一种高压充电保护板及充电电池、电子设备和工具机设备的制作方法

本技术涉及电池充电，尤其涉及一种高压充电保护板及充电电池、电子设备和工具机设备。

背景技术：

1、目前，各种移动终端(例如手机)或移动机具(例如工具机)通常都配置了充电电池作为供电单元，但在电池电量耗尽后需要及时为其充电才可继续工作。以手机为例，手机采用的充电电池包括电芯和保护板，正常充电时，充电器通过充电接口与保护板连接后对电芯进行充电。现在手机电池的充电保护板电路无法高压充电，这由电芯物理特性决定。

2、现有的手机电池因电芯平台电压限制，存在以下几个问题：(1)现在快充技术多种多样，单一型号电压无法兼容全部快充技术；(2)当手机电池放空后，存在不兼容充电器而不能使用较高充电电压进行临时充电的问题；(3)保护板电路中开关控制管电压限制，导致不能适配更高充电电压，不能对更高电压充电进行保护。

3、因此，在诸如手机或工具机的充电电池在没电或缺电时如何不受充电器电压限制而实现高压充电成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种高压充电保护板及充电电池、电子设备和工具机设备，解决充电电池如何实现高压充电的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

3、本实用新型提供一种高压充电保护板，包括：电压检测电路(1)、电流检测电路(2)、控制芯片(3)、开关电路(4)和接口电路(5)；其中，

4、所述接口电路(5)的输入端与外接充电器连接；接口电路(5)的输出端充电正极与电芯正极相接；接口电路(5)的输出端充电负极与开关电路(4)的第一端连接，开关电路(4)的第二端与电流检测电路(2)的第一端连接，电流检测电路(2)的第二端与电芯负极连接；

5、所述电压检测电路(1)的第一端与接口电路(5)的输出端充电正极连接，所述电压检测电路(1)的第二端与控制芯片(3)连接；所述电流检测电路(2)的第三端还与控制芯片(3)连接；所述开关电路(4)的第三端与控制芯片(3)连接；

6、所述控制芯片(3)用于根据所述电压检测电路(1)检测到的电压结果和所述电流检测电路(2)检测到的电流结果控制所述开关电路(4)对电芯进行充放电操作。

7、优选地，所述控制芯片(3)，用于在开关电路(4)关闭状态下控制电压检测电路(1)获得接口电路(5)的外接充电电压，若外接充电电压高于预设充电电压则采用高压充电模式为电芯充电，若外接充电电压为低于或等于预设充电电压则采用正常充电模式为电芯充电；

8、所述控制芯片(3)，用于在高压充电模式为电芯充电时，采用脉冲式充电方式对电芯进行多次充电，在每一脉冲式充电周期内，控制芯片(3)打开开关电路(4)对电芯充电，对电芯充电第一时长后关闭开关电路(4)，按第二时长静置；

9、所述控制芯片(3)，用于在相邻两个脉冲式充电周期内判断电芯是否存在过流或过压，若没有则判断是否达到预定充电结束条件，若未达到则进行下一周期的高压充电，若已达到预定充电结束条件则结束充电过程。

10、优选地，所述控制芯片(3)包括vdd正电压连接端子；

11、所述电压检测电路(1)包括第一分压电阻(r1)，第一分压电阻(r1)的第一端连接至接口电路(5)的充电正极，其第二端连接至控制芯片(3)的vdd正电压连接端子。

12、优选地，所述控制芯片(3)包括vini过流检测端子；

13、所述电流检测电路(2)包括过流电阻(rs1)，过流电阻(rs1)的第一端与电芯负极连接，其第二端与开关电路(4)连接；过流电阻(rs1)的第二端还连接至控制芯片3的vini过流检测端子。所述控制芯片(3)包括vini过流检测端子；

14、所述电流检测电路(2)包括过流电阻(rs1)，过流电阻(rs1)的第一端与电芯负极连接，其第二端与开关电路(4)连接；过流电阻(rs1)的第二端还连接至控制芯片3的vini过流检测端子。

15、优选地，所述控制芯片(3)包括co充电控制用mos门极连接端子；所述开关电路(4)包括充电mos开关(g1)；放电mos开关(g2)的第一端与过流电阻(rs1)的第二端连接，其第二端与接口电路(5)的充电负极连接；放电mos开关(g2)的门极与所述co充电控制用mos门极连接端子连接；所述控制芯片(3)通过所述co充电控制用mos门极连接端子控制充电mos开关(g1)的门极进行充电操作。

16、优选地，充电mos开关(g1)为耐高压mos开关。

17、优选地，充电mos开关(g1)为高速mos开关。

18、本实用新型还提供一种充电电池，该充电电池包括：电芯和上述的高压充电保护板，所述高压充电保护板的输入端与外接充电器连接，其输出端与电芯连接，用于控制外接充电器对电芯进行高压充电。

19、本实用新型还提供一种电子设备，该电子设备包括上述的充电电池。

20、本实用新型还提供一种工具机设备，该工具机设备包括上述的充电电池。

21、本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

22、首先，应用本实用新型可以通过实现快速的电压、电流检测，根据电压、电流检测结果判断是否可用高压充电模式，以及为避免损伤电芯而判断是否过流或过压，及时退出高压充电过程；其次，采用了高速开关控制，高耐压开关管控结构，这些结构产生了可以随时监控电芯状态，接受更高电压充电的作用，从而实现了手机电池或工具机电池的高压充电功能，达到了临时对电池高压充电应急的效果。

技术特征：

1.一种高压充电保护板，其特征在于，包括：电压检测电路(1)、电流检测电路(2)、控制芯片(3)、开关电路(4)和接口电路(5)；其中，

2.根据权利要求1所述的高压充电保护板，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的高压充电保护板，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的高压充电保护板，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的高压充电保护板，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的高压充电保护板，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的高压充电保护板，其特征在于，

8.一种充电电池，其特征在于，该充电电池包括：电芯和根据权利要求1至7任一项所述的高压充电保护板，高压充电保护板的输入端与外接充电器连接，其输出端与电芯连接，用于控制外接充电器对电芯进行高压充电。

9.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括权利要求8所述的充电电池。

10.一种工具机设备，其特征在于，该工具机设备包括权利要求8所述的充电电池。

技术总结
本技术涉及一种高压充电保护板及充电电池、电子设备和工具机设备。该充电电池包括电芯(6)和高压充电保护板，高压充电保护板的输入端与外接充电器连接，其输出端与电芯连接；高压充电保护板包括：电压检测电路(1)、电流检测电路(2)、控制芯片(3)、开关电路(4)、接口电路(5)；接口电路(5)与外接充电器连接，其充电正极与电芯正极相接，其充电负极与开关电路(4)的第一端连接，开关电路(4)的第二端与电流检测电路(2)的第一端连接，电流检测电路(2)的第二端与电芯负极连接；控制芯片(3)分别与电压检测电路(1)、电流检测电路(2)、开关电路(4)连接。应用本技术实现了对电池高压充电应急的效果。

技术研发人员：贺明,李武岐,邱松武,陈坤钟
受保护的技术使用者：浙江欣旺达电子有限公司
技术研发日：20230317
技术公布日：2024/1/14