CN103872736B

CN103872736B - 一种显示电量的带保护的充电电路

Info

Publication number: CN103872736B
Application number: CN201410112144.6A
Authority: CN
Inventors: 李小平; 胡佳娜; 林海斌; 郑耀贤; 邱显焕; 李伟善
Original assignee: South China Normal University
Current assignee: South China Normal University
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2034-03-24
Also published as: CN103872736A

Abstract

本发明公开了一种显示电量的带保护的充电电路，包括依次连接的电池、保护电路、充电电路、显示电量电路，电源正极与显示电量电路之间设置开关S1，显示电量电路包含显示电池形状的灯LED0、n个LED灯、n个三极管、(n+1)个电容器、2n个电阻、芯片U1，芯片U1包含n个同相输入端、n个反相输入端和n个输出端，灯LED0显示的电池形状分割为n部分，每一部分分别对应一个LED灯，n≥2；在充电时n个LED灯以跑马灯的形式提示充电，随着电量的增多，LED灯闪烁减少，变成常亮显示电量的多少。本发明的一种显示电量的带保护的充电电路，可以在充电过程中，通过跑马灯的形式显示其充电的状态，同时能达到防过充的目的。

Description

一种显示电量的带保护的充电电路

技术领域

本发明涉及电池管理技术领域，特别涉及一种显示电量的带保护的充电电路。

背景技术

21世纪是科技经济迅猛发展的时代，跟随发展的大步伐，储能行业也随之发展势头强劲。锂电池具备能量密度高、输出功率高、寿命长、充放电效率高、适用温度范围宽、自放电低、负载特性好、温度存储性能好、低内阻、无记忆效应、可实现快速充电、安全性高、可靠性高、成本低以及可重复使用等特征，已经被广泛引用于便携式电子产品等。便携式电子设备，如苹果手机、三星手机等触屏手机的出现以及各类平板电脑的出现，给人们的工作和生活带来了很多便利和娱乐。但是这类电子类产品的广泛应用的同时，其工作及待机时间逐渐成为限制其发展的一个重要因素。为了延长便携式电子设备的工作时间和待机时间，一般从两方面入手：提高电池容量；加强电池用电量的管理。因此其充电器以及各类储能电源类电子产品也因运而生。目前便携式电子设备大多都是使用的是可充电锂电池。锂电池包括锂离子电池和多元锂聚合物电池等。然而，在过充、过放、过温或者外部电路短路等情况下，锂离子电池的压力和热量会大量增加，容易引起电火花、燃烧甚至爆炸，因此，毫无疑问锂离子电池需要外加一个保护电路，并且储能产品必然需要一个多功能安全的充电系统来保证其正常充电工作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种显示电量的带保护的充电电路。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种显示电量的带保护的充电电路，包括电池、保护电路、充电电路，还包括显示电量电路，保护电路、电池、显示电量电路、充电电路依次连接，电源正极与显示电量电路之间设置开关S1。

所述的显示电量电路，包含显示电池形状的灯LED0、n个LED灯、n个三极管、(n+1)个电容器、2n个电阻、芯片U1，芯片U1包含n个同相输入端、n个反相输入端和n个输出端，芯片U1中有n个电压比较器，每个电压比较器的输入端即为芯片U1的同相输入端、反相输入端，其输出端即为芯片U1的输出端，灯LED0显示的电池形状分割为n部分，每一部分分别对应一个LED灯，其中n≥2；LED0的正极与开关S1连接，LED0的负极与第一个LED灯的正极相接，第一个三极管的基极与第一个LED灯的正极相连，第一个三极管的集电极接电阻后的第一支路与第一个LED灯的负极相连，第二支路分别接U1的第一同相输入端、第一反相输入端、第一输出端，第一个三极管的发射极与充电电路相连，电容器C₁的一端接LED0的负极，一端接充电电路；第n个LED灯的正极与第(n-1)个LED灯的负极相连，第n个三极管的基极与第n个LED灯的正极相连，第n个三极管的集电极接电阻后的第一支路与第n个LED灯的负极相连，第二支路分别接U1的第n同相输入端、第n反相输入端、第n输出端，第n个三极管的发射极与充电电路相连，第n个三极管的集电极与第(n-1)个三极管的基极通过电容器C_n相连；最后一个三极管的基极与第一个三极管的集电极通过电容器C_n+1相连。

所述的显示电量电路，n＝4，包含显示电池形状的灯LED0、4个LED灯、4个三极管、5个电容器、芯片U1，芯片U1包含4个同相输入端1IN+、2IN+、3IN+、4IN+，4个反相输入端1IN-、2IN-、3IN-、4IN-,4个输出端1OUT、2OUT、3OUT、4OUT，芯片U1中有4个电压比较器，每个电压比较器的输入端即为芯片U1的同相输入端、反相输入端，其输出端即为芯片U1的输出端，灯LED0显示的电池形状分割为4部分，每一部分依次对应一个LED灯；LED0的正极与开关S1连接，LED0的负极与第一个LED灯LED1的正极相接，第一个三极管Q1的基极与LED1的正极相连，Q1的集电极接电阻后的第一支路与LED1的负极相连，第二支路分别接U1的第一同相输入端1IN+、第一反相输入端1IN-、第一输出端1OUT，Q1发射极与充电电路相连，电容器C1的一端接LED0的负极，一端接充电电路；第2个LED灯LED2的正极与LED1灯的负极相连，第2个三极管Q2的基极与LED2的正极相连，Q2的集电极接电阻后的第一支路与LED2的负极相连，第二支路分别接U1的第二同相输入端2IN+、第二反相输入端2IN-、第二输出端2OUT，Q2的发射极与充电电路相连，Q2的集电极与Q1的基极通过电容器C2相连；第3个LED灯LED3的正极与LED2灯的负极相连，第3个三极管Q3的基极与LED3的正极相连，Q3的集电极接电阻后的第一支路与LED3的负极相连，第二支路分别接U1的第三同相输入端3IN+、第三反相输入端3IN-、第三输出端3OUT，Q3的发射极与充电电路相连，Q3的集电极与Q2的基极通过电容器C3相连；第4个LED灯LED4的正极与LED3灯的负极相连，第4个三极管Q4的基极与LED4的正极相连，Q4的集电极接电阻后的第一支路与LED4的负极相连，第二支路分别接U1的第四同相输入端4IN+、第四反相输入端4IN-、第四输出端4OUT，Q4的发射极与充电电路相连，Q4的集电极与Q3的基极通过电容器C4相连，Q4的基极与Q1的集电极相连。

所述的保护电路，包含顺序连接的电池、芯片U2，以及分别与芯片U2相连的Q5、Q6，Q5、Q6为MOSFET-N，其中芯片U2包含引脚VDD、引脚VSS、引脚VM、引脚DO、引脚CO，其中引脚VDD与电阻R25串联后，连接到电池的正极；引脚VSS与电池的负极相连，电容C6与电池并联接入电路；引脚VM分别与Q5、Q6的一端连接，引脚DO、引脚CO分别与Q5、Q6的另一端连接。电流由芯片U2的VDD引脚流入，由VSS引脚流出回到四串并联电池的负极，形成一个回路。当接通充电时，保护板的电流由引脚CO流出,由引脚VM流入，检测电压是否在安全范围内，若不在安全范围内，则有MOSFET-N处于截止状态，即是电流无法通过MOSFET-N；当接通放电时，保护板电流由引脚DO流出，由引脚VM流入，检测电压是否在安全范围内，若不在安全范围内，则有MOSFET-N处于截止状态，即是电流无法通过MOSFET-N。因此，实现防过充、防过放保护。

所述的充电电路，包括芯片U3、连接充电器的MINIUSB接口；芯片U3包含引脚IN、VSS、CE、ISET、STAT1、STAT2、VBSEL、PG、OUT，其中引脚IN与MINIUSB接口相连；电容C7的一端接地，另一端接到引脚IN与MINIUSB接口之间的连接线上；引脚VSS、引脚VBSEL均接地；引脚STAT1依次与二极管D7、电阻R27串联，最后接到引脚IN与MINIUSB接口之间的连接线上；引脚STAT2依次与二极管D8、电阻R28串联，最后接到引脚IN与MINIUSB接口之间的连接线上；引脚CE连接电阻R29形成一个支路，引脚PG依次与二极管D9、电阻R30串联形成另一个支路，二者并联后连接至引脚IN与MINIUSB接口之间的连接线上；引脚ISET连接电阻R31，电阻R31的另一端接地；二极管D9的正极与电量显示电路相连，电容C8的一端接D9与电量显示电路之间的连线，另一端接地。充电电路可以对四串并联电池组在充电过程中实施预充电(涓流充电)、恒流充电、恒压充电三个阶段，有效地保证了电池组安全高效合理地利用。

所述的芯片U1型号为LM339，芯片U2的型号为SA8200A，芯片U3的型号为bq24083。

本发明的工作过程：

本发明之显示电量的电路，当开关S1开启，电池接通电路，需通过芯片U1的电压监测。当n＝4、芯片U1为LM339时，芯片LM339(U1)内部是由四路电压比较器组成。每一个比较器有两个输入端和一个输出端。两个输入端一个称为同相输入端，用“+”表示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压(也称为门限电平，它可选择LM339输入共模范围的任何一点)，另一端加一个待比较的信号电压。当“+”端电压高于“-”端时，输出管截止，相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时，输出管饱和，相当于接低电压。两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态到可靠地转化到另一种状态，因此LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。如图4，显示电量的电路是用单电源供电，1/4LM339的反相输入端加一个固定的参考电压，它的值取决于R₁和R₂。U_R＝R₂/(R₁+R₂)*U_CC。假设电路中单电源所采用的是三洋18650电池，则25％的电量对应的电池电压为3.3V，50％的电量对应的电池电压为3.6V，75％的电量对应的电池电压为3.9V，100％的电量对应的电池电压为4.2V。选定R2＝15kΩ,则25％的电量对应的R₁为10kΩ，50％的电量对应的R₁为8kΩ，75％的电量对应的R₁为6kΩ，100％的电量对应的R₁为4kΩ。若电池达到对应的电压时，则LED灯亮，显示此时的电量，其表现为图3。而充电电路中的跑马灯的充电显示现象是由于电源一接通，四只三极管就要争先导通，但由于元器件有差异，只有某一只管子最先导通。假如Q1最先导通，那么Q1集电极电压下降，LED1被点亮，电容C2的左端接近零电压，由于电容器两端的电压不能突变，所以Q2、Q3、Q4基极也被拉到近似零电压，使Q2、Q3、Q4截止，LED2、LED3、LED4不亮。随着电源通过电阻R21对C2的充电，使三极管Q2基极电压逐渐升高，当超过0.6伏时，Q2由截止状态变为导通状态，集电极电压下降，LED2被点亮。与此同时三极管Q2集电极电压的下降通过电容器C2的作用使三极管Q1的基极电压也下跳，Q1由导通变为截止，LED1熄灭。如此循环，电路中四只三极管便轮流导通和截止，四只发光二极管就不停地循环发光。改变电容的容量可以改LED循环的速度。由于有LM339芯片的电压监测控制，若电池充电达到第一阶段的电压(大于3.3V)时，其显示电量的LED1灯则有稳定电流经过，则LED1不再受到简单的动态跑马灯电路的影响，则不再闪烁，而其他三个LED灯则继续循环闪烁。同理，达到其他三阶段的电压时，LED灯将不再闪烁。若电池充满电时，则四个LED灯都不再闪烁，此时即是完全满电的状态，提醒用户可以拔掉充电器。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明之保护电路可以对电池在充放电过程中实时实施防过温、防过流、防过压的三重保护，保证电池组在整个充放电过程中能够安全进行。本发明之显示电量电路可以对电池在充放电过程中实施电量监测，利用电压与电量的线性关系显示电量，并且能够根据不同电池的属性，简单地改变电路中电阻的阻值实现四个LED灯显示电量的工作，适用面广。

2、本发明之显示电量的电路中，运用最简单的元器件实现了跑马灯的充电工作状态显示。

3、本发明显示电量电路中，n值的设置可根据实际需要设置，当希望电量显示更为精确，n值取大一些，LED0显示的电池形状区域中划分的小区域就越多。

4、本发明提出的一种显示电量的电路，充分考虑到市面上电子产品的显示电量的需要，能够通过LED灯简单地显示电量，使得使用者能准确掌握剩余电量的具体信息，并且在充电的过程中能够实现动态LED灯显示工作状态，保证用户能够了解用电器的充电情况。

5、本发明提出了一个显示电量的带保护的充电电路的方案。本方案适用于市面上所有的动力电池，包括单体、两串并联电池组、三串并联电池组以及四串并联电池等，适用性广泛，制作成本低，应用前景广阔。

6、本发明具有设计合理，结构简单，操作便捷的优点。

附图说明

图1本发明所述的一种显示电量的带保护的充电电路的示意框图；

图2为图1所述显示电量的带保护的充电电路的电路图；

图3为图1所述显示电量的带保护的充电电路的电量显示示意图；

图4为图1所述显示电量的带保护的充电电路的显示电量电路之芯片LM339的四分之一电压对比器的电路原理图；

图5为图2中的显示电量电路的放大电路图；

图6为图2中的保护电路的放大电路图；

图7为图2中的充电电路的放大电路图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-7，一种显示电量的带保护的充电电路，包括电池、保护电路、充电电路，还包括显示电量电路，保护电路、电池、显示电量电路、充电电路依次连接，电源正极与显示电量电路之间设置开关S1，

如图2、5，所述的显示电量电路，包含显示电池形状的灯LED0、4个LED灯、4个三极管、5个电容器、芯片U1，芯片U1包含4个同相输入端1IN+、2IN+、3IN+、4IN+，4个反相输入端1IN-、2IN-、3IN-、4IN-,4个输出端1OUT、2OUT、3OUT、4OUT，芯片U1中有4个电压比较器，每个电压比较器的输入端即为芯片U1的同相输入端、反相输入端，其输出端即为芯片U1的输出端，灯LED0显示的电池形状分割为4部分，每一部分依次对应一个LED灯；LED0的正极与开关S1连接，LED0的负极与第一个LED灯LED1的正极相接，第一个三极管Q1的基极与LED1的正极相连，Q1的集电极接电阻后的第一支路与LED1的负极相连，第二支路分别接U1的第一同相输入端1IN+、第一反相输入端1IN-、第一输出端1OUT，Q1发射极与充电电路相连，电容器C1的一端接LED0的负极，一端接充电电路；第2个LED灯LED2的正极与LED1灯的负极相连，第2个三极管Q2的基极与LED2的正极相连，Q2的集电极接电阻后的第一支路与LED2的负极相连，第二支路分别接U1的第二同相输入端2IN+、第二反相输入端2IN-、第二输出端2OUT，Q2的发射极与充电电路相连，Q2的集电极与Q1的基极通过电容器C2相连；第3个LED灯LED3的正极与LED2灯的负极相连，第3个三极管Q3的基极与LED3的正极相连，Q3的集电极接电阻后的第一支路与LED3的负极相连，第二支路分别接U1的第三同相输入端3IN+、第三反相输入端3IN-、第三输出端3OUT，Q3的发射极与充电电路相连，Q3的集电极与Q2的基极通过电容器C3相连；第4个LED灯LED4的正极与LED3灯的负极相连，第4个三极管Q4的基极与LED4的正极相连，Q4的集电极接电阻后的第一支路与LED4的负极相连，第二支路分别接U1的第四同相输入端4IN+、第四反相输入端4IN-、第四输出端4OUT，Q4的发射极与充电电路相连，Q4的集电极与Q3的基极通过电容器C4相连，Q4的基极与Q1的集电极相连；其中电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24具体连接关系及阻值大小见图2、图5；

如图2、6，所述的保护电路，包含顺序连接的电池、芯片U2，以及分别与芯片U2相连的Q5、Q6，Q5、Q6为MOSFET-N，其中芯片U2包含引脚VDD、引脚VSS、引脚VM、引脚DO、引脚CO，其中引脚VDD与电阻R25串联后，连接到电池的正极；引脚VSS与电池的负极相连，电容C6与电池并联接入电路；引脚VM分别与Q5、Q6的一端连接，引脚DO、引脚CO分别与Q5、Q6的另一端连接；

如图2、7，所述的充电电路，包括芯片U3、连接充电器的MINIUSB接口；芯片U3包含引脚IN、VSS、CE、ISET、STAT1、STAT2、VBSEL、PG、OUT，其中引脚IN与MINIUSB接口相连；电容C7的一端接地，另一端接到引脚IN与MINIUSB接口之间的连接线上；引脚VSS、引脚VBSEL均接地；引脚STAT1依次与二极管D7、电阻R27串联，最后接到引脚IN与MINIUSB接口之间的连接线上；引脚STAT2依次与二极管D8、电阻R28串联，最后接到引脚IN与MINIUSB接口之间的连接线上；引脚CE连接电阻R29形成一个支路，引脚PG依次与二极管D9、电阻R30串联形成另一个支路，二者并联后连接至引脚IN与MINIUSB接口之间的连接线上；引脚ISET连接电阻R31，电阻R31的另一端接地；二极管D9的正极与电量显示电路相连，电容C8的一端接D9与电量显示电路之间的连线，另一端接地；

一种显示电量的带保护的充电电路的实施例框图，请参考图1，具体实施步骤如下：

①打开电路总开关；

②电池充电时，需先通过多功能保护电路，保护电池在充电的过程中安全有效地进行储能工作；

③电池充电时，需通过芯片LM339四电压比较器进行电池电压检测，利用电压与电量的线性关系，确定电池电量，并且通过LED灯显示，并且在充电的过程中能够以跑马灯的形式显示其充电的状态；

④电池充电时，经过三阶段充电电路的控制，实现小电流充电(涓流充电)、恒流大电流充电、恒压充电，并且截止于截止电流(一般小于十分之一的大电流充电数值)，从而有效地保护电池，实现最大化利用电池容量，增大电池的寿命。

实现上述操作，相对于现在技术的优点在于保护板功能强大，可以做到防过流保护、防过压保护、防过温保护，具有动态电量显示的充电系统，具有三阶段安全充电系统。整个显示电量的带保护的充电电路适用于各种电池，可引用于单体电池、两串并联电池组、三串并联电池组甚至四串并联电池组中，引用面之广，可以满足现在市面上所有小储能类产品。

本发明是一种显示电量的带保护的充电电路的方法，请参考图1至图7，实现本发明的目的，包括电池、保护电路、显示电量的电路、充电电路。本发明的显示电量的电路的主要核心是芯片LM339(U1)四路电压比较器保护板电路的主要核心是芯片SA8200A芯片(U2)，充电电路的主要核心是bq24083芯片(U3)。本发明的一种显示电量的电路，请参考图3、图4以及图5，所述电路板的芯片为LM339芯片(U1)，具备以下特点：

①失调电压小；

②电源电压范围宽；

③对比较信号源的内阻限制较宽；

④共模范围很大；

⑤差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；

⑥输出端电位可灵活方便地选用；

本发明之显示电量的电路，当开关S1开启，电池接通电路，需通过芯片U1的电压监测。

本发明的一种高精度保护板电路的方法，请参考图6，所述保护电路板的芯片SA8200A芯片(U2)具备以下特点：

①过充电检测电压为3.5V～4.5V，过充电解除电压为3.1V～4.5V^*1；

②过放电检测电压为2.0V～3.4V，过放电解除电压为2.0V～3.4V^*2；

③放电过电流检测电压为0.05V～0.20V，充电过电流检测电压为-0.20V～-0.05V；

本发明之保护板电路的电池的电流由SA8200A芯片(U2)的VDD引脚流入，由VSS引脚流出回到四串并联电池的负极，形成一个回路。当接通充电时，保护板的电流由引脚CO流出,由引脚VM流入，检测电压是否在安全范围内，若不在安全范围内，则有MOSFET-N处于截止状态，即是电流无法通过MOSFET-N。当接通放电时，保护板电流由引脚DO流出，由引脚VM流入，检测电压是否在安全范围内，若不在安全范围内，则有MOSFET-N处于截止状态，即是电流无法通过MOSFET-N。因此，实现防过充、防过放保护。

本发明的一种三阶段充电电路，请参考图4，所述电路板的芯片为bq24083芯片(U3)，具备以下特点：

①充电截止电压为4.06V/4.2V；

②集成功率场效应晶体管和电流传感器从AC适配器调节电压至1A；

③预充电调节在一个安全时间范围内；

④充电和满电状态输出；

⑤在电池组低电荷状态时启动自动休眠模式；

⑥集成充电电流监控；

本发明之充电电路，当总开关S1开启，则电池组接通充电电路。MINIUSB接口插上充电器，以750mA/5V输入，由引脚IN的DC调节器检测电压，再连接0.1uF电容回到引脚VSS，再由引脚CE以适当电路输入，并由引脚ISET控制三阶段的电流大小，然后以引脚STAT1和STAT2控制充电状态输出，进而截止电压为4.2V是由引脚VBSEL限定，再由引脚PG判断四串电池是否为满电状态，最后电流由引脚OUT流入电池正极，再由电池负极回到地，形成回路。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种显示电量的带保护的充电电路，包括电池、保护电路、充电电路，其特征在于：还包括显示电量电路，保护电路、电池、显示电量电路、充电电路依次连接，电源正极与显示电量电路之间设置开关S1，

所述的显示电量电路，包含显示电池形状的灯LED0、n个LED灯、n个三极管、n+1个电容器、2n个电阻、芯片U1，芯片U1包含n个同相输入端、n个反相输入端和n个输出端，所述n+1个电容器分别为C₁、C₂…C_n、C_n+1，芯片U1中有n个电压比较器，每个电压比较器的输入端即为芯片U1的同相输入端、反相输入端，其输出端即为芯片U1的输出端，灯LED0显示的电池形状分割为n部分，每一部分分别对应一个LED灯，其中n≥2；LED0的正极与开关S1连接，LED0的负极与第一个LED灯的正极相接，第一个三极管的基极与第一个LED灯的正极相连，第一个三极管的集电极接电阻后的第一支路与第一个LED灯的负极相连，第二支路分别接U1的第一同相输入端、第一反相输入端、第一输出端，第一个三极管的发射极与充电电路相连，电容器C₁的一端接LED0的负极，一端接充电电路；第n个LED灯的正极与第n-1个LED灯的负极相连，第n个三极管的基极与第n个LED灯的正极相连，第n个三极管的集电极接电阻后的第一支路与第n个LED灯的负极相连，第二支路分别接U1的第n同相输入端、第n反相输入端、第n输出端，第n个三极管的发射极与充电电路相连，第n个三极管的集电极与第n-1个三极管的基极通过电容器C_n相连；最后一个三极管的基极与第一个三极管的集电极通过电容器C_n+1相连。

2.根据权利要求1所述的显示电量的带保护的充电电路，其特征在于：所述的显示电量电路，n＝4，包含显示电池形状的灯LED0、4个LED灯、4个三极管、5个电容器、芯片U1，芯片U1包含4个同相输入端1IN+、2IN+、3IN+、4IN+，4个反相输入端1IN-、2IN-、3IN-、4IN-,4个输出端1OUT、2OUT、3OUT、4OUT，芯片U1中有4个电压比较器，每个电压比较器的输入端即为芯片U1的同相输入端、反相输入端，其输出端即为芯片U1的输出端，灯LED0显示的电池形状分割为4部分，每一部分依次对应一个LED灯；LED0的正极与开关S1连接，LED0的负极与第一个LED灯LED1的正极相接，第一个三极管Q1的基极与LED1的正极相连，Q1的集电极接电阻后的第一支路与LED1的负极相连，第二支路分别接U1的第一同相输入端1IN+、第一反相输入端1IN-、第一输出端1OUT，Q1发射极与充电电路相连，电容器C1的一端接LED0的负极，一端接充电电路；第2个LED灯LED2的正极与LED1灯的负极相连，第2个三极管Q2的基极与LED2的正极相连，Q2的集电极接电阻后的第一支路与LED2的负极相连，第二支路分别接U1的第二同相输入端2IN+、第二反相输入端2IN-、第二输出端2OUT，Q2的发射极与充电电路相连，Q2的集电极与Q1的基极通过电容器C2相连；第3个LED灯LED3的正极与LED2灯的负极相连，第3个三极管Q3的基极与LED3的正极相连，Q3的集电极接电阻后的第一支路与LED3的负极相连，第二支路分别接U1的第三同相输入端3IN+、第三反相输入端3IN-、第三输出端3OUT，Q3的发射极与充电电路相连，Q3的集电极与Q2的基极通过电容器C3相连；第4个LED灯LED4的正极与LED3灯的负极相连，第4个三极管Q4的基极与LED4的正极相连，Q4的集电极接电阻后的第一支路与LED4的负极相连，第二支路分别接U1的第四同相输入端4IN+、第四反相输入端4IN-、第四输出端4OUT，Q4的发射极与充电电路相连，Q4的集电极与Q3的基极通过电容器C4相连，Q4的基极与Q1的集电极相连。

3.根据权利要求1所述的显示电量的带保护的充电电路，其特征在于：所述的保护电路，包含顺序连接的电池、芯片U2，以及分别与芯片U2相连的Q5、Q6，Q5、Q6为MOSFET-N，其中芯片U2包含引脚VDD、引脚VSS、引脚VM、引脚DO、引脚CO，其中引脚VDD与电阻R25串联后，连接到电池的正极；引脚VSS与电池的负极相连，电容C6与电池并联接入电路；引脚VM分别与Q5、Q6的一端连接，引脚DO、引脚CO分别与Q5、Q6的另一端连接。

4.根据权利要求1所述的显示电量的带保护的充电电路，其特征在于：所述的充电电路，包括芯片U3、连接充电器的MINIUSB接口；芯片U3包含引脚IN、VSS、CE、ISET、STAT1、STAT2、VBSEL、PG、OUT，其中引脚IN与MINIUSB接口相连；电容C7的一端接地，另一端接到引脚IN与MINIUSB接口之间的连接线上；引脚VSS、引脚VBSEL均接地；引脚STAT1依次与二极管D7、电阻R27串联，最后接到引脚IN与MINIUSB接口之间的连接线上；引脚STAT2依次与二极管D8、电阻R28串联，最后接到引脚IN与MINIUSB接口之间的连接线上；引脚CE连接电阻R29形成一个支路，引脚PG依次与二极管D9、电阻R30串联形成另一个支路，二者并联后连接至引脚IN与MINIUSB接口之间的连接线上；引脚ISET连接电阻R31，电阻R31的另一端接地；二极管D9的正极与电量显示电路相连，电容C8的一端接D9与电量显示电路之间的连线，另一端接地。

5.根据权利要求1所述的显示电量的带保护的充电电路，其特征在于：所述的芯片U1型号为LM339，芯片U2的型号为SA8200A，芯片U3的型号为bq24083。