CN103311898A - 电池充电保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池充电保护电路，用于在电池的温度超出可充电温度范围时停止对电池进行充电。该电池充电保护电路包括：一电阻模块，该电阻模块包括一热敏电阻；一电压比较模块，该电压比较模块与该电阻模块相连，该电压比较模块中设置有一电池最高充电温度对应的上限电压值和电池最低充电温度对应的下限电压值，该电压比较模块通过比较该热敏电阻上的电压值是否超出该上限电压值及下限电压值之间的范围而确定该电池的温度是否超出可充电温度范围，并在电池的温度超出可充电温度范围时，发出一控制信号；以及一电池充电控制模块，该电池充电控制模块接收到该控制信号后停止对电池充电。

Description

电池充电保护电路
技术领域
本发明涉及一种电池充电保护电路。
背景技术
为了避免电池损坏，电池的温度过低或过高时都不能进行充电，一般电池的可充电温度范围为0-45℃。现有技术中，电池的温度一般通过与电池装在一起的热敏电阻来检测，电池充电控制芯片通过侦测热敏电阻上的电压值来判断电池温度是否超出该可充电温度范围，若超过，则停止对该电池进行充电。然而，由於电池充电控制芯片一般都是集成有很多功能的集成芯片，因此对电池温度的侦测不够精确。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种电池充电保护电路，用于在电池的温度超出可充电温度范围时停止对电池进行充电。该电池充电保护电路包括：一电阻模块，该电阻模块包括一热敏电阻；一电压比较模块，该电压比较模块与该电阻模块相连，该电压比较模块中设置有一电池最高充电温度对应的上限电压值和电池最低充电温度对应的下限电压值，该电压比较模块通过比较该热敏电阻上的电压值是否超出该上限电压值及下限电压值之间的范围而确定该电池的温度是否超出可充电温度范围，并在电池的温度超出可充电温度范围时，发出一控制信号；以及一电池充电控制模块，该电池充电控制模块接收到该控制信号后停止对电池充电。
本发明中的电池充电保护电路，能够准确的侦测电池的温度，从而在电池充电过程中对电池实现有效的安全保护。
附图说明
图1为本发明一实施方式中电池充电保护电路功能模块示意图。
图2为本发明一实施方式中电池充电保护电路的电路示意图。
主要元件符号说明
  电池充电保护电路   100
  电池   200
  电压端   Vcc
  电阻模块   10
  电压比较模块   20
  电池充电控制模块   30
  第一电阻   R1
  热敏电阻   R2
  第三电阻   R3
  第四电阻   R4
  第五电阻   R5
  第六电阻   R6
  第七电阻   R7
  第一三极管   Q1
  第二三极管   Q2
  第一输入引脚   IN1
  第二输入引脚   IN2
  第三输入引脚   IN3
  第四输入引脚   IN4
  第一输出引脚   OUT1
  第二输出引脚   OUT2
  输入端   THM
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明中的电池充电保护电路作进一步的详细描述。
请参考图1及图2，本发明较佳实施方式中的电池充电保护电路100用于在电池200充电过程中，当该电池200的温度超过电池可充电温度范围时，停止对该电池200进行充电，其中，在本实施方式中，该电池200的可充电温度范围为0℃-45℃。该电池充电保护电路100包括一电阻模块10、一电压比较模块20以及一电池充电控制模块30，其中该电池充电控制模块30与该电池200相连。该电阻模块10包括一热敏电阻R2，该热敏电阻R2的电阻值可以跟随电池温度的变化而发生改变，从而导致该热敏电阻R2上的电压发生改变。该电压比较模块20与该电阻模块10相连，该电压比较模块20中设置有一最高充电温度对应的上限电压值和最低充电温度对应的下限电压值，该电压比较模块20通过比较该热敏电阻R2上的电压值是否超出该上限电压值及下限电压值之间的范围而确定该电池的温度是否超出可充电温度范围，并在电池的温度超出可充电温度范围时，发出一控制信号。该电池充电控制模块30根据该控制信号停止对电池充电。其中，该电压比较模块20比较该热敏电阻上的电压值小于该上限电压值以及大于下限电压时确定该电池的温度处于可充电温度范围，该电压比较模块20比较该热敏电阻上的电压值高于该上限电压值或小于下限电压时确定该电池的温度超出可充电温度范围。
在本实施方式中，该电阻模块10包括一电压端Vcc、一第一电阻R1以及该热敏电阻R2，其中该热敏电阻R2的电阻值随着电池温度的升高而减小。该第一电阻R1与该热敏电阻R2串连于该电压端Vcc与地之间，该第一电阻R1与该热敏电阻R2之间形成有第一连接节点N1。其中，该电压端Vcc用于接入一固定电压值的外部电压。
该电压比较模块20包括一电压比较芯片21、第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5、第六电阻R6以及第一三极管Q1以及一第二三极管Q2。该电压比较芯片21包括第一输入引脚IN1、第二输入引脚IN2、第三输入引脚IN3、第四输入引脚IN4以及第一输出引脚OUT1、第二输出引脚OUT2。该第二输入引脚IN2和第三输入引脚IN3均与该第一连接节点N1相连，在本实施方式中，该第二输入引脚IN2和该第三引脚IN3的输入电压值即等于该热敏电阻R2上的电压值。该第三电阻R3与该第四电阻R4串连于该电压端Vcc与地之间，该第三电阻R3与第四电阻R4之间形成有第二连接节点N2，该第二连接节点N2与该第一输入引脚IN1连接，该第一引脚IN1的输入电压值等于该第四电阻R4上的电压值。该第五电阻R5与该第六电阻R6串连于该电压端Vcc与地之间，该第五电阻R5与该第六电阻R6之间形成有第三连接节点N3，该第三连接节点N3与该第四输入引脚IN4连接，该第四输入引脚IN4的输入电压值等于该第六电阻R6上的电压值。该第一输出引脚OUT1与第一三极管Q1的基极连接，该第二输入引脚OUT2与第二三极管Q2的基极连接，该第一三极管Q1与该第二三极管Q2的发射极均通过一第七电阻R7连接于电压端Vcc，该第一三极管Q1与该第二三极管Q2的集电极均接地，同时，该第一三极管Q1与该第二三极管Q2的发射极还均连接于该电池充电控制模块30的输入端THM，即该第一三极管Q1与该第二三极管Q2并联于该输入端THM与地之间。
在本实施方式中，该热敏电阻R2的电阻值随着电池温度的变化而改变时，该热敏电阻R2上的分压值会相应发生变化，从而该第二输入引脚IN2与该第三输入引脚IN3的输入电压值也随着该热敏电阻R2阻值的改变而改变。
该串联于电压端Vcc以及地之间的该第三电阻R3与第四电阻R4之间构成的第二连接节点N2为该第一输入引脚IN1提供该上限电压值，其中，该上限电压值可通过设定该第三电阻R3与第四电阻R4的阻值来设定，该上限电压值对应该电池可充电的最低温度值，即电池温度等于或小于该温度值时则停止充电。该串联于电压端Vcc以及地之间的第五电阻R5与第六电阻R6构成的第三连接节点N3为该第四输入引脚IN4提供该下限电压值，该下限电压值可通过设定该第五电阻R5与第六电阻R6的阻值来设定，该下限电压值对应该电池可充电的最高温度值，即电池温度值高于该温度值时则停止充电。
该电压比较芯片21将该第二输入引脚IN2的输入电压值与该第一输入引脚IN1输入端的上限电压值进行比较，并将该第三引脚IN3输入的电压值与该第四引脚IN4输入的下限电压值进行比较，从而通过判断热敏电阻R2上的电压值是否在上限电压值和下限电压值范围之内来判断该电池的温度值是否超出可充电温度范围。若该热敏电阻R2上的电压值超出上限电压值时，即电池的温度低于可充电温度的下限值，则该电压比较芯片21控制该第一输出引脚OUT1输出一低电平，此时第一三极管Q1导通，同时控制该第二输出引脚OUT2输出一高电平，此时该第二三极管Q2截止，此时该电池充电控制模块30的该输入端THM通过该导通的第一三极管Q1接地而获得一低电平的控制信号，从而该电池充电控制模块30停止对该电池进行充电。若该热敏电阻R2上的电压值低于下限电压值，即电池的温度高于可充电温度的上限值，则控制该第一输出引脚IN1输出一高电平，此时第一三极管Q1截止，同时控制该第二输出引脚OUT2输出一低电平，此时第二三极管Q2导通，此时该电池充电控制模块30的输入端THM同样通过该导通的第二三极管Q2接地而获得一低电平的控制信号，从而该电池充电控制模块30控制停止对该电池充电。若该热敏电阻R2上的电压值在上限电压值与下限电压值之间的范围，即电池的温度处于可充电温度范围内，则控制该第一输出端OUT1与该第二输出端OUT2均输出一高电平，该两个三极管Q1、Q2均截止，则该电池充电控制模块30的输入端THM通过该第七电阻R7与电压端Vcc电连接而获得一高电平，此时，未接收到该低电平的控制信号，从而电池充电控制模块30继续对该电池进行充电。在本实施方式中，该电压比较芯片21为一双限比较器LM358。
在其他实施方式中，该电压比较模块20可以是一集成芯片，该集成芯片包括一输入输出接口，该集成芯片中预先存储有该上限电压值及该下限电压值。该集成芯片通过该输入输出接口获取该热敏电阻R2上的电压值并将该热敏电阻R2上的电压值与该预先存储的上限电压值及下限电压值比较，若该热敏电阻R2上的电压值超出该上限电压值与下限电压值之间的范围，则通过该输入输出接口发出一控制信号至该电池充电控制模块30，该控制信号可以是一脉冲信号，该电池充电控制模块30根据该控制信号停止对电池充电。
尽管对本发明的优选实施方式进行了说明和描述，但是本领域的技术人员将领悟到，可以作出各种不同的变化和改进，这些都不超出本发明的真正范围。因此期望，本发明并不局限于所公开的作为实现本发明所设想的最佳模式的具体实施方式，本发明包括的所有实施方式都有所附权利要求书的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电池充电保护电路，用于在电池的温度超出可充电温度范围时停止对电池进行充电，其特征在于，该电池充电保护电路包括：
一电阻模块，该电阻模块包括电压端、第一电阻以及热敏电阻，该第一电阻与该热敏电阻串连于该电压端与地之间，其中该电压端用于接入一固定电压值的外部电压；
一电压比较模块，该电压比较模块与该电阻模块相连，该电压比较模块中设置有一电池最高充电温度对应的上限电压值和电池最低充电温度对应的下限电压值，该电压比较模块通过比较该热敏电阻上的电压值是否超出该上限电压值及下限电压值之间的范围而确定该电池的温度是否超出可充电温度范围，并在电池的温度超出可充电温度范围时，发出一控制信号；以及
一电池充电控制模块，该电池充电控制模块接收到该控制信号后停止对电池充电。
2.如权利要求1所述的电池充电保护电路，其特征在于，该第一电阻与该热敏电阻之间形成有第一连接节点，该电压比较模块包括一电压比较芯片、第三电阻，第四电阻，第五电阻、第六电阻以及第七电阻，该电压比较芯片包括第一输入引脚、第二输入引脚、第三输入引脚、第四输入引脚以及第一输出引脚、第二输出引脚，该第二输入引脚和第三输入引脚均与该第一连接节点相连，该第三电阻与该第四电阻串连于该电压端与地之间，该第三电阻与第四电阻之间形成有第二连接节点，该第二连接节点与该第一输入引脚连接，该第五电阻与该第六电阻串连于该电压端与地之间，该第五电阻与该第六电阻之间形成有第三连接节点，该第三连接节点与该第四输入引脚连接，该第一输出引脚与第一三极管的基极连接，该第二输入引脚与第二三极管的基极连接，该第一三极管与该第二三极管的发射极均通过该第七电阻连接于电压端，该第一三极管及该第二三极管的集电极均接地，同时，该第一三极管与该第二三极管的发射极还均连接于该电池充电控制模块的输入端。
3.如权利要求2所述的电池充电保护电路，其特征在于，该串联于电压端以及地之间的该第三电阻与第四电阻之间构成的第二连接节点为该第一输入引脚提供该上限电压值，其中，该上限电压值可通过设定该第三电阻与第四电阻的阻值来设定该上限电压值，该上限电压值对应该电池可充电的最低温度值，即电池温度等于或小于该温度值时则停止充电；该串联于电压端以及地之间的第五电阻与第六电阻构成的第三连接节点为该第四输入引脚提供该下限电压值，该下限电压值可通过设定该第五电阻与第六电阻的阻值来设定，该下限电压值对应该电池可充电的最高温度值，即电池温度值高于该温度值时则停止充电。
4.如权利要求3所述的电池充电保护电路，其特征在于，该电压比较芯片将该第二输入引脚的输入电压值与该第一输入引脚输入端的上限电压值进行比较，并将该第三引脚输入的电压值与该第四引脚输入的下限电压值进行比较，从而通过判断热敏电阻上的电压值是否在上限电压值和下限电压值范围之内来判断该电池的温度值是否超出可充电温度范围。
5.如权利要求4所述的电池充电保护电路，其特征在于，若该电压比较芯片确定该热敏电阻上的电压值超出上限电压值时，即电池的温度低于可充电温度的下限值，则控制该第一输出引脚输出一低电平，此时该电池充电控制模块的该输入端通过该导通的第一三极管接地而获得一低电平的控制信号，从而该电池充电控制模块停止对该电池进行充电；若该热敏电阻上的电压值低于下限电压值，即电池的温度高于可充电温度的上限值，则控制该第一输出引脚输出一高电平，此时第一三极管截止，同时控制该第二输出引脚输出一低电平，此时第二三极管导通，此时该电池充电控制模块的输入端同样通过该导通的第二三极管接地而获得一低电平的控制信号，从而该电池充电控制模块控制停止对该电池充电；若该热敏电阻上的电压值在上限电压值与下限电压值之间的范围，即电池的温度处于可充电温度范围内，则控制该第一输出端与该第二输出端均输出一高电平，该两个三极管均截止，则该电池充电控制模块的输入端通过该第七电阻与电压端电连接而获得一高电平，此时，未接收到该低电平的控制信号，从而电池充电控制模块继续对该电池进行充电。
6.如权利要求5所述的电池充电保护电路，其特征在于，该电压比较芯片为双限比较器LM358。
7.如权利要求1所述的电池充电保护电路，其特征在于，该电压比较模块是一集成芯片，该集成芯片包括一输入输出接口，该集成芯片中预先存储有该上限电压值及该下限电压值，该集成芯片通过该输入输出接口获取该热敏电阻上的电压值并将该热敏电阻上的电压值与该预先存储的上限电压值及下限电压值比较，若该热敏电阻上的电压值超出该上限电压值与下限电压值之间的范围，则通过该输入输出接口发出一控制信号至该电池充电控制模块，其中该控制信号为一脉冲信号，该电池充电控制模块根据该控制信号停止对电池充电。
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