CN112737055B - 充电保护电路及电子设备 - Google Patents

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CN112737055B CN202110043909.5A CN202110043909A CN112737055B CN 112737055 B CN112737055 B CN 112737055B CN 202110043909 A CN202110043909 A CN 202110043909A CN 112737055 B CN112737055 B CN 112737055B
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Abstract

本发明提供一种充电保护电路及电子设备,该充电保护电路包括控制模块、第一开关模块、过流保护电路,控制模块与第一开关模块电连接,第一开关模块用于电池的充电回路中,并用于控制电池的充电回路的通断;过流保护电路用于与充电回路电连接,包括第一比较模块;第一比较模块包括第一电阻调节单元;或者,过流保护电路用于与充电回路电连接,包括电连接的第一放大模块和第二比较模块;第一放大模块包括第二电阻调节单元。采用本发明,能够在保护IC中内置的电流保护阈值与充电电池自身的最大充电电流不一致,通过该过流保护电路替代传统的保护IC执行充电保护,无需担心保护IC的选型问题,确保了充电保护的有效性。

Description

充电保护电路及电子设备
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域,特别是涉及一种充电保护电路及电子设备。
背景技术
移动电源是常用的电子设备,在对移动电源进行充电时,若充电电流过大,容易造成安全隐患,因此,需要配置充电保护电路以对移动电源中的充电电池进行充电保护。
现有技术中,充电保护电路通常集成在保护IC中,传统的保护IC中会预先设定一个电压阈值,根据欧姆定律,IC中的内阻以及与流经IC的充电电流值的乘积如果达到了这个电压阈值,则IC关断充电回路。那么在IC的内阻不变的情况下,可以说该电压阈值也对应一个电流保护阈值,充电回路中的电流达到该电流保护阈值,则IC便会关断充电回路。此外,充电电池自身也存在一个最大充电电流。这种情况下,就对保护IC的选型提出了严格的要求。如果选择的保护IC中内置的电压阈值对应的电流保护阈值与充电电池自身的最大充电电流一致,保护IC能够起到很好的充电保护作用。反之,如果选择的保护IC中的电流保护阈值与充电电池自身的最大充电电流不一致,例如,充电电池自身的最大充电电流为5A,而选择的保护IC中的电流保护阈值为7A,也即,只有当充电流达到或者超过7A时(此时已超过了充电电池自身的最大充电电流),这种型号的保护IC才会断开充电回路,显然无法实现有效的充电保护,限制了保护IC选取的灵活性。
发明内容
为此,本发明实施例的一个目的在于提出一种充电保护电路,以解决目前保护IC选型时必须匹配充电电池自身的最大充电电流,否则便无法进行有效的充电保护,导致保护IC选取灵活性不强的问题。
一种充电保护电路,用于对充电中的电池进行保护,所述充电保护电路包括控制模块、第一开关模块、过流保护电路,所述控制模块与所述第一开关模块电连接,所述第一开关模块用于设置在所述电池的充电回路中,并用于控制所述电池的充电回路的通断,所述控制模块用于当所述第一开关模块上的压降大于或等于所述控制模块中预设的压降时控制所述第一开关模块关断所述充电回路;
所述过流保护电路用于与所述充电回路电连接且能够采集所述充电回路中的电学参数,包括第一比较模块;
所述第一比较模块包括第一电阻调节单元;
其中,通过调节所述第一电阻调节单元的阻值,能够调节所述第一比较模块的比较阈值,所述第一比较模块的比较阈值用于与采集到的所述充电回路中的电学参数值或者电学参数值的倍数进行比较;
当所述充电回路中的电学参数值或者所述电学参数值的倍数大于或者等于所述第一比较模块的比较阈值时,指示所述充电回路中的充电电流大于或等于所述电池的最大充电电流,从而所述第一比较模块能够输出控制信号控制所述第一开关模块关断充电回路,以保护所述电池;
或者,
所述过流保护电路用于与所述充电回路电连接,包括电连接的第一放大模块和第二比较模块;
所述第一放大模块包括第二电阻调节单元,所述第一放大模块用于与所述充电回路电连接且能够采集并放大所述充电回路中的电学参数值;
其中,通过调节所述第二电阻调节单元的阻值,能够调节所述第一放大模块的信号放大倍数,进而能够调节采集到的所述充电回路中的电学参数值的放大倍数,放大后的所述电学参数值用于与所述第二比较模块的比较阈值进行比较;
当放大后的所述电学参数值大于或者等于所述第二比较模块的比较阈值时,指示所述充电回路中的充电电流大于或等于所述电池的最大充电电流,从而所述第二比较模块能够输出控制信号控制所述第一开关模块关断充电回路,以保护所述电池。
根据本发明实施例提供的充电保护电路,可以通过调节第一电阻调节单元的阻值,来调节第一比较模块的比较阈值,当充电回路中的电学参数值或者电学参数值的倍数大于或者等于第一比较模块的比较阈值时,表示此时充电回路中的充电电流大于或等于电池的最大充电电流,进而第一比较模块能够输出控制信号控制第一开关模块关断充电回路,以保护所述电池,或者通过调节第二电阻调节单元的阻值,来调节第一放大模块的信号放大倍数,进而调节充电回路中的电学参数值的放大倍数,当放大后的电学参数值大于或者等于第二比较模块的比较阈值时,表示此时充电回路中的充电电流大于或等于电池的最大充电电流,进而第二比较模块能够输出控制信号控制第一开关模块关断充电回路,以保护所述电池,因此,即使保护IC中内置的电流保护阈值与充电电池自身的最大充电电流不一致,也能够通过该过流保护电路执行充电保护,无需担心保护IC的选型问题,确保了充电保护的有效性。此外,由于第一电阻调节单元和第二电阻调节单元的阻值可调,因此,针对具有不同的最大充电电流的电池,在进行保护IC选型时,无需频繁更换保护IC,避免找不到匹配的保护IC的情况发生,例如可以任选一款电流保护阈值普遍高于各种电池的最大充电电流的保护IC,配合本申请提供的充电保护电路,即可满足具有不同的最大充电电流的电池的过流保护。
此外,本发明实施例的另一个目的在于提出一种采用上述充电保护电路的电子设备,该电子设备包括电池以及上述的充电保护电路,所述充电保护电路与所述电池电连接,所述充电保护电路用于对充电中的所述电池进行保护。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明第一实施例的充电保护电路的逻辑结构示意图;
图2是本发明第一实施例的充电保护电路的电路结构示意图;
图3是本发明第一实施例的充电保护电路的另一种实施方式的电路结构示意图;
图4是本发明第一实施例的充电保护电路的又一种实施方式的电路结构示意图;
图5是本发明第二实施例的充电保护电路的逻辑结构示意图;
图6是本发明第二实施例的充电保护电路的电路结构示意图;
图7是图6中第一放大模块的电路结构示意图;
图8是图6中第一比较模块的电路结构示意图;
图9是本发明第三实施例的充电保护电路的逻辑结构示意图;
图10是本发明第三实施例的充电保护电路的电路结构示意图;
图11是本发明第四实施例的充电保护电路的电路结构示意图;
图12是本发明第五实施例的充电保护电路的电路结构示意图;
图13是本发明第六实施例的充电保护电路的逻辑结构示意图;
图14是本发明第六实施例的充电保护电路的电路结构示意图;
图15是本发明第七实施例的充电保护电路的逻辑结构示意图;
图16是本发明第七实施例的充电保护电路的电路结构示意图;
图17是图16中温度感应电路和第二放大模块的电路结构示意图;
图18是图16中第三比较模块的电路结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
第一实施例
请参阅图1和图2,本发明第一实施例提供的充电保护电路,用于对充电中的电池进行保护,所述充电保护电路包括控制模块10、第一开关模块20、过流保护电路30,所述控制模块10与所述第一开关模块20电连接,所述第一开关模块20用于设置在电池40的充电回路中,并用于控制所述电池40的充电回路的通断,充电回路的电流流过第一开关模块20。其中,控制模块10用于与所述电池40的正极电连接,第一开关模块20用于与所述电池40的负极电连接。其中,充电回路是指由DC(直流)输入电路101、传统的功率转换电路等其他电路102、电池的正极BAT+、电池的负极BAT-、第一开关模块20形成的回路。
所述控制模块10用于当所述第一开关模块20上的压降大于或等于所述控制模块10中预设的压降时控制所述第一开关模块20关断所述充电回路,控制模块10例如采用传统的保护IC,保护IC通过检测第一开关模块的压降与其自身预设的电压阈值进行比较,当第一开关模块20上的压降大于或等于保护IC中预设的电压阈值时,也即充电回路中的电流大于或等于保护IC的电流保护阈值时,保护IC会控制第一开关模块20关断所述充电回路。当然,保护IC除了具有充电过流保护,保护IC还具有过充电保护、过放电保护、负载短路保护等其他功能,因不在本发明实施例论述的范畴内,不再赘述。
所述过流保护电路30用于与所述充电回路电连接且能够采集所述充电回路中的电学参数,包括第一比较模块31。
所述第一比较模块31包括第一电阻调节单元311。
其中,通过调节所述第一电阻调节单元311的阻值,能够调节所述第一比较模块31的比较阈值,所述第一比较模块31的比较阈值用于与采集到的所述充电回路中的电学参数值或者电学参数值的倍数进行比较;
当所述充电回路中的电学参数值或者所述电学参数值的倍数大于或者等于所述第一比较模块31的比较阈值时,指示所述充电回路中的充电电流大于或等于所述电池40的最大充电电流,从而所述第一比较模块31能够输出控制信号控制所述第一开关模块20关断充电回路,以保护所述电池40。其中,电池的最大充电电流指的是涉及电池安全的电流值,例如,对于容量为10000ma.h的电池,电池的最大充电电流一般就是5A,如果电池充电时的电流超过5A,就会存在安全风险。
具体在本实施例中,所述第一比较模块31还包括与所述第一电阻调节单元311电连接的第一比较器U1,所述第一电阻调节单元包括第一电阻R1、第二电阻R2。
所述第一开关模块20分别与所述控制模块10、所述第一比较器U1的正极输入引脚、所述第一比较器U1的输出引脚电连接,所述第一比较器U1的负极输入引脚分别与所述第一电阻R1的第一端和所述第二电阻R2的第一端电连接,所述第一电阻R1的第二端与供电端VCC电连接,所述第二电阻R2的第二端接地。其中,所述第一开关模块20与所述第二电阻R2共地。
通过调节所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的阻值,以调节所述第一比较模块31的比较阈值,具体是指调节第一比较器U1的比较阈值。该比较阈值用于与采集到的所述充电回路中的电学参数值或者电学参数值的倍数(该电学参数值可以通过放大器进行放大)进行比较。本实施例中,充电回路中的电学参数值是指第一开关模块20的第一端和第二端之间的压降值,相应的,比较阈值就是电压值,也即,将充电回路输出给第一比较器U1正极输入引脚的电压值与第一比较器U1负极输入引脚的电压值进行比较,当所述充电回路中的电学参数值或者所述电学参数值的倍数大于或者等于所述第一比较模块31的比较阈值时(即当充电回路输出给第一比较器U1正极输入引脚的电压值大于或者等于第一比较器U1负极输入引脚的电压值时),指示所述充电回路中的充电电流大于或等于所述电池40的最大充电电流,此时,第一比较器U1能够输出控制信号控制所述第一开关模块20关断充电回路,以保护所述电池40。
因此,当保护IC的电流保护阈值大于电池40自身的最大充电电流时,例如,保护IC内置的电压阈值对应的电流保护阈值为7A,电池40自身的最大充电电流为5A,采用上述的技术方案,可以通过调整第一电阻调节单元311的阻值,来调节第一比较模块31的比较阈值,当充电回路中的电学参数值或者所述电学参数值的倍数大于或者等于所述第一比较模块31的比较阈值时(表示此时充电回路中的充电电流大于或等于电池40的最大充电电流,即此时充电回路中的充电电流大于或等于5A),第一比较模块31能够输出控制信号控制第一开关模块20关断充电回路,使得充电回路中的充电电流在达到电池40的最大充电电流时能够及时关断电池的充电,即充电回路中的充电电流在达到5A时,就能够关断电池的充电。
需要指出的是,通过调节第一电阻R1和第二电阻R2的阻值,能够满足具有不同最大充电电流的电池的过流保护。例如,同时有三款电池需要进行保护IC的选型:电池A,其自身的最大充电电流为4A;电池B,其自身的最大充电电流为5A;电池C,其自身的最大充电电流为6A,而当时只有一种型号的保护IC可供选择,这种型号的保护IC,其内置的电压阈值对应的电流保护阈值为7A。这种针对情况,对于电池A,可以通过调节第一电阻R1和第二电阻R2的阻值,使得当充电回路中的充电电流在达到4A时,就能够关断电池的充电;对于电池B,可以通过调节第一电阻R1和第二电阻R2的阻值,使得当充电回路中的充电电流在达到5A时,就能够关断电池的充电;对于电池C,可以通过调节第一电阻R1和第二电阻R2的阻值,使得当充电回路中的充电电流在达到6A时,就能够关断电池的充电,无需担心保护IC选型匹配问题,我们依然可以选用电流保护阈值为7A的保护IC,其过流保护的功能由本发明实施例中的过流保护电路实现,而保护IC则承担过充电保护、过放电保护、负载短路保护等其他功能。
作为一种可选的实施方式,第一开关模块可以包括多组开关单元,多组开关单元可选择地接入充电回路。不同组开关单元的内阻不同;或者不同组开关单元的内阻相同;多组开关单元也可以并联地接入充电回路。
在一种使用场景中,多组开关单元包括至少一组第一开关单元和至少一组第二开关单元,所述第一开关单元和所述第二开关单元可选择地接入所述充电回路中,所述第一开关单元和所述第二开关单元的内阻可以相同,也可以不同。
当仅有所述第一开关单元接入所述充电回路中时,所述控制模块10的电流保护阈值与所述电池40的最大充电电流相同,至少一组所述第二开关单元能够通过与所述第一开关单元并联的方式接入所述充电回路中,从而能够提高所述控制模块10的电流保护阈值,使得所述控制模块10的电流保护阈值大于所述电池40的最大充电电流,为了在电池充电电流达到其能承受的最大充电电流时,能够及时关断充电回路,这时需要通过调节所述第一电阻调节单元311的阻值,来调节第一比较模块31的比较阈值,具体地,在比较阈值调好后,当充电回路中的电学参数值或者电学参数值的倍数大于或者等于第一比较模块31的比较阈值时,表示此时充电回路中的充电电流大于或等于电池的最大充电电流,进而第一比较模块31能够输出控制信号控制第一开关模块关断充电回路,以保护所述电池40。
例如,若控制模块10(即保护IC)中内置的电压阈值对应的电流保护阈值与电池自身的最大充电电流一致,但在通过并联MOS管的方式来减少保护电路的内阻时,改变了控制模块10(即保护IC)中内置的电压阈值对应的电流保护阈值,导致控制模块10(即保护IC)中内置的电压阈值对应的电流保护阈值大于电池自身的最大充电电流,可以通过调节第一电阻调节单元311的阻值,即调节第一电阻R1和第二电阻R2的阻值,能够在充电回路中的充电电流达到电池自身的最大充电电流时,关断电池的充电,无需担心保护IC的电流保护阈值发生变化的问题。
举例来讲,在实际应用过程中,虽然在一开始时选择的保护IC与充电电池匹配,例如充电电池自身的最大充电电流和保护IC的电流保护阈值都是5A,此时,仅有第一开关单元接入充电回路中,第一开关单元包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2,但实际应用中发现保护电路的内阻比较大,内阻损耗大,这会影响充电效率(主要指能量利用率)。我们可以通过并联MOS管的方式来减少内阻,即通过至少一组第二开关单元与第一开关单元并联的方式接入充电回路中,例如,如图3所示,第一开关单元包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2,在第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的基础上,并上第二开关单元,第二开关单元包括第五MOS管Q5和第六MOS管Q6,这样虽然提高了充电效率,但此时保护IC的电流保护阈值也相应升高了,例如从5A变成了5.5A或者6A,这样也会导致传统的保护IC无法实现有效的充电保护。而采用本实施例提供的充电保护电路,通过调节第一电阻R1和第二电阻R2的阻值,就能够在充电回路中的充电电流达到5A时,关断电池的充电,无需担心保护IC的电流保护阈值发生变化的问题。
需要指出的是,本实施例中,电学参数值以第一开关模块20的第一端和第二端之间的压降值为例进行说明,本领域技术人员可以理解,具体实施时,电学参数值还可以是充电回路中的电流、功率等参数,而相应的比较阈值则是电流阈值或者功率阈值等。
此外,本实施例中,所述过流保护电路30还包括二极管D1,所述二极管D1的正极与所述第一比较器U1的输出引脚电连接,所述二极管D1的负极与所述第一比较器U1的正极输入引脚电连接。当充电回路输出给第一比较器U1正极输入引脚的电压值大于或者等于第一比较器U1负极输入引脚的电压值时,通过二极管D1能够形成自锁,提升过流保护的可靠性。
第一开关模块20的第一端与第一比较器U1的正极输入引脚电连接,所述第一开关模块20的第二端与所述第二电阻R2的第二端共地,本实施例中,第一开关模块20包括串联的第一MOS管Q1、第二MOS管Q2,具体的,第二MOS管的一端与第一比较器U1的正极输入引脚电连接,第一MOS管Q1的一端与第二电阻R2共地,即两者等电势。
其中,当控制模块10的电流保护阈值(即保护IC电流保护阈值的)大于电池40的最大充电电流,第一比较器U1通过输出控制信号控制第一开关模块20关断充电回路,可以是直接控制,也可以是间接控制。
当控制模块10的电流保护阈值(即保护IC电流保护阈值的)大于电池40的最大充电电流,第一比较器U1直接控制第一开关模块20时,第一开关模块20包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2,第一比较器U1分别与第一MOS管Q1和第二MOS管Q2电连接,通过第一比较器U1直接向第一MOS管Q1和第二MOS管Q2输出控制信号,从而关断充电回路。
当控制模块10的电流保护阈值(即保护IC电流保护阈值的)大于电池40的最大充电电流,第一比较器U1间接控制第一开关模块20时,该过流保护电路30还包括第二开关模块,第一开关模块和第二开关模块电连接,第二开关模块的一端接地,第一比较器U1通过第二开关模块间接控制第一开关模块,从而控制充电回路的通断状态。具体的,第一比较器U1通过输出电平信号控制第二开关模块的导通状态,响应于第二开关模块导通状态的改变,第一开关模块由导通状态切换为关闭状态,从而断开充电回路。
作为一种实施方式,请结合图2,第一开关模块包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2,第二开关模块包括第三MOS管Q3、第四MOS管Q4,其中,第三MOS管Q3的控制端、第四MOS管Q4的控制端分别与第一比较器U1电连接,第三MOS管Q3的第一端与第二MOS管Q2的控制端电连接,第四MOS管Q4的第一端与第一MOS管Q1的控制端电连接,第三MOS管Q3的第二端和/或第四MOS管Q4的第二端接地,第一比较器U1通过控制第四MOS管Q4来间接控制第一MOS管Q1,第一比较器U1通过控制第三MOS管Q3来间接控制第二MOS管Q2。具体的,第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4均为NMOS管,在充电回路中的电流没有超过电池的最大充电电流时,第二开关模块处于断开状态,而控制模块10是通过输出高电平信号维持第一开关模块的导通,只有其检测到第一开关模块之间的压降超过其预设的电压阈值,即只有充电回路中的电流满足其过流保护阈值时,控制模块才会输出低电平信号控制第一开关模块断开充电回路,所以如果控制模块10的电流保护阈值大于电池的最大充电电流,则需要通过比较器U1输出高电平,使得第二开关模块即第三MOS管Q3和第四MOS管Q4导通,第三MOS管Q3和第四MOS管Q4导通后,会拉低第一MOS管Q1和第二MOS管Q2控制端的电平信号(即拉低控制模块的控制信号),使得第一MOS管Q1和第二MOS管Q2断开,从而断开整个充电回路。
此外,需要指出的是,不管是直接控制还是间接控制,均不需要控制模块10(即保护IC)执行控制过程。对于实际的应用场景,电子设备中的保护IC通常是制定好的,因此如果出现保护IC的电流保护阈值大于电池自身的最大充电电流的情况,保护IC也就起不到过流保护的作用。采用上述技术方案,可以通过第一比较器U1输出控制信号控制第一开关模块20关断充电回路,也就不需要保护IC执行控制过程。
第一开关模块第一开关模块第一开关模块第一开关模块本实施例中,第二MOS管Q2连接在第一MOS管Q1与电池40的负极之间。
当所述充电回路中的电学参数值或者所述电学参数值的倍数大于或者等于所述第一比较模块31的比较阈值时,指示所述充电回路中的充电电流大于或等于所述电池40的最大充电电流,从而所述第一比较模块31能够输出控制信号控制第一MOS管Q1和第二MOS管Q2关断充电回路,以保护所述电池40。此外,也可以通过在第二MOS管Q2与第一比较模块31之间增设第三MOS管Q3,同样实现间接控制。
请参阅图4,作为一种可选的实施方式,针对只有充电的应用场景(例如电动自行车的充电),可以只使用第一MOS管Q1(配合第四MOS管Q4),取消第二MOS管Q2(同时取消第三MOS管Q3)。
需要指出的是,考虑到充电和放电同时存在的应用场景(例如移动电源在自身充电的同时,移动电源给手机等其它电子设备供电),如果只使用第一MOS管Q1,取消第二MOS管Q2,在充电过流关闭第一MOS管Q1之后,此时如果还出现放电,那么电流还是能通过第一MOS管Q1的内部二极管回到电池负极形成回路的,如果放电电流过大,极有可能损坏第一MOS管Q1,所以为了保护元器件和在异常保护之后完全断开系统,此时需要第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的配合。
综上,根据本实施例提供的充电保护电路,可以通过调节第一电阻调节单元的阻值,来调节第一比较模块的比较阈值,当充电回路中的电学参数值或者电学参数值的倍数大于或者等于第一比较模块的比较阈值时,表示此时充电回路中的充电电流大于或等于电池的最大充电电流,进而第一比较模块能够输出控制信号控制第一开关模块关断充电回路,以保护所述电池,因此,即使保护IC中内置的电流保护阈值与充电电池自身的最大充电电流不一致,也能够通过该过流保护电路替代传统的保护IC执行充电保护,无需担心保护IC的选型问题或者保护IC电流保护阈值的变化,确保了充电保护的有效性。
第二实施例
请参阅图5和图6,本发明第二实施例提供的充电保护电路,用于对充电中的电池进行保护,本实施例是在第一实施例的基础上进行了改进,未描述之处可参见第一实施例,在本实施例中,过流保护电路30还包括与第一比较模块31电连接的第一放大模块32。
所述第一放大模块32包括第一放大器U2和第二电阻调节单元,所述第二电阻调节单元包括第三电阻R3、第四电阻R4。
所述第一放大器U2的正极输入引脚与第一开关模块20电连接,所述第一放大器U2的负极输入引脚分别与第三电阻R3的第一端、第四电阻R4的第一端电连接,第一放大器U2的输出引脚分别与第四电阻R4的第二端、第一比较器U1的正极输入引脚电连接,所述第三电阻R3的第二端接地。具体的,所述第一开关模块20的第一端与所述第一放大器U2的正极输入引脚电连接,所述第一开关模块20的第二端与所述第二电阻R2的第二端共地,所述第一开关模块20的第二端与所述第三电阻R3的第二端共地。
其中,通过调节第一电阻R1、所述第二电阻R2的阻值,能够调节第一比较模块31的比较阈值,以及通过调节所述第三电阻R3、所述第四电阻R4的阻值,能够调节所述第一放大模块32的信号放大倍数,进而调节所述充电回路中的电学参数值的放大倍数。下面以一具体示例进行说明,例如,控制模块10(保护IC)的充电过流保护阈值是7A,假如电池的最大充电电流是5A。若采用传统的技术方案,只有当充电回路中的电流达到7A时,保护IC才会断开充电回路。
请参阅图7和图8,本实施例中,根据第一放大器U2的工作原理可知:vo1=vi1*(1+R4/R3)。所以通过调节R3和R4这两个电阻就可以调节vi1端电压放大的倍数。
vi2输入的电压值如果比第一电阻R1、第二电阻R2分压得到的电压值要大,那么vo2就会输出一个和VCC一样大的电压值,也即只要出现一次vi2的电压值比第一电阻R1、第二电阻R2分压得到的电压大,那么vo2会输出高电平,从而控制第一开关模块20关断充电回路。此外,当拔掉充电之后,vo2会再次恢复为低电平。此外,需要指出的是,通过设置二极管D1,当vi2输入的电压值比第一电阻R1、第二电阻R2分压得到的电压值大时,vo2会输出一个和VCC一样大的电压值,此时,vo2会再经过二极管D1反馈到vi2,形成自锁,使得vo2只能输出高电平,从而提升过流保护的可靠性。
第一开关模块20包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2,设供电端VCC=3.0v=3000mv,Q1和Q2的总内阻是20毫欧,那么Q1,Q2上面的压降就是100mv,如果第一放大器U2的放大倍数是10,根据vo1=vi1*(1+R4/R3)可以选择R4=9kΩ,R3=1kΩ,此时vo1=vi2=1000mv;由于VCC=3.0v=3000mv,那么可以选择R1=2kΩ,R2=1kΩ,至此,当充电回路中的电流达到5A时,第一比较模块31就能够输出控制信号控制第一开关模块20关断充电回路,以保护电池。同理,可以通过调节第一电阻R1、第二电阻R2的阻值,使得当充电回路中的电流达到其它值(例如4A、6A等)时,第一比较模块31能够输出控制信号控制第一开关模块20关断充电回路,以保护电池。此外,本实施例中,可以通过第一比较模块31比较阈值的调节,配合第一放大模块32信号放大倍数的调节,即通过调节第一电阻R1、第二电阻R2的阻值,以及第三电阻R3、第四电阻R4的阻值,使得当充电回路中的电流达到其它值(例如4A、6A等)时,第一比较模块31能够输出控制信号控制第一开关模块20关断充电回路,以保护电池。此外,具体实施时,也可以将第三电阻R3和所述第四电阻R4的阻值固定,通过调节第一电阻R1和第二电阻R2的阻值,能够调节第一比较模块31的比较阈值。
第三实施例
请参阅图9和图10,本发明第三实施例提供的充电保护电路,用于对充电中的电池进行保护,所述充电保护电路包括控制模块10、第一开关模块20、过流保护电路30,所述控制模块10与所述第一开关模块20电连接,所述第一开关模块20用于电池40的充电回路中,并用于控制所述电池40的充电回路的通断。其中,控制模块10用于与所述电池40的正极电连接,第一开关模块20用于与所述电池40的负极电连接。
所述控制模块10用于当所述第一开关模块20上的压降大于或等于所述控制模块10中预设的压降时控制所述第一开关模块20关断所述充电回路,控制模块10例如采用传统的保护IC,当第一开关模块20上的压降大于或等于保护IC中预设的压降时,也即充电回路中的电流大于或等于保护IC的电流保护阈值时,保护IC会控制第一开关模块20关断所述充电回路。
所述过流保护电路30用于与所述充电回路电连接,包括电连接的第一放大模块32和第二比较模块33。
所述第一放大模块32包括第二电阻调节单元321,所述第一放大模块32用于与所述充电回路电连接且能够采集并放大所述充电回路中的电学参数值(例如第一开关模块20两端的压降)。
其中,通过调节所述第二电阻调节单元321的阻值,能够调节所述第一放大模块32的信号放大倍数,进而能够调节采集到的所述充电回路中的电学参数值的放大倍数,放大后的所述电学参数值用于与所述第二比较模块33的比较阈值进行比较。
当放大后的所述电学参数值大于或者等于所述第二比较模块33的比较阈值时,指示所述充电回路中的充电电流大于或等于所述电池的最大充电电流,从而所述第二比较模块33能够输出控制信号控制所述第一开关模块20关断充电回路,以保护所述电池40。
具体在本实施例中,所述第一放大模块32还包括与所述第二电阻调节单元321电连接的第一放大器U2,所述第二电阻调节单元321包括第三电阻R3、第四电阻R4。所述第二比较模块33例如采用MCU。
所述第一放大器U2的正极输入引脚分别与所述控制模块10、所述第一开关模块20电连接,所述第一放大器U2的负极输入引脚分别与所述第三电阻R3的第一端、所述第四电阻R4的第一端电连接,所述第一放大器U2的输出引脚分别与所述第四电阻R4的第二端、所述第二比较模块33电连接,所述第三电阻R3的第二端接地。
通过调节所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的阻值,能够调节所述第一放大模块32的信号放大倍数,进而能够调节所述充电回路中的电学参数值的放大倍数。
当放大后的所述电学参数值大于或者等于所述第二比较模块33的比较阈值时,指示所述充电回路中的充电电流大于或等于所述电池的最大充电电流,从而所述第二比较模块33能够输出控制信号控制所述第一开关模块20关断充电回路,以保护所述电池40,具体通过MCU中的GPIO2引脚关闭第一开关模块20。
因此,当保护IC的电流保护阈值大于电池40自身的最大充电电流时,采用上述的技术方案,可以通过调整第二电阻调节单元321的阻值,来调整第一放大模块32的信号放大倍数,进而能够调节充电回路中的电学参数值的放大倍数,当放大后的所述电学参数值大于或者等于第二比较模块33的比较阈值时,指示所述充电回路中的充电电流大于或等于所述电池的最大充电电流,从而所述第二比较模块33能够输出控制信号控制所述第一开关模块20关断充电回路,使得充电回路中的充电电流在达到电池40的最大充电电流时能够及时关断电池的充电。
此外,需要指出的是,与第一实施例相似,本实施例中的第一开关模块20可以只包括第一MOS管Q1(可以配合第三MOS管Q3),或者包括第一MOS管Q1(可以配合第三MOS管Q3)和第二MOS管Q2(可以配合第四MOS管Q4)。
根据本实施例提供的充电保护电路,可以通过调节第二电阻调节单元的阻值,来调节第一放大模块的信号放大倍数,进而调节充电回路中的电学参数值的放大倍数,当放大后的电学参数值大于或者等于第二比较模块的比较阈值时,表示此时充电回路中的充电电流大于或等于电池的最大充电电流,进而第二比较模块能够输出控制信号控制第一开关模块关断充电回路,以保护所述电池,因此,即使保护IC中内置的电流保护阈值与充电电池自身的最大充电电流不一致,也能够通过该过流保护电路替代传统的保护IC执行充电保护,无需担心保护IC的选型问题或者保护IC电流保护阈值的变化,确保了充电保护的有效性。
作为一种可选的实施方式,该充电保护电路可以包括多组第一开关模块,多组第一开关模块可选择地接入充电回路。不同组第一开关模块的内阻不同;或者不同组第一开关模块的内阻相同;多组开关可并联地接入充电回路。
具体来讲,第一开关模块包括第一开关单元和至少一组第二开关单元,所述第一开关单元和所述第二开关单元可选择地接入所述充电回路中,所述第一开关单元和所述第二开关单元的内阻可以相同,也可以不同。
当仅有所述第一开关单元接入所述充电回路中时,所述控制模块10的电流保护阈值与所述电池40的最大充电电流相同,至少一组所述第二开关单元能够通过与所述第一开关单元并联的方式接入所述充电回路中,从而能够提高所述控制模块10的电流保护阈值,使得所述控制模块10的电流保护阈值大于所述电池40的最大充电电流,能够通过调节第二电阻调节单元321的阻值,来调节第一放大模块32的信号放大倍数,进而调节充电回路中的电学参数值的放大倍数,当放大后的电学参数值大于或者等于第二比较模块33的比较阈值时,表示此时充电回路中的充电电流大于或等于电池的最大充电电流,进而第二比较模块33能够输出控制信号控制第一开关模块关断充电回路,以保护所述电池40。
第四实施例
请参阅图11,本发明第四实施例提供的充电保护电路,用于对充电中的电池进行保护,所述充电保护电路包括控制模块10、第一开关模块20、过流保护电路,所述控制模块10与所述第一开关模块20电连接,所述第一开关模块20用于电池40的充电回路中,并用于控制所述电池40的充电回路的通断。其中,控制模块10用于与所述电池40的正极电连接,第一开关模块20用于与所述电池40的负极电连接。
所述控制模块10用于当所述第一开关模块20上的压降大于或等于所述控制模块10中预设的压降时控制所述第一开关模块20关断所述充电回路,控制模块10例如采用传统的保护IC,当第一开关模块20上的压降大于或等于保护IC中预设的压降时,也即充电回路中的电流大于或等于保护IC的电流保护阈值时,保护IC会控制第一开关模块20关断所述充电回路。
所述过流保护电路用于与所述充电回路电连接,包括电连接的第一放大模块32和第二比较模块33。
所述第一放大模块32包括第二电阻调节单元321,所述第一放大模块32用于与所述充电回路电连接且能够采集并放大所述充电回路中的电学参数值(例如第一开关模块20两端的压降)。
其中,通过调节所述第二电阻调节单元321的阻值,能够调节所述第一放大模块32的信号放大倍数,进而能够调节采集到的所述充电回路中的电学参数值的放大倍数,放大后的所述电学参数值用于与所述第二比较模块33的比较阈值进行比较。
当放大后的所述电学参数值大于或者等于所述第二比较模块33的比较阈值时,指示所述充电回路中的充电电流大于或等于所述电池的最大充电电流,从而所述第二比较模块33能够输出控制信号控制所述第一开关模块20关断充电回路,以保护所述电池40。
所述第一放大模块32还包括与所述第二电阻调节单元321电连接的第一放大器U2,所述第二电阻调节单元321包括第三电阻R3、第四电阻R4。
所述第一放大器U2的正极输入引脚分别与所述控制模块10、所述第一开关模块20电连接,所述第一放大器U2的负极输入引脚分别与所述第三电阻R3的第一端、所述第四电阻R4的第一端电连接,所述第一放大器U2的输出引脚分别与所述第四电阻R4的第二端、所述第二比较模块33电连接,所述第三电阻R3的第二端接地。
所述第二比较模块33包括第一比较器U1、第一电阻R1和第二电阻R2;
所述第一开关模块20分别与所述控制模块10、所述第一比较器U1的正极输入引脚、所述第一比较器U1的输出引脚电连接,所述第一开关模块20用于与所述电池40的负极电连接,所述第一比较器U1的负极输入引脚分别与所述第一电阻R1的第一端和所述第二电阻R2的第一端电连接,所述第一电阻R1的第二端与供电端VCC电连接,所述第二电阻R2的第二端接地。
本实施例中,所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的阻值固定,通过调节所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的阻值,能够调节所述第一放大模块32的信号放大倍数,进而能够调节所述充电回路中的电学参数值的放大倍数。
当放大后的所述电学参数值大于或者等于所述第二比较模块33的比较阈值时,指示所述充电回路中的充电电流大于或等于所述电池的最大充电电流,从而所述第二比较模块33能够输出控制信号控制所述第一开关模块20关断充电回路,以保护所述电池40。
第五实施例
请参阅图12,本发明第五实施例提供的充电保护电路,用于对充电中的电池进行保护,所述充电保护电路包括控制模块10、第一开关模块20、过温保护电路50,所述控制模块10与所述第一开关模块20电连接,所述第一开关模块20用于电池40的充电回路中,并用于控制所述电池40的充电回路的通断。其中,控制模块10用于与所述电池40的正极电连接,第一开关模块20用于与所述电池40的负极电连接。
所述过温保护电路50用于与所述充电回路电连接。
所述过温保护电路50包括电连接的温度感应电路51和第三比较模块52,所述温度感应电路51用于监测所述电池40的温度,所述温度感应电路51例如包括热敏电阻R9,将热敏电阻R9贴在电池40上,以监测电池40的温度,当所述电池40的温度大于或等于预设的温度阈值时,所述第三比较模块52能够输出控制信号控制所述第一开关模块20关断充电回路,从而实现过温保护。
需要指出的是,本实施例中的过温保护电路50可以与第一实施例至第四实施例中任一实施例中的过温保护电路结合,从而同时实现过流和过温保护。
第六实施例
请参阅图13和图14,本发明第六实施例提供的充电保护电路,其在第五实施例的基础上进行了改进,未描述之处可参见第五实施例,在本实施例中,第三比较模块52包括第三电阻调节单元521,通过调节所述第三电阻调节单元521的阻值,能够调节所述第三比较模块52的比较阈值(例如电压值),所述第三比较模块52的比较阈值用于与所述温度感应电路51输出的电学参数值(例如电压值)或者电学参数值的倍数进行比较。
其中,当所述温度感应电路51输出的电学参数值与电池温度正相关且所述第三比较模块52的比较阈值小于或等于所述温度感应电路51输出的电学参数或电学参数的倍数时,或者,当温度感应电路51输出的电学参数值与电池温度负相关且所述温度感应电路51输出的电学参数值或者电学参数值的倍数小于或等于所述第三比较模块52的比较阈值时,指示所述电池40的温度大于或等于预设的温度阈值,从而所述第三比较模块52能够输出控制信号控制所述第一开关模块20关断充电回路,以保护所述电池。
本实施例中,所述温度感应电路51包括热敏电阻R9和分压电阻R10,所述第三比较模块52还包括第二比较器U3,所述第三电阻调节单元521包括第五电阻R5和第六电阻R6。
所述分压电阻R10的第一端与供电端VCC电连接,所述分压电阻R10的第二端、所述热敏电阻R9(本实施例中,以热敏电阻R9为负温度系数热敏电阻器为例进行说明)的第一端与所述第二比较器U3的负极输入引脚电连接,所述热敏电阻R9的第二端接地,所述第二比较器U3的正极输入引脚分别与所述第五电阻R5的第一端、所述第六电阻R6的第一端电连接,所述第二比较器U3的输出引脚与所述第一开关模块20电连接,所述第五电阻R5的第二端与供电端VCC电连接,所述第六电阻R6的第二端接地。
通过调节所述第五电阻R5以及所述第六电阻R6的阻值,能够调节所述第三比较模块52的比较阈值。
其中,当所述热敏电阻R9为正温度系数热敏电阻且所述第三比较模块52的比较阈值小于或等于所述过温保护电路50输出给所述第三比较模块52的电学参数值或者电学参数值的倍数时,或者,当所述热敏电阻R9为负温度系数热敏电阻且所述过温保护电路50输出给所述第三比较模块52的电学参数值或者电学参数值的倍数小于或等于所述第三比较模块52的比较阈值时,指示所述电池40的温度大于或等于所述温度阈值,从而所述第三比较模块52能够输出控制信号控制所述第一开关模块20关断充电回路,能够解决传统的保护IC无过温保护的问题。
本实施例中的过温保护电路同样可以与第一实施例至第四实施例中任一实施例中的过温保护电路结合,从而同时实现过流和过温保护。
此外,需要指出的是,对于第一开关模块20包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4的情况,第二比较器U3输出高电平至第三MOS管Q3和第四MOS管Q4,从而关断第一MOS管Q1和第二MOS管Q2。对于这种情况,若热敏电阻R9是负温度系数热敏电阻器(NTC),则热敏电阻R9和分压电阻R10与第二比较器U3的负极输入引脚电连接,第五电阻R5和第六电阻R6与第二比较器U3的正极输入引脚电连接;反之,若热敏电阻R9是正温度系数热敏电阻器(PTC),则热敏电阻R9和分压电阻R10与第二比较器U3的正极输入引脚电连接,第五电阻R5和第六电阻R6与第二比较器U3的负极输入引脚电连接。
对于第一开关模块20只包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2(取消第三MOS管Q3和第四MOS管Q4)的情况,第二比较器U3可以输出低电平至第一MOS管Q1和第二MOS管Q2,从而直接关断第一MOS管Q1和第二MOS管Q2。对于这种情况,若热敏电阻R9是负温度系数热敏电阻器(NTC),则热敏电阻R9和分压电阻R10与第二比较器U3的正极输入引脚电连接,第五电阻R5和第六电阻R6与第二比较器U3的负极输入引脚电连接;反之,若热敏电阻R9是正温度系数热敏电阻器(PTC),则热敏电阻R9和分压电阻R10与第二比较器U3的负极输入引脚电连接,第五电阻R5和第六电阻R6与第二比较器U3的正极输入引脚电连接。
第七实施例
请参阅图15和图16,本发明第七实施例提供的充电保护电路,其在第六实施例的基础上进行了改进,未描述之处可参见第六实施例,在本实施例中,过温保护电路50还包括与所述温度感应电路51电连接的第二放大模块53,所述第二放大模块53包括第二放大器U4和第四电阻调节单元,所述第二放大模块53分别与热敏电阻R9和第三比较模块52电连接,所述第四电阻调节单元包括第七电阻R7、第八电阻R8;
具体的,所述第二放大器U4的正极输入引脚与所述热敏电阻R9电连接,所述第二放大器U4的负极输入引脚分别与所述第七电阻R7的第一端、所述第八电阻R8的第一端电连接,所述第二放大器U4的输出引脚分别与所述第八电阻R8的第二端、所述第二比较器U3的负极输入引脚电连接,所述第七电阻R7的第二端接地。其中,所述分压电阻R10的第二端、所述热敏电阻R9的第一端通过第二放大器U4间接的与所述第二比较器U3的负极输入引脚电连接。
通过调节所述第五电阻R5、所述第六电阻R6的阻值,能够调节所述第三比较模块52的比较阈值,以及通过调节所述第七电阻R7、所述第八电阻R8的阻值,能够调节所述第二放大模块53的信号放大倍数,进而调节所述温度感应电路51输出的电学参数值的放大倍数,从而实现更加灵活的调节。同样,本实施例中的过温保护电路50可以与第一实施例至第四实施例中任一实施例中的过温保护电路结合,从而同时实现过流和过温保护。
请结合图17和图18,下面以一具体示例进行说明,例如,热敏电阻R9为负温度系数热敏电阻器(NTC),温度越高,其电阻值越小,具体以10k/3950B的热敏电阻为例进行说明,根据第二放大器U4的工作原理可知:vo3=vi3*(1+R8/R7)。对于热敏电阻R9,25℃时的阻值为10kΩ,0℃时的阻值是33kΩ,60℃时的阻值是2.5kΩ。对于第二比较器U3,当vi4的电压值小于第五电阻R5和第六电阻R6的分压值之后,vo4就会输出一个控制信号断开充电回路。
因此,当需设置温度超过60℃(阻值2.5kΩ)断开充电回路时。设定VCC=3.0v=3000mv、R10=200kΩ,由于R9=2.5kΩ,因此,可以设置R7=4kΩ,R8=1kΩ,即将分压电阻R10和热敏电阻R9的分压放大5倍,即vo3=vi4=3000mv*(2.5/202.5)*(1+4kΩ/1kΩ)=185mv。则可以选择R5=71.5kΩ,R6=4.7kΩ,即可实现当电池40的温度超过60℃,第三比较模块52就能够输出控制信号控制所述第一开关模块20关断充电回路。
本实施例中的过温保护电路同样可以与第一实施例至第四实施例中任一实施例中的过温保护电路结合,从而同时实现过流和过温保护。
本发明另一实施例还提供一种电子设备,该电子设备包括电池以及上述的充电保护电路,所述充电保护电路与所述电池电连接,所述充电保护电路用于对充电中的所述电池进行保护。该电子设备例如是移动电源,或者其它内置可以充电电池的设备,如手机、笔记本电脑、电动车等。
此外,本发明另一实施例还提供了一种用于测试电池的测试设备,该测试设备内置上述的充电保护电路,该充电保护电路用于与待测试的电池电连接。例如,当某一电池(其自身的最大充电电流为5A)在进行某项测试认证时,该认证要求电池在充电的时候如果发生故障,电池的充电电流不能超过该电池的最大充电电流,否则认证会失败。而在测试阶段,临时又找不到合适的IC时(现场可用的IC,其内置的电压阈值对应的电流保护阈值都是7A)。针对这种情况,可以采用上述的充电保护电路,配合现场可用的IC,通过调节第一电阻调节单元和第二电阻调节单元的阻值,使得电池的充电电流不会达到电池自身的最大充电电流,从而能够完成该项测试认证,后续再找到匹配的IC(其内置的电压阈值对应的电流保护阈值是5A)替换即可。
以上所述各实施例,在技术不发生冲突、矛盾的情况下,各实施例之间的特征可以相互结合、替换。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种充电保护电路,用于对充电中的电池进行保护,其特征在于,所述充电保护电路包括控制模块、第一开关模块、过流保护电路,所述控制模块与所述第一开关模块电连接,所述第一开关模块用于设置在所述电池的充电回路中,并用于控制所述电池的充电回路的通断,所述控制模块用于当所述第一开关模块上的压降大于或等于所述控制模块中预设的压降时控制所述第一开关模块关断所述充电回路;
所述过流保护电路用于与所述充电回路电连接且能够采集所述充电回路中的电学参数,包括第一比较模块;
所述第一比较模块包括第一电阻调节单元;
其中,通过调节所述第一电阻调节单元的阻值,能够调节所述第一比较模块的比较阈值,所述第一比较模块的比较阈值用于与采集到的所述充电回路中的电学参数值或者电学参数值的倍数进行比较;
当所述充电回路中的电学参数值或者所述电学参数值的倍数大于或者等于所述第一比较模块的比较阈值时,指示所述充电回路中的充电电流大于或等于所述电池的最大充电电流,从而所述第一比较模块能够输出控制信号控制所述第一开关模块关断充电回路,以保护所述电池;
或者,
所述过流保护电路用于与所述充电回路电连接,包括电连接的第一放大模块和第二比较模块;
所述第一放大模块包括第二电阻调节单元,所述第一放大模块用于与所述充电回路电连接且能够采集并放大所述充电回路中的电学参数值;
其中,通过调节所述第二电阻调节单元的阻值,能够调节所述第一放大模块的信号放大倍数,进而能够调节采集到的所述充电回路中的电学参数值的放大倍数,放大后的所述电学参数值用于与所述第二比较模块的比较阈值进行比较;
当放大后的所述电学参数值大于或者等于所述第二比较模块的比较阈值时,指示所述充电回路中的充电电流大于或等于所述电池的最大充电电流,从而所述第二比较模块能够输出控制信号控制所述第一开关模块关断充电回路,以保护所述电池。
2.根据权利要求1所述的充电保护电路,其特征在于,当所述过流保护电路包括第一比较模块时;
所述第一比较模块还包括与所述第一电阻调节单元电连接的第一比较器,所述第一电阻调节单元包括第一电阻、第二电阻;
所述第一开关模块分别与所述控制模块、所述第一比较器的正极输入引脚、所述第一比较器的输出引脚电连接,所述第一开关模块用于与所述电池的负极电连接,所述第一比较器的负极输入引脚分别与所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端电连接,所述第一电阻的第二端与供电端电连接,所述第二电阻的第二端接地;
通过调节所述第一电阻和所述第二电阻的阻值,以调节所述第一比较模块的比较阈值。
3.根据权利要求2所述的充电保护电路,其特征在于,所述过流保护电路还包括二极管,所述二极管的正极与所述第一比较器的输出引脚电连接,所述二极管的负极与所述第一比较器的正极输入引脚电连接。
4.根据权利要求1所述的充电保护电路,其特征在于,当所述过流保护电路包括第一放大模块和第二比较模块时;
所述第一放大模块还包括与所述第二电阻调节单元电连接的第一放大器,所述第二电阻调节单元包括第三电阻、第四电阻;
所述第一放大器的正极输入引脚与所述第一开关模块电连接,所述第一放大器的负极输入引脚分别与所述第三电阻的第一端、所述第四电阻的第一端电连接,所述第一放大器的输出引脚分别与所述第四电阻的第二端、所述第二比较模块电连接,所述第三电阻的第二端接地;
通过调节所述第三电阻和所述第四电阻的阻值,能够调节所述第一放大模块的信号放大倍数,进而能够调节所述充电回路中的电学参数值的放大倍数。
5.根据权利要求1所述的充电保护电路,其特征在于,当所述过流保护电路包括第一放大模块和第二比较模块时;
所述第一放大模块还包括与所述第二电阻调节单元电连接的第一放大器,所述第二电阻调节单元包括第三电阻、第四电阻;
所述第一放大器的正极输入引脚与所述第一开关模块电连接,所述第一放大器的负极输入引脚分别与所述第三电阻的第一端、所述第四电阻的第一端电连接,所述第一放大器的输出引脚分别与所述第四电阻的第二端、所述第二比较模块电连接,所述第三电阻的第二端接地;
所述第二比较模块包括第一比较器、第一电阻和第二电阻;
所述第一开关模块分别与所述控制模块、所述第一比较器的正极输入引脚、所述第一比较器的输出引脚电连接,所述第一开关模块用于与所述电池的负极电连接,所述第一比较器的负极输入引脚分别与所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端电连接,所述第一电阻的第二端与供电端电连接,所述第二电阻的第二端接地;
所述第一电阻和所述第二电阻的阻值固定,通过调节所述第三电阻和所述第四电阻的阻值,能够调节所述第一放大模块的信号放大倍数,进而能够调节所述充电回路中的电学参数值的放大倍数。
6.根据权利要求1所述的充电保护电路,其特征在于,所述充电保护电路还包括过温保护电路,所述过温保护电路用于与所述充电回路电连接;
所述过温保护电路包括电连接的温度感应电路和第三比较模块,所述温度感应电路用于监测所述电池的温度,当所述电池的温度大于或等于预设的温度阈值时,所述第三比较模块能够输出控制信号控制所述第一开关模块关断充电回路,以保护所述电池。
7.根据权利要求6所述的充电保护电路,其特征在于,所述第三比较模块包括第三电阻调节单元,通过调节所述第三电阻调节单元的阻值,能够调节所述第三比较模块的比较阈值,所述第三比较模块的比较阈值用于与所述温度感应电路输出的电学参数值或者电学参数值的倍数进行比较;
其中,当所述温度感应电路输出的电学参数值与电池温度正相关且所述第三比较模块的比较阈值小于或等于所述温度感应电路输出的电学参数或电学参数的倍数时,或者,当温度感应电路输出的电学参数值与电池温度负相关且所述温度感应电路输出的电学参数值或者电学参数值的倍数小于或等于所述第三比较模块的比较阈值时,指示所述电池的温度大于或等于所述温度阈值,从而所述第三比较模块能够输出控制信号控制所述第一开关模块关断充电回路,以保护所述电池。
8.根据权利要求7所述的充电保护电路,其特征在于,所述温度感应电路包括热敏电阻和分压电阻,所述第三比较模块还包括第二比较器,所述第三电阻调节单元包括第五电阻和第六电阻;
其中,所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻器,所述分压电阻的第一端与供电端电连接,所述分压电阻的第二端、所述热敏电阻的第一端与所述第二比较器的负极输入引脚电连接,所述热敏电阻的第二端接地,所述第二比较器的正极输入引脚分别与所述第五电阻的第一端、所述第六电阻的第一端电连接,所述第二比较器的输出引脚与所述第一开关模块电连接,所述第五电阻的第二端与供电端电连接,所述第六电阻的第二端接地;
或者,
所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻器,所述分压电阻的第一端与供电端电连接,所述分压电阻的第二端、所述热敏电阻的第一端与所述第二比较器的正极输入引脚电连接,所述热敏电阻的第二端接地,所述第二比较器的负极输入引脚分别与所述第五电阻的第一端、所述第六电阻的第一端电连接,所述第二比较器的输出引脚与所述第一开关模块电连接,所述第五电阻的第二端与供电端电连接,所述第六电阻的第二端接地;
通过调节所述第五电阻以及所述第六电阻的阻值,能够调节所述第三比较模块的比较阈值;
当所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻且所述第三比较模块的比较阈值小于或等于所述过温保护电路输出给所述第三比较模块的电学参数值或者电学参数值的倍数时,或者,当所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻且所述过温保护电路输出给所述第三比较模块的电学参数值或者电学参数值的倍数小于或等于所述第三比较模块的比较阈值时,指示所述电池的温度大于或等于所述温度阈值,从而所述第三比较模块能够输出控制信号控制所述第一开关模块关断充电回路,以保护所述电池。
9.根据权利要求8所述的充电保护电路,其特征在于,所述过温保护电路还包括与所述温度感应电路电连接的第二放大模块,所述第二放大模块包括第二放大器和第四电阻调节单元,所述第二放大模块分别与所述热敏电阻和所述第三比较模块电连接,所述第四电阻调节单元包括第七电阻、第八电阻;
所述第二放大器的正极输入引脚与所述热敏电阻电连接,所述第二放大器的负极输入引脚分别与所述第七电阻的第一端、所述第八电阻的第一端电连接,所述第二放大器的输出引脚分别与所述第八电阻的第二端、所述第二比较器的负极输入引脚电连接,所述第七电阻的第二端接地;
通过调节所述第五电阻、所述第六电阻的阻值,能够调节所述第三比较模块的比较阈值,以及通过调节所述第七电阻、所述第八电阻的阻值,能够调节所述第二放大模块的信号放大倍数,进而调节所述温度感应电路输出的电学参数值的放大倍数。
10.一种电子设备,其特征在于,包括电池以及权利要求1至9任一项所述充电保护电路,所述充电保护电路与所述电池电连接,所述充电保护电路用于对充电中的所述电池进行保护。
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