CN104967156A - 可解除电池的过流保护状态的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可解除电池的过流保护状态的系统，系统包括移动终端和充电器，移动终端包括电池、终端主体、充放电控制电路以及第一接口，终端主体与电池通过第一接口电连接形成放电回路，充放电控制电路在检测到放电回路中电流超过放电电流阈值后，切断放电回路以使得电池进入过流保护状态，充电器包括充电控制电路和第二接口，在电池进入过流保护状态时，通过将第二接口与第一接口连接，且通过充电控制电路控制第二接口输出至第一接口的电压提升到激活电压Vp以使得电池的过流保护状态解除。通过上述方式，本发明能够在不拆开移动终端的电池的情况下有效的接触电池的过流保护状态。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种可解除电池的过流保护状态的系统。
背景技术
目前，众多品牌手机厂商为了研发出质感更轻外观更薄的旗舰型智能手机，都将手机电池设计为内置电池，不拆机的情况下，内置电池的手机用户无法插拔或更换电池。
为了安全起见，手机电池都会有过压，过流，短路的保护电路设计，然而在手机用户中短路保护极其常见，手机意外性的摔落，挤压都有可能会使手机电池进入短路保护状态，进入短路保护的电池不在供电给手机，导致手机不能开机。
用户往往遇到内置电池短路保护状态的手机无法通过有效的操作使电池恢复正常，只能送到手机的相关售后去维修，然而手机售后维修人员收到内置电池短路保护状态的手机，必须拆机，重新插拔电池才能使手机电池恢复正常，智能机为了外观的完美性会使结构相对比较复杂，导致拆机操作相对不易，这样也内置电池短路保护后给售后维修人员带来很多不便。
因此，需要提供一种可解除电池的过流保护状态的系统，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种可解除电池的过流保护状态的系统，能够在不拆开移动终端的电池的情况下有效的接触电池的过流保护状态。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种可解除电池的过流保护状态的系统，系统包括移动终端和充电器，移动终端包括电池、终端主体、充放电控制电路以及第一接口，终端主体与电池通过第一接口电连接形成放电回路，充放电控制电路在检测到放电回路中电流超过放电电流阈值后，切断放电回路以使得电池进入过流保护状态，充电器包括充电控制电路和第二接口，在电池进入过流保护状态时，通过将第二接口与第一接口连接，且通过充电控制电路控制第二接口输出至第一接口的电压提升到激活电压Vp以使得电池的过流保护状态解除。
其中，充放电控制电路包括第一控制芯片和可控开关，第一控制芯片包括放电电流检测引脚和开关控制引脚，可控开关串联在电池的放电引脚和第一接口之间，开关控制引脚与可控开关的控制端电连接，放电电流检测引脚与第一接口电连接，第一控制芯片在检测到放电电流检测引脚上的电压Vm大于放电过电流检测电压Vd时，判断为放电回路中电流超过放电电流阈值，并控制可控开关断开以切断放电回路使得电池进入过流保护状态，激活电压Vp大于电池的放电引脚的电压Vb和放电过流检测电压Vd之差。
其中，在电池进入过流保护状态时，充电控制电路将第二接口的最大输入限制电流设置为最大值。
其中，充电控制电路包括第二控制芯片，且第二控制芯片包括最大输入限制电流控制引脚，最大输入限制电流控制引脚通过第一电阻连接第二控制芯片的工作电压。
其中，最大输入限制电流的最大值为500mA。
其中，放电过电流检测电压Vd为0.15V。
其中，电池的放电引脚包括电芯正极和电芯负极，第一接口包括充电正极和充电负极，充放电控制电路还包括第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容以及第四电容，第一控制芯片还包括工作电压正极引脚和工作电压负极引脚，放电电流检测引脚通过第二电阻与充电负极连接，可控开关连接在电芯负极和充电负极之间，第三电阻的第 一端连接电芯正极，第三电阻的第二端连接工作电压正极引脚和第一电容的第一端，第一电容的第二端连接第二电容的第一端，第二电容的第二端连接电芯负极和工作电压负极，第三电容的第一端与电芯正极、第三电阻的第一端、充电正极均连接，第三电容的第二端连接第四电容的第一端，第四电容的第二端与充电负极、可控开关的第二端、第二电阻的第二端均连接，第二电阻的第一端连接放电电流检测引脚，可控开关的第一端连接电芯负极。
其中，可控开关包括第一NMOS管和第二NMOS管，第一NMOS管的源极连接电芯正极，第一NMOS管的漏极连接第二NMOS管的漏极，第二NMOS管的漏极连接充电负极，开关控制引脚包括第一开关控制引脚和第二开关控制引脚，第一开关控制引脚与第一NMOS管的栅极连接，第二开关控制引脚与第二NMOS管的栅极连接。
其中，充放电控制电路还包括保险丝，可控开关的第一端通过保险丝连接电芯负极。
其中，充放电控制电路在检测到放电回路中电流超过放电电流阈值且超过放电电流阈值的时间保持到预设的放电过电流检测延迟时间后，切断放电回路以使得电池进入过流保护状态。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明在电池进入过流保护状态时，通过将第二接口与第一接口连接，且通过充电控制电路控制第二接口输出至第一接口的电压提升到激活电压Vp以使得电池的过流保护状态解，能够在不拆开移动终端的电池的情况下有效的接触电池的过流保护状态除。
附图说明
图1是本发明优选实施例的可解除电池的过流保护状态的系统的模块示意图；
图2是本发明优选实施例的可解除电池的过流保护状态的系统中充放电控制电路的具体电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
请参阅图1，图1是本发明优选实施例的可解除电池的过流保护状态的系统的模块示意图。在本实施例中，可解除电池的过流保护状态的系统包括移动终端11和充电器12，移动终端11包括电池111、终端主体112、充放电控制电路113、以及第一接口114，终端主体112与电池111通过第一接口114电连接形成放电回路，充放电控制电路113在检测到放电回路中电流超过放电电流阈值后，切断放电回路以使得电池111进入过流保护状态，充电器12包括充电控制电路121和第二接口122，在电池进入过流保护状态时，通过将第二接口122与第一接口114连接，且通过充电控制电路121控制第二接口122输出至第一接口114的电压提升到激活电压Vp以使得电池111的过流保护状态解除。
请结合图1进一步参阅图2，图2是本发明优选实施例的可解除电池的过流保护状态的系统中充放电控制电路的具体电路图。在本实施例中，充放电控制电路113包括第一控制芯片21和可控开关22，第一控制芯片21包括放电电流检测引脚VM和开关控制引脚211，可控开关22串联在电池的放电引脚23和第一接口114之间，开关控制引脚211与可控开关22的控制端电连接，放电电流检测引脚VM与第一接口114电连接，第一控制芯片21在检测到放电电流检测引脚VM上的电压Vm大于放电过电流检测电压Vd时，判断为放电回路中电流超过放电电流阈值，并控制可控开关22断开以切断放电回路使得电池进入过流保护状态，激活电压Vp大于电池111的放电引脚23的电压Vb和放电过流检测电压Vd之差。
优选地，在电池111进入过流保护状态时，充电控制电路121将第二接口122的最大输入限制电流设置为最大值。更为优选地，最大输入限制电流的最大值为500mA。
优选地，充电控制电路121包括第二控制芯片，且第二控制芯片包括最大输入限制电流控制引脚，最大输入限制电流控制引脚通过第一电阻连接第二控制芯片的工作电压。以第二控制芯片为Charger IC(充电控制芯片)FAN5405为例：FAN5405Charge IC的OTG引脚下拉(通过 电阻接地)，FAN5405Charge IC的VBUS引脚上最大输入限制电流为100mA，OTG脚上拉(通过第一电阻连接工作电压)，VBUS引脚上最大输入限制电流为500mA，当电池111进入过流保护状态后，将第一接口114和第二接口122连接，在电池111还未激活之前，系统的电流都是由充电器去提供，经过反复验证，系统运行到软件配置充电控制芯片输出高电压所需电流大于100mA，所以在硬件设计时将FAN5405 Charge IC的OTG引脚上拉，使VBUS最大输入限制电流为500mA，从而使得第二接口122能够输出足够大的激活电压Vp来激活电池111，放电电流检测引脚VM电压降低到放电过电流检测电压Vd以下时，即可解除电池的过流保护状态，电池处于短路保护状态后，通过软件配置Charge IC输出电压VP大于电芯电压VB减去Vd电压时，则Vm<Vd，电池111可以成功被激活，以使得电池111的过流保护状态解除。
优选地，放电过电流检测电压Vd为0.15V。
优选地，电池111的放电引脚23包括电芯正极B+和电芯负极B-，第一接口114包括充电正极P+和充电负极P-，充放电控制电路113还包括第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及第四电容C4，第一控制芯片21还包括工作电压正极引脚VDD和工作电压负极引脚VSS，放电电流检测引脚VM通过第二电阻R2与充电负极P-连接，可控开关22连接在电芯负极B-和充电负极P-之间，第三电阻R3的第一端连接电芯正极B+，第三电阻R3的第二端连接工作电压正极引脚VDD和第一电容C1的第一端，第一电容C1的第二端连接第二电容C2的第一端，第二电容C2的第二端连接电芯负极B-和工作电压负极VSS，第三电容C3的第一端与电芯正极B-、第三电阻R3的第一端、充电正极P+均连接，第三电容C3的第二端连接第四电容C4的第一端，第四电容C4的第二端与充电负极P-、可控开关22的第二端、第二电阻R2的第二端均连接，第二电阻R2的第一端连接放电电流检测引脚VM，可控开关22的第一端连接电芯负极B-。
更为优选地，可控开关22包括第一NMOS管221和第二NMOS管222，第一NMOS管221的源极连接电芯正极B+，第一NMOS管221 的漏极连接第二NMOS管222的漏极，第二NMOS管222的漏极连接充电负极P-，开关控制引脚211包括第一开关控制引脚CO和第二开关控制引脚DO，第一开关控制引脚CO与第一NMOS管221的栅极连接，第二开关控制引脚DO与第二NMOS管222的栅极连接。
更为优选地，充放电控制电路113还包括保险丝24，可控开关22的第一端通过保险丝24连接电芯负极B-。
优选地，充放电控制电路113在检测到放电回路中电流超过放电电流阈值且超过放电电流阈值的时间保持到预设的放电过电流检测延迟时间t后，切断放电回路以使得电池111进入过流保护状态。换言之，第一控制芯片21在检测到放电电流检测引脚VM上的电压Vm大于放电过电流检测电压Vd的时间保持到预设的放电过电流检测延迟时间t后，切断放电回路以使得电池111进入过流保护状态。
区别于现有技术，本发明在电池进入过流保护状态时，通过将第二接口与第一接口连接，且通过充电控制电路控制第二接口输出至第一接口的电压提升到激活电压Vp以使得电池的过流保护状态解，能够在不拆开移动终端的电池的情况下有效的接触电池的过流保护状态除。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种可解除电池的过流保护状态的系统，其特征在于，所述系统包括移动终端和充电器，所述移动终端包括电池、终端主体、充放电控制电路、以及第一接口，所述终端主体与所述电池通过所述第一接口电连接形成放电回路，所述充放电控制电路在检测到所述放电回路中电流超过放电电流阈值后，切断所述放电回路以使得所述电池进入过流保护状态，所述充电器包括充电控制电路和第二接口，在所述电池进入过流保护状态时，通过将所述第二接口与所述第一接口连接，且通过所述充电控制电路控制所述第二接口输出至所述第一接口的电压提升到激活电压Vp以使得所述电池的过流保护状态解除。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述充放电控制电路包括第一控制芯片和可控开关，所述第一控制芯片包括放电电流检测引脚和开关控制引脚，所述可控开关串联在所述电池的放电引脚和所述第一接口之间，所述开关控制引脚与所述可控开关的控制端电连接，所述放电电流检测引脚与所述第一接口电连接，所述第一控制芯片在检测到所述放电电流检测引脚上的电压Vm大于放电过电流检测电压Vd时，判断为所述放电回路中电流超过放电电流阈值，并控制所述可控开关断开以切断所述放电回路使得所述电池进入过流保护状态，所述激活电压Vp大于所述电池的放电引脚的电压Vb和所述放电过流检测电压Vd之差。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述电池进入过流保护状态时，所述充电控制电路将所述第二接口的最大输入限制电流设置为最大值。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述充电控制电路包括第二控制芯片，且所述第二控制芯片包括最大输入限制电流控制引脚，所述最大输入限制电流控制引脚通过第一电阻连接所述第二控制芯片的工作电压。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述最大输入限制电 流的最大值为500mA。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述放电过电流检测电压Vd为0.15V。
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电池的放电引脚包括电芯正极和电芯负极，所述第一接口包括充电正极和充电负极，所述充放电控制电路还包括第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容以及第四电容，所述第一控制芯片还包括工作电压正极引脚和工作电压负极引脚，所述放电电流检测引脚通过所述第二电阻与所述充电负极连接，所述可控开关连接在所述电芯负极和所述充电负极之间，所述第三电阻的第一端连接所述电芯正极，所述第三电阻的第二端连接所述工作电压正极引脚和所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端连接所述电芯负极和所述工作电压负极，所述第三电容的第一端与所述电芯正极、所述第三电阻的第一端、所述充电正极均连接，所述第三电容的第二端连接所述第四电容的第一端，所述第四电容的第二端与所述充电负极、所述可控开关的第二端、所述第二电阻的第二端均连接，所述第二电阻的第一端连接所述放电电流检测引脚，所述可控开关的第一端连接所述电芯负极。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述可控开关包括第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一NMOS管的源极连接所述电芯正极，所述第一NMOS管的漏极连接所述第二NMOS管的漏极，所述第二NMOS管的漏极连接所述充电负极，所述开关控制引脚包括第一开关控制引脚和第二开关控制引脚，所述第一开关控制引脚与所述第一NMOS管的栅极连接，所述第二开关控制引脚与所述第二NMOS管的栅极连接。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述充放电控制电路还包括保险丝，所述可控开关的第一端通过所述保险丝连接所述电芯负极。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述充放电控制电 路在检测到所述放电回路中电流超过放电电流阈值且超过所述放电电流阈值的时间保持到预设的放电过电流检测延迟时间后，切断所述放电回路以使得所述电池进入过流保护状态。
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