的4脚vss端、6脚vin1端采集采样电阻rs1、电阻rs2的电压,用以监测电池的充放电状态,其中检测到正电压为充电状态,检测到负电压为放电状态。当电池在放电时,检测其放电电流电压降大于放电过流保护电压值时并且达到一定时间后,过放电控制端引脚do输出低电平,控制mos管q11、mos管q13、mos管q21、mos管q23关断,切断b+至p1+、p2+的电流通路来切断放电电流,防止电池继续过放;从而对电池起到过放电流保护作用;同时,过充电控制端引脚co继续输出高电平,控制mos管q12、mos管q14、mos管q22、mos管q22打开,可以向电池充电。
86.当电池在充电时,检测其充电电流电压降大于充电过流保护电压值时并且达到一定时间后,过充电控制端引脚co输出低电平,控制mos管q12、mos管q14、mos管q22、mos管q22关断,切断p1+、p2+至b+的电流通路来切断充电电流,防止电池继续过充;从而对电池起到过充电流保护作用;同时,过放电控制端引脚do继续输出高电平,控制mos管q11、mos管q13、mos管q21、mos管q23打开,电池可以对外放电。
87.此外,以上会根据其充、放电流值的不同,分别进入其过充、过放电流、充电短路电流、放电短路电流等保护,其电流降电压值、时间值不同。该方案采集的电流降电压信号为总电路的一个支路的电流的的信号,为其总电流的n分之1,为使其保护值与保护芯片相匹配,其电阻rs1、电阻rs2选型时其阻值可提高n倍,以使其与要求相符,也可以其电路设计时按所需检测特性设置n倍的转换关系;上面的应用方案解决了空间上各支路电流可分开采样的问题,简化了电池保护板空间排布结构。例如,现有技术中电阻rs1和电阻rs2并联在同一支路上会导致空间拥挤,将电阻rs1和电阻rs2分别连接在两条支路上使空间排布更加灵活。
88.因一级保护与二级保护的差异要求,其可以通过芯片的选型来调整其阈值,也可以通过调整两级对应的采样电阻阻值来调节其阈值,例如,设置电阻rs1和电阻rs2的电阻阻值与电阻rs3和电阻rs4的电阻阻值相同,调节第一保护芯片和第二保护芯片的阈值不同;或者,调节第一保护芯片和第二保护芯片的阈值相同,设置电阻rs1和电阻rs2的电阻阻值与电阻rs3和电阻rs4的电阻阻值不同。
89.同时电池为了其安全,一般会设置两个保护芯片进行安全保护,本电路增加了第二保护芯片u2,具体实施如下:
90.电池通过引脚bat(器件内部的工作电压)和引脚vss(电路公共接地端电压)给第二保护芯片供电;当电池处于充电状态时,第二保护芯片内部比较器对输入电压信号与过充保护电压阈值进行判断,超过其规定的设置过充保护电压并且达到一定时间后,过充电控制端引脚chg输出由高电平变化为低电平,将控制mos管q31、mos管q33、mos管q41、mos管q43关闭,切断p1+、p2+至b+的电流通路来切断充电电流,防止电池继续过充;从而对电池起到过充保护作用;同时,过放电控制端引脚dsg继续输出高电平,控制开关mos管q32、mos管q34、mos管q42、mos管q44打开,使第一开关模块101、第二开关模块102、第三开关模块103、第四开关模块104处于第一单向导通状态,使电池可以向外部供电,并达到一定值时解除过充保护,使电池处于正常状态。
91.当电池处于放电状态时,第二保护芯片106内部比较器对输入电压值与过放保护电压进行判断,超过其规定的设置过放保护电压并且达到一定时间后,过放电控制端引脚dsg从高电平变化为低电平,控制mos管q32、mos管q34、mos管q42、mos管q44关断,切断b+至p1+、p2+的电流通路来切断放电电流,防止电池继续过放;从而对电池起到过放保护作用;同时,过充电控制端引脚chg继续输出高电平,控制mos管q31、mos管q33、mos管q41、mos管q43打开,使第一开关模块101、第二开关模块102、第三开关模块103、第四开关模块104处于第二单向导通状态,外部电源可以向电池充电;并达到一定值时解除过放保护,使电池处于正常状态。
92.第二保护芯片的引脚srn、srp采集采样电阻rs3、rs4的电压,用以监测电池的充放电状态,其中检测到正电压为充电状态,检测到负电压为放电状态。当电池在放电时,检测其放电电流电压降大于放电过流保护电压值时并且达到一定时间后,过放电控制端引脚dsg高电平变化为低电平,控制mos管q32、mos管q34、mos管q42、mos管q44关断,切断b+至p1+、p2+的电流通路来切断放电电流,防止电池继续过放;从而对电池起到过放电流保护作用;同时,过充电控制端引脚chg继续输出高电平,控制mos管q31、mos管q33、mos管q41、mos管q43打开,可以向电池充电。
93.当电池在充电时,检测其充电电流电压降大于充电过流保护电压值时并且达到一定时间后,过充电控制端引脚chg高电平变化为低电平,控制mos管q31、mos管q33、mos管q41、mos管q43关断,切断p1+、p2+至b+的电流通路来切断充电电流,防止电池继续过充;从而对电池起到过充电流保护作用;同时,过放电控制端引脚dsg继续输出高电平,控制mos管q32、mos管q34、mos管q42、mos管q44打开,电池可以对外放电。
94.此外,以上会根据其充、放电流值的不同,分别进入其过充、过放电流、充电短路电流、放电短路电流等保护,其电流降电压值、时间值不同。该方案采集的电流降电压信号为总电路的一个支路的电流的的信号,为其总电流的n分之1,为使其保护值与保护芯片相匹配,其电阻rs3、电阻rs4选型时其阻值可提高n倍,以使其与要求相符。也可以其电路设计时按所需检测特性设置n倍的转换关系;上面的应用方案解决了空间上各支路电流可分开采样的问题,简化了电池保护板空间排布结构。
95.其整个回路,二级保护电压阀值、时间阀值均严于一级保护,如一级过放保护电压为2.5v,二级其设置值大于2.5v,可设置为2.8v;如一级过充保护电压为4.5v,二级其设置
值小于4.5v,可设置为4.45v。
96.该方案采集的电流降电压信号为总电路的一半的信号,为使其保护值与保护芯片相匹配,其电阻rs1、电阻rs3选型时其阻值可提高一倍,以使其与规格书相符。上面的应用方案解决了空间上各支路电流可分开采样的问题,简化了电池保护板空间排布结构。
97.本实用新型还提供一种移动终端,所述移动终端包括电池和上述的电池充放电电路,所述电池充放电电路连接充电模块或者用电模块。
98.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
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