CN110994741B - 充电电路、充电方法、存储介质及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种充电电路，上述充电电路包括：第一电压转换器，其输入端与外部输入电源连接，输出端与MOS管的源极连接，用于将外部输入电源输入的第一电压降低为第二电压；MOS管，其栅级与可充电电池的正极连接，其漏极与第二电压转换器的控制端连接，控制端通过下拉电阻接地；第二电压转换器，其输入端与外部输入电源连接，其输出端与二极管的正极连接，用于在可充电电池的电量高于第一阈值，且MOS管的源极和栅极的差值小于MOS管的门限电压的情况下，MOS管的漏极输出低电平至第二电压转换器的控制端，在控制端输入为低电平的情况下，输出端无电压输出，以停止对可充电电池进行充电；二极管的负极与可充电电池的正极连接，可充电电池的负极接地。

Description

充电电路、充电方法、存储介质及电子装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种充电电路、充电方法、存储介质及电子装置。

背景技术

可充电电池可以应用在各种领域，例如，汽车上的电子设备绝大多数采用汽车蓄电池供电作为外部供电来源。为了保持持续工作，重要信息不丢失，有的电子设备自身也配备电池，这个电池是可充电电池，电量不充足时从汽车蓄电池取电进行充电，但不可避免的会发生电池过渡充电的情况。

为了避免过度充电对汽车蓄电池和电子设备造成损伤，本发明提出一种可以控制充电电流和自动进行充电切换的充电电路。

针对相关技术中，对可充电电池进行过渡充电，而导致对电子设备等造成损伤等问题，尚未提出有效的技术方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种充电电路、充电方法、存储介质及电子装置，以至少解决相关技术中，对可充电电池进行过渡充电，而导致对电子设备等造成损伤等问题。

本发明实施例提供一种充电电路，用于控制可充电电池的充电，其特征在于，包括：第一电压转换器，半导体场效应MOS管，第二电压转换器，二极管，其中，所述第一电压转换器的输入端与外部输入电源连接，所述第一电压转换器的输出端与MOS管的源极连接，所述第一电压转换器的接地端接地，所述第一电压转换器，用于将所述外部输入电源输入的第一电压降低为第二电压；所述MOS管的栅级与所述可充电电池的正极连接，所述MOS管的漏极与第二电压转换器的控制端连接，其中，所述控制端通过下拉电阻接地；所述第二电压转换器的输入端与所述外部输入电源连接，所述第二电压转换器的输出端与所述二极管的正极连接，所述第二电压转换器的接地端接地，在所述可充电电池的电量高于第一阈值，且所述MOS管的源极和栅极的差值小于所述MOS管的门限电压的情况下，所述MOS管的漏极输出低电平至所述第二电压转换器的控制端，所述第二电压转换器，用于在所述控制端输入为低电平的情况下，所述第二电压转换器的输出端无电压输出，以停止对所述可充电电池进行充电；所述二极管的负极与所述可充电电池的正极连接，其中，所述可充电电池的负极接地。

可选的，在所述可充电电池的电量小于第一阈值，且所述MOS管的源极和栅极的差值大于所述MOS管的门限电压的情况下，所述MOS管的漏极输出高电平至所述第二电压转换器的控制端，所述第二电压转换器，用于在所述控制端输入为高电平的情况下，所述第二电压转换器的输出端有电压输出，以对所述可充电电池进行充电。

可选的，所述第一电压转换器包括：用于输出第一值的低压差线性稳压器。

可选的，所述第二电压转换器包括：用于输出第二值的低压差线性稳压器，其中，第一值大于所述第二值。

可选的，所述可充电电池的充电电压为第三值，最大充电限制电压为第四值，所述第三值小于所述第二值，所述第四值大于所述第二值，且小于所述第一值。

根据本发明的另一个实施例提供了一种充电方法，包括：在通过所述充电电路监测到可充电电池的电量高于第一阈值，且所述MOS管的源极和栅极的差值小于所述MOS管的门限电压的情况下，控制所述MOS管的漏极输出低电平至所述第二电压转换器的控制端；在所述控制端输入为低电平的情况下，控制所述第二电压转换器的输出端无电压输出，以停止对所述可充电电池进行充电。

可选的，上述方法还包括：在通过所述充电电路监测到所述可充电电池的电量小于第一阈值，且所述MOS管的源极和栅极的差值大于所述MOS管的门限电压的情况下，控制所述MOS管的漏极输出高电平至所述第二电压转换器的控制端；在所述控制端输入为高电平的情况下，控制所述第二电压转换器的输出端有电压输出，以对所述可充电电池进行充电。

可选的，所述第一电压转换器包括：用于输出第一值的低压差线性稳压器。

可选的，所述第二电压转换器包括：用于输出第二值的低压差线性稳压器，其中，第一值大于所述第二值。

可选的，所述可充电电池的充电电压为第三值，最大充电限制电压为第四值，所述第三值小于所述第二值，所述第四值大于所述第二值，且小于所述第一值。

通过上述方案，提供了一种充电电路，包括：第一电压转换器，半导体场效应MOS管，第二电压转换器，二极管，其中，所述第一电压转换器的输入端与外部输入电源连接，所述第一电压转换器的输出端与MOS管的源极连接，所述第一电压转换器的接地端接地，所述第一电压转换器，用于将所述外部输入电源输入的第一电压降低为第二电压；所述MOS管的栅级与所述可充电电池的正极连接，所述MOS管的漏极与第二电压转换器的控制端连接，其中，所述控制端通过下拉电阻接地；所述第二电压转换器的输入端与所述外部输入电源连接，所述第二电压转换器的输出端与所述二极管的正极连接，所述第二电压转换器的接地端接地，在所述可充电电池的电量高于第一阈值，且所述MOS管的源极和栅极的差值小于所述MOS管的门限电压的情况下，所述MOS管的漏极输出低电平至所述第二电压转换器的控制端，所述第二电压转换器，用于在所述控制端输入为低电平的情况下，所述第二电压转换器的输出端无电压输出，以停止对所述可充电电池进行充电；所述二极管的负极与所述可充电电池的正极连接，其中，所述可充电电池的负极接地。解决相关技术中，对可充电电池进行过渡充电，而导致对电子设备等造成损伤等问题。避免了对可充电电池的过度充电，也节约了蓄电池的电量消耗。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明实施例的充电电路的结构框图；

图2为根据本发明实施例的充电电路的电路图；

图3为根据本发明实施例的充电方法的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例的一个方面,提供了一种充电电路的结构框图,如图1所示,包括：

第一电压转换器12，半导体场效应MOS管14，第二电压转换器16，二极管18，

其中，第一电压转换器12的输入端与外部输入电源连接，第一电压转换器12的输出端与MOS管14的源极连接，第一电压转换器12的接地端接地，第一电压转换器12用于将外部输入电源输入的第一电压降低为第二电压；

MOS管14的栅级与可充电电池的正极连接，MOS管14的漏极与第二电压转换器16的控制端连接，其中，控制端通过下拉电阻接地；

第二电压转换器16的输入端与外部输入电源连接，第二电压转换器的输出端与二极管的正极连接，第二电压转换器的接地端接地，在可充电电池的电量高于第一阈值，且MOS管14的源极和栅极的差值小于MOS管14的门限电压的情况下，MOS管14的漏极输出低电平至第二电压转换器16的控制端，第二电压转换器16，用于在控制端输入为低电平的情况下，第二电压转换器16的输出端无电压输出，以停止对可充电电池进行充电；

二极管的负极与可充电电池的正极连接，其中，可充电电池的负极接地。

通过上述方案，第一电压转换器，半导体场效应MOS管，第二电压转换器，二极管，其中，所述第一电压转换器的输入端与外部输入电源连接，所述第一电压转换器的输出端与MOS管的源极连接，所述第一电压转换器的接地端接地，所述第一电压转换器，用于将所述外部输入电源输入的第一电压降低为第二电压；所述MOS管的栅级与所述可充电电池的正极连接，所述MOS管的漏极与第二电压转换器的控制端连接，其中，所述控制端通过下拉电阻接地；所述第二电压转换器的输入端与所述外部输入电源连接，所述第二电压转换器的输出端与所述二极管的正极连接，所述第二电压转换器的接地端接地，在所述可充电电池的电量高于第一阈值，且所述MOS管的源极和栅极的差值小于所述MOS管的门限电压的情况下，所述MOS管的漏极输出低电平至所述第二电压转换器的控制端，所述第二电压转换器，用于在所述控制端输入为低电平的情况下，所述第二电压转换器的输出端无电压输出，以停止对所述可充电电池进行充电；所述二极管的负极与所述可充电电池的正极连接，其中，所述可充电电池的负极接地。解决相关技术中，对可充电电池进行过渡充电，而导致对电子设备等造成损伤等问题。避免了对可充电电池的过度充电，也节约了蓄电池的电量消耗。

可选的，在所述可充电电池的电量小于第一阈值，且所述MOS管的源极和栅极的差值大于所述MOS管的门限电压的情况下，所述MOS管的漏极输出高电平至所述第二电压转换器的控制端，所述第二电压转换器，用于在所述控制端输入为高电平的情况下，所述第二电压转换器的输出端有电压输出，以对所述可充电电池进行充电。

当可充电电池的电量不充足时，其电压较低，MOS管的源极电压高于栅极电压，当MOS管的源极电压和栅极电压的差值大于MOS管的门限电压时，MOS管的漏极输出高电平，将第二电压转换器的控制端电平拉高，第二电压转换器有输出电压，通过二极管给可充电电池充电。当可充电电池的电量充足时，其电压较高，MOS管的源极电压和栅极电压的差值小于MOS管的门限电压，MOS管的漏极输出低电平，第二电压转换器的控制端电平为低，第二电压转换器无电压输出,不对可充电电池充电。

可选的，所述第一电压转换器包括：用于输出第一值的低压差线性稳压器。第一电压转换器，其具有电源输入端1、电源输出端3和接地端2；其电源输入端1和外部输入电源相连，其接地端2接地；

可选的，所述第二电压转换器包括：用于输出第二值的低压差线性稳压器，其中，第一值大于所述第二值。

可选的，所述可充电电池的充电电压为第三值，最大充电限制电压为第四值，所述第三值小于所述第二值，所述第四值大于所述第二值，且小于所述第一值

为了更好的理解上述充电电路，以下结合一可选实施例对上述流程进行说明，但不用于限定本发明实施例的技术方案，图2是根据上述发明实施例充电电路的又一电路原理图，具体方案如下：

电池电压(Voltage of Battery，简称VBAT)是从汽车蓄电池或发电机输入的外部电源，在汽车启动时，VBAT电压为14V左右，在汽车熄火时，VBAT电压为12V左右。

电压转换器U1是4.2V输出的低压差线性稳压器，可以将VBAT转换为4.2V电压输出给PMOS管(Positive Channel Metal oxide Semiconductor，简称POMS)的源极。电压转换器U1的第一连接端为电源输入端，和外部输入电源相VBAT连；其第二连接端为接地端，和参考地相连；其第三连接端为电源输出端，和PMOS管的源极相连。

Q1为PMOS管IRLML6401,其栅极和可充电电池P1的正极相连,其源极和所述电压转换器U1的电源输出端相连,漏极和电压转换器U2的第一连接端相连。Q1源极到漏极导通所需要的门限电压Vth为0.55V，即Q1源极和栅极之间的电压差大于0.55V时，Q1源极到漏极导通，漏极电压理论上和源极电压相等。

电压转换器U2是带控制端的3.9V输出的低压差线性稳压器，可以将VBAT转换为3.9V电压输出。电压转换器U2的第一连接端为控制端，和PMOS管Q1的漏极相连；其第二连接端为电源输入端，和外部输入电源VBAT相连；其第三连接端为接地端，和参考地相连；其第四连接端为电源输出端，和二极管D1的正极相连。

D1为肖特基二极管RB520S，负极连接可充电电池P1。

R1为下拉电阻，一端接地，另一端和电压转换器U2的第一连接端相连。

P1为可充电电池SPC1520,标准充电电压为3.67V，最大充电限制电压为3.95V。

VC为可充电电池SPC1520的电压。

充电电路对可充电电池P1的充电过程如下：

当可充电电池P1的电压小于3.65V时，Q1源极和栅极之间的电压差大于0.55V，Q1源极到漏极导通，Q1漏极输出4.2V,此时U2控制端电压为高，U2输出电压为3.9V，通过D1对可充电电池P1充电；

随着P1电压的升高，当可充电电池P1的电压大于3.65V时,Q1源极和栅极之间的电压差小于0.55V，Q1源极到漏极截止，Q1漏极输出0V，此时U2控制端电压为低，U2输出电压为0V，停止对P1充电。

可见，本发明可选实施例的技术方案，避免了对可充电电池的过度充电，也节约了蓄电池的电量消耗。

根据本发明的另一个实施例提供了一种充电方法，应用于如图1所示的充电电路，如图3包括如下步骤：

步骤S302：在通过所述充电电路监测到可充电电池的电量高于第一阈值，且所述MOS管的源极和栅极的差值小于所述MOS管的门限电压的情况下，控制所述MOS管的漏极输出低电平至所述第二电压转换器的控制端；

步骤S304：在所述控制端输入为低电平的情况下，控制所述第二电压转换器的输出端无电压输出，以停止对所述可充电电池进行充电。

通过上述方案，提供了一种充电电路，包括：第一电压转换器，半导体场效应MOS管，第二电压转换器，二极管，其中，所述第一电压转换器的输入端与外部输入电源连接，所述第一电压转换器的输出端与MOS管的源极连接，所述第一电压转换器的接地端接地，所述第一电压转换器，用于将所述外部输入电源输入的第一电压降低为第二电压；所述MOS管的栅级与所述可充电电池的正极连接，所述MOS管的漏极与第二电压转换器的控制端连接，其中，所述控制端通过下拉电阻接地；所述第二电压转换器的输入端与所述外部输入电源连接，所述第二电压转换器的输出端与所述二极管的正极连接，所述第二电压转换器的接地端接地，在所述可充电电池的电量高于第一阈值，且所述MOS管的源极和栅极的差值小于所述MOS管的门限电压的情况下，所述MOS管的漏极输出低电平至所述第二电压转换器的控制端，所述第二电压转换器，用于在所述控制端输入为低电平的情况下，所述第二电压转换器的输出端无电压输出，以停止对所述可充电电池进行充电；所述二极管的负极与所述可充电电池的正极连接，其中，所述可充电电池的负极接地。解决相关技术中，对可充电电池进行过渡充电，而导致对电子设备等造成损伤等问题。避免了对可充电电池的过度充电，也节约了蓄电池的电量消耗。

可选的，上述方法还包括：在通过所述充电电路监测到所述可充电电池的电量小于第一阈值，且所述MOS管的源极和栅极的差值大于所述MOS管的门限电压的情况下，控制所述MOS管的漏极输出高电平至所述第二电压转换器的控制端；在所述控制端输入为高电平的情况下，控制所述第二电压转换器的输出端有电压输出，以对所述可充电电池进行充电。

可选的，所述第一电压转换器包括：用于输出第一值的低压差线性稳压器。

可选的，所述第二电压转换器包括：用于输出第二值的低压差线性稳压器，其中，第一值大于所述第二值。

当可充电电池的电量不充足时，其电压较低，这个时侯MOS管的源极电压高于栅极电压，当MOS管的源极电压和栅极电压的差值大于MOS管的门限电压时，MOS管的漏极输出高电平，将第二电压转换器的控制端电平拉高，第二电压转换器有输出电压，通过二极管给可充电电池充电。当可充电电池的电量充足时，其电压较高，这个时侯MOS管的源极电压和栅极电压的差值小于MOS管的门限电压，MOS管的漏极输出低电平，第二电压转换器的控制端电平为低，第二电压转换器无电压输出,不对可充电电池充电。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电电路，用于控制可充电电池的充电，其特征在于，包括：

第一电压转换器，半导体场效应MOS管，第二电压转换器，二极管，其中，

所述第一电压转换器的输入端与外部输入电源连接，所述第一电压转换器的输出端与MOS管的源极连接，所述第一电压转换器的接地端接地，所述第一电压转换器，用于将所述外部输入电源输入的第一电压降低为第二电压；

所述MOS管的栅级与所述可充电电池的正极连接，所述MOS管的漏极与第二电压转换器的控制端连接，其中，所述控制端通过下拉电阻接地；

所述第二电压转换器的输入端与所述外部输入电源连接，所述第二电压转换器的输出端与所述二极管的正极连接，所述第二电压转换器的接地端接地，在所述可充电电池的电量高于第一阈值，且所述MOS管的源极和栅极的差值小于所述MOS管的门限电压的情况下，所述MOS管的漏极输出低电平至所述第二电压转换器的控制端，所述第二电压转换器，用于在所述控制端输入为低电平的情况下，所述第二电压转换器的输出端无电压输出，以停止对所述可充电电池进行充电；

所述二极管的负极与所述可充电电池的正极连接，其中，所述可充电电池的负极接地。

2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，在所述可充电电池的电量小于第一阈值，且所述MOS管的源极和栅极的差值大于所述MOS管的门限电压的情况下，所述MOS管的漏极输出高电平至所述第二电压转换器的控制端，所述第二电压转换器，用于在所述控制端输入为高电平的情况下，所述第二电压转换器的输出端有电压输出，以对所述可充电电池进行充电。

3.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述第一电压转换器包括：用于输出第一值的低压差线性稳压器。

4.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述第二电压转换器包括：用于输出第二值的低压差线性稳压器，其中，第一值大于所述第二值。

5.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述可充电电池的充电电压为第三值，最大充电限制电压为第四值，所述第三值小于所述第二值，所述第四值大于所述第二值，且小于所述第一值。

6.一种充电方法，其特征在于，应用于权利要求1至5任一项所述的充电电路，包括：

在通过所述充电电路监测到可充电电池的电量高于第一阈值，且所述MOS管的源极和栅极的差值小于所述MOS管的门限电压的情况下，控制所述MOS管的漏极输出低电平至所述第二电压转换器的控制端；

在所述控制端输入为低电平的情况下，控制所述第二电压转换器的输出端无电压输出，以停止对所述可充电电池进行充电。

7.根据权利要求6所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括:

在通过所述充电电路监测到所述可充电电池的电量小于第一阈值，且所述MOS管的源极和栅极的差值大于所述MOS管的门限电压的情况下，控制所述MOS管的漏极输出高电平至所述第二电压转换器的控制端；

在所述控制端输入为高电平的情况下，控制所述第二电压转换器的输出端有电压输出，以对所述可充电电池进行充电。

8.根据权利要求6所述的充电方法，其特征在于，所述第一电压转换器包括：用于输出第一值的低压差线性稳压器。

9.根据权利要求8所述的充电方法，其特征在于，所述第二电压转换器包括：用于输出第二值的低压差线性稳压器，其中，第一值大于所述第二值。

10.根据权利要求9所述的充电方法，其特征在于，所述可充电电池的充电电压为第三值，最大充电限制电压为第四值，所述第三值小于所述第二值，所述第四值大于所述第二值，且小于所述第一值。

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