CN101917039B - 防止电池充电时温度过高的方法及电路及一种电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止电池充电时温度过高的方法及电路及一种电池，其设计原理为：利用热敏电阻检测电池的温度，在正常状态下，热敏电阻检测温度在正常范围内，开关管导通，对电池正常充电；若热敏电阻检测到温度过高，根据负温度系数热敏电阻在温度较高时电阻值较低，从而在其上面产生的电压下降来关断开关管，快速断开充电路径，实现了电池过热保护。采用本发明可实现快速断开充电路径，从而达到防止电池过热的保护。

Description

防止电池充电时温度过高的方法及电路及一种电池

技术领域

本发明涉及一种电池保护方法，尤其涉及的是一种防止电池充电时温度过高的方法及电路。

背景技术

目前，市场上越来越多的便携设备都使用电池供电，因电池电量的限制，需要经常对电池充电。因电池在充电过程中，电池的温度会逐步升高，当电池温度过高时，如果不加以控制将会产生损坏电池，或损坏设备，严重的发生爆炸的危险。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止电池充电时温度过高的方法及电路，旨在解决现有的充电电池在充电过程中，电池的温度会逐步升高，当电池温度过高时，如果不加以控制将会产生危险的问题。

本发明的技术方案如下：

一种防止电池充电时温度过高的电路，其中，包括热敏电阻、第一三极管和第一场效应管，所述热敏电阻的一端连接第一三极管的基极，另一端接地；所述第一三极管的集电极连接第一场效应管的栅极；所述第一场效应管的源极和漏极串联在充电路径上；所述第一三极管的基极连接第一电阻和第二电阻，第一电阻连接充电输入端，第二电阻接地；所述第一场效应管的栅极连接第三电阻，第三电阻的输入端连接充电输入端。

热敏电阻R4上的电压为VR，其值为：

$\mathrm{VR}=\mathrm{VCHG}\frac{R2//R4}{R2//R4+R1}=\mathrm{VCHG}\frac{R2}{R2+R1+\frac{R1R2}{R4}}$ ...............公式(1)

其中，VCHG是充电输入端的直流电压，R1、R2、R4，分别为第一电阻阻、第二电阻阻值、热敏电阻阻值；

充电过程中，电池的温度在正常范围以内时，充电输入端的直流电压大于第一三极管的导通电压，第一三极管导通，则第一场效应管导通，电池正常充电；当电池温度升高时热敏电阻减小，VR也减小，当电池温度继续升高，VR减小到小于第一三级管的导通电压时，第一三极管关断，则第一场效应管关断，从而断开了充电路径。

所述的防止电池充电时温度过高的电路，其中，所述热敏电阻与电池贴近设置。

所述的防止电池充电时温度过高的电路，其中，所述热敏电阻设置在电池内部，所述电池引出一电极，所述电极的一端连接热敏电阻，另一端触接第一三极管的基极。

所述的防止电池充电时温度过高的电路，其中，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻。

所述的防止电池充电时温度过高的电路，其中，所述第一场效应管为P型场效应管。

一种防止电池充电时温度过高的方法，其中，利用热敏电阻检测电池的温度，在正常状态下，热敏电阻检测温度在正常范围内，开关管导通，对电池正常充电；若热敏电阻检测到温度过高，根据负温度系数热敏电阻在温度较高时电阻值较低，从而在其上面产生的电压下降来关断开关管，快速断开充电路径，实现了电池过热保护。

热敏电阻R4上的电压为VR，其值为：

$\mathrm{VR}=\mathrm{VCHG}\frac{R2//R4}{R2//R4+R1}=\mathrm{VCHG}\frac{R2}{R2+R1+\frac{R1R2}{R4}}$ ...............公式(1)

其中，VCHG是充电输入端的直流电压，R1、R2、R4，分别为第一电阻阻、第二电阻阻值、热敏电阻阻值；

充电过程中，电池的温度在正常范围以内时，充电输入端的直流电压大于第一三极管的导通电压，第一三极管导通，则第一场效应管导通，电池正常充电；当电池温度升高时热敏电阻减小，VR也减小，当电池温度继续升高，VR减小到小于第一三级管的导通电压时，第一三极管关断，则第一场效应管关断，从而断开了充电路径；

所述热敏电阻的一端连接第一三极管的基极，另一端接地；所述第一三极管的集电极连接第一场效应管的栅极；所述第一场效应管的源极和漏极串联在充电路径上；所述第一三极管的基极连接第一电阻和第二电阻，第一电阻连接充电输入端，第二电阻接地；所述第一场效应管的栅极连接第三电阻，第三电阻的输入端连接充电输入端；

所述热敏电阻设置在电池内部，所述电池引出一电极，所述电极的一端连接热敏电阻，另一端触接第一三极管的基极。

一种电池，其中，所述电池中设置有热敏电阻，且所述电池设置有一电极，所述电极的一端连接热敏电阻，所述热敏电阻另一端接地。

热敏电阻R4上的电压为VR，其值为：

$\mathrm{VR}=\mathrm{VCHG}\frac{R2//R4}{R2//R4+R1}=\mathrm{VCHG}\frac{R2}{R2+R1+\frac{R1R2}{R4}}$ ...............公式(1)

其中，VCHG是充电输入端的直流电压，R1、R2、R4，分别为第一电阻阻、第二电阻阻值、热敏电阻阻值；

充电过程中，电池的温度在正常范围以内时，充电输入端的直流电压大于第一三极管的导通电压，第一三极管导通，则第一场效应管导通，电池正常充电；当电池温度升高时热敏电阻减小，VR也减小，当电池温度继续升高，VR减小到小于第一三级管的导通电压时，第一三极管关断，则第一场效应管关断，从而断开了充电路径；

所述热敏电阻的一端连接第一三极管的基极，另一端接地；所述第一三极管的集电极连接第一场效应管的栅极；所述第一场效应管的源极和漏极串联在充电路径上；所述第一三极管的基极连接第一电阻和第二电阻，第一电阻连接充电输入端，第二电阻接地；所述第一场效应管的栅极连接第三电阻，第三电阻的输入端连接充电输入端；

所述热敏电阻设置在电池内部，所述电池引出一电极，所述电极的一端连接热敏电阻，另一端触接第一三极管的基极。

本发明的有益效果：本发明通过利用热敏电阻检测电池温度，若电池温度过高时，所述热敏电阻可以通过开关控制电路来实现快速断开充电路径，从而达到防止电池过热的保护。

附图说明

图1是本发明实施例提供的防止电池充电时温度过高的电路示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

本发明实施例提供的一种防止电池充电时温度过高的方法，其具体设计原理为：利用热敏电阻检测电池的温度，在正常状态下，热敏电阻检测温度在正常范围内，开关管导通，对电池正常充电；若热敏电阻检测到温度过高，根据负温度系数热敏电阻在温度较高时电阻值较低，从而在其上面产生的电压下降来关断开关管，快速断开充电路径，实现了电池过热保护。

参见图1，本实施例提供的是热敏电阻R4设置在电池内部，所述防止电池充电时温度过高的电路包括热敏电阻R4、第一三极管Q1和第一场效应管Q2，所述热敏电阻R4的一端连接第一三极管Q1的基极，另一端接地；所述第一三极管Q1的集电极连接第一场效应管Q2的栅极；所述第一场效应管Q2的源极和漏极串联在充电路径上；所述第一三极管Q1的基极连接第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1连接充电输入端VCHG，第二电阻R2接地；所述第一场效应管Q2的栅极连接第三电阻R3，第三电阻R3的输入端连接充电输入端VCHG。

所述热敏电阻R4可以放在电池内也可以不放在电池内，放在电池外部时，所述热敏电阻R4需与电池贴近设置，从而保证热敏电阻R4的效果。若放在电池内，温度检测效果会更准确。所述热敏电阻R4设置在电池内部时，需在所述电池上引出一个电极，该电极一端连接热敏电阻R4，另一端触接第一三极管Q1的基极。所述热敏电阻R4为负温度系数热敏电阻R4。

所述防止电池充电时温度过高的电路的工作原理如下：

从图1中可知，热敏电阻R4上的电压为VR，其值为：

$\mathrm{VR}=\mathrm{VCHG}\frac{R2//R4}{R2//R4+R1}=\mathrm{VCHG}\frac{R2}{R2+R1+\frac{R1R2}{R4}}$ ...............公式(1)

其中，VCHG是充电输入端的直流电压。

充电过程中，电池的温度在正常范围以内时，VR大于第一三极管Q1的到导通电压VBE，第一三极管Q1导通，则第一场效应管Q2导通，电池正常充电。当电池温度升高时因为热敏电阻R4为负温度系数的热敏电阻R4，故R4减小，从公式(1)可知，VR也减小，当电池温度继续升高，VR减小到小于第一三级管Q1的导通电压VBE时，第一三极管Q1关断，则第一场效应管Q2关断，从而断开了充电路径，有效保护电池过热。

第一三极管Q1导通，则第一场效应管Q2的栅极(G极)电压为低电平0V，从而第一场效应管Q2的源极(S极)电压VCHG大于栅极电压，满足PMOS管的导通条件，第一场效应管Q2导通。

本实施例还提供一种电池，所述电池内部包括一热敏电阻，当在电池内设置热敏电阻时，需在电池上引出一个电极，所述电极一端连接热敏电阻，另一端触接第一三极管的基极。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种防止电池充电时温度过高的电路，其特征在于，包括热敏电阻、第一三极管和第一场效应管，所述热敏电阻的一端连接第一三极管的基极，另一端接地；所述第一三极管的集电极连接第一场效应管的栅极；所述第一场效应管的源极和漏极串联在充电路径上；所述第一三极管的基极连接第一电阻和第二电阻，第一电阻连接充电输入端，第二电阻接地；所述第一场效应管的栅极连接第三电阻，第三电阻的输入端连接充电输入端;

热敏电阻R4上的电压为VR，其值为：

……………公式（1）

其中，VCHG是充电输入端的直流电压，R1、R2、R4，分别为第一电阻阻值、第二电阻阻值、热敏电阻阻值;

充电过程中，电池的温度在正常范围以内时，充电输入端的直流电压大于第一三极管的导通电压,第一三极管导通，则第一场效应管导通，电池正常充电；当电池温度升高时热敏电阻减小，VR也减小，当电池温度继续升高，VR减小到小于第一三级管的导通电压时，第一三极管关断，则第一场效应管关断，从而断开了充电路径；

所述热敏电阻设置在电池内部，所述电池引出一电极，所述电极的一端连接热敏电阻，另一端触接第一三极管的基极。

2.根据权利要求1所述的防止电池充电时温度过高的电路，其特征在于，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻。

3.根据权利要求1所述的防止电池充电时温度过高的电路，其特征在于，所述第一场效应管为P型场效应管。

4.一种防止电池充电时温度过高的方法，其特征在于，利用热敏电阻检测电池的温度，在正常状态下，热敏电阻检测温度在正常范围内，开关管导通，对电池正常充电；若热敏电阻检测到温度过高，根据负温度系数热敏电阻在温度较高时电阻值较低，从而在其上面产生的电压下降来关断开关管，快速断开充电路径，实现了电池过热保护;

热敏电阻R4上的电压为VR，其值为：

……………公式（1）

其中，VCHG是充电输入端的直流电压，R1、R2、R4，分别为第一电阻阻值、第二电阻阻值、热敏电阻阻值；充电过程中，电池的温度在正常范围以内时，充电输入端的直流电压大于第一三极管的导通电压,第一三极管导通，则第一场效应管导通，电池正常充电；当电池温度升高时热敏电阻减小，VR也减小，当电池温度继续升高，VR减小到小于第一三级管的导通电压时，第一三极管关断，则第一场效应管关断，从而断开了充电路径；

所述热敏电阻的一端连接第一三极管的基极，另一端接地；所述第一三极管的集电极连接第一场效应管的栅极；所述第一场效应管的源极和漏极串联在充电路径上；所述第一三极管的基极连接第一电阻和第二电阻，第一电阻连接充电输入端，第二电阻接地；所述第一场效应管的栅极连接第三电阻，第三电阻的输入端连接充电输入端；

所述热敏电阻设置在电池内部，所述电池引出一电极，所述电极的一端连接热敏电阻，另一端触接第一三极管的基极。

5.一种电池，其特征在于，所述电池中设置有热敏电阻,且所述电池设置有一电极，所述电极的一端连接热敏电阻，所述热敏电阻另一端接地;

其中，热敏电阻R4上的电压为VR，其值为：

……………公式（1）

其中，VCHG是充电输入端的直流电压，R1、R2、R4，分别为第一电阻阻值、第二电阻阻值、热敏电阻阻值；充电过程中，电池的温度在正常范围以内时，充电输入端的直流电压大于第一三极管的导通电压,第一三极管导通，则第一场效应管导通，电池正常充电；当电池温度升高时热敏电阻减小，VR也减小，当电池温度继续升高，VR减小到小于第一三级管的导通电压时，第一三极管关断，则第一场效应管关断，从而断开了充电路径；

所述热敏电阻的一端连接第一三极管的基极，另一端接地；所述第一三极管的集电极连接第一场效应管的栅极；所述第一场效应管的源极和漏极串联在充电路径上；所述第一三极管的基极连接第一电阻和第二电阻，第一电阻连接充电输入端，第二电阻接地；所述第一场效应管的栅极连接第三电阻，第三电阻的输入端连接充电输入端；

所述热敏电阻设置在电池内部，所述电池引出一电极，所述电极的一端连接热敏电阻，另一端触接第一三极管的基极。

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