CN115967145A - 电池保护电路装置和电路 - Google Patents

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CN115967145A CN202211243075.3A CN202211243075A CN115967145A CN 115967145 A CN115967145 A CN 115967145A CN 202211243075 A CN202211243075 A CN 202211243075A CN 115967145 A CN115967145 A CN 115967145A
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Abstract

公开了一种电池保护电路装置和电路。该电池保护电路装置包括:第一电压分配电路,连接到充电器的正极端子和负极端子,并且被配置为对充电器的充电电压进行分配;第一FET,连接在电池与正极端子之间,以从充电器接收充电电流并且将充电电流供应到电池,第一FET连接到第一电压分配电路的第一节点,并且基于充电电压的大小而被控制;第二电压分配电路,连接到正极端子和负极端子,并且被配置为对充电电压进行分配;以及第二FET,连接到正极端子,第二FET连接到第一节点和第二电压分配电路的第二节点,并且基于充电电压的大小导通或截止。

Description

电池保护电路装置和电路
本申请基于并要求于2021年10月13日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0135932号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
实施例涉及一种电池保护电路装置。
背景技术
最近,已经积极地进行了二次电池的研究和开发。二次电池是可再充电/可再放电的电池,并且可以包括Ni/Cd电池、Ni/MH电池等以及最近的锂离子电池。在二次电池之中,与Ni/Cd电池、Ni/MH电池等相比,锂离子电池可以具有高能量密度。此外,锂离子电池可以制造得小且轻,可以用作移动装置的电源。锂离子电池由于其作为电动车辆的动力源的扩展使用范围而作为下一代能量储存介质已经引起关注。
发明内容
实施例涉及一种电池保护电路装置,该保护电路装置包括:第一电压分配电路,具有电连接到充电器的正极端子的一端,并且具有电连接到充电器的负极端子的另一端,第一电压分配电路被配置为分配充电器的充电电压;第一FET,电连接在电池与充电器的正极端子之间,以从充电器接收充电电流并且将充电电流供应到电池,第一FET电连接到第一电压分配电路的第一节点,并且基于充电器的充电电压的大小导通或截止;第二电压分配电路,具有电连接到充电器的正极端子的一端,并且具有电连接到充电器的负极端子的另一端,第二电压分配电路被配置为分配充电器的充电电压;以及第二FET,电连接到充电器的正极端子,第二FET电连接到第一节点和第二电压分配电路的第二节点,并且基于充电器的充电电压的大小导通或截止。
第一节点可以电连接到第一FET的栅极端子,电池可以电连接到第一FET的漏极端子,并且充电器的正极端子可以电连接到第一FET的源极端子。
第二节点可以电连接到第二FET的栅极端子,第一节点可以电连接到第二FET的漏极端子,并且充电器的正极端子可以电连接到第二FET的源极端子。
当具有第二阈值或更大的电压施加在充电器的正极端子与第二节点之间时,第二FET可以导通以将充电器的充电电压施加到第一节点。
当第二FET导通并且充电器的充电电压施加到第一节点时,第一FET可以截止。
当具有第一阈值或更大的电压施加在充电器的正极端子与第一节点之间时,第一FET可以导通以将充电器的充电电压施加到电池。
第一阈值的大小可以小于第二阈值的大小。
第一电压分配电路可以包括:第一电压分配电阻器,在充电器的正极端子与第一节点之间;以及第二电压分配电阻器和第一二极管,在第一节点与充电器的负极端子之间。
第二电压分配电路可以包括:第三电压分配电阻器,在充电器的正极端子与第二节点之间;以及第四电压分配电阻器和第二二极管,在第二节点与充电器的负极端子之间。
第一二极管和第二二极管中的每个可以是沿反向方向连接在充电器的正极端子和负极端子之间的齐纳二极管。
施加到第一二极管的电压的大小可以小于施加到第二二极管的电压的大小。
实施例涉及一种电路,该电路包括:第一电压分配电路,具有用于接收充电器的正极电压的第一电连接,并且具有用于接收充电器的负极电压的第二电连接;第二电压分配电路,具有用于接收充电器的正极电压的第一电连接,并且具有用于接收充电器的负极电压的第二电连接;第一FET,具有用于接收充电器的正极电压的第一电连接,并且具有用于将电压提供到电池的正极端子的第二电连接;以及第二FET,具有用于接收充电器的正极电压的第一电连接,并且具有到第一电压分配电路的电压分配节点的第二电连接。第一FET可以具有电连接到第一电压分配电路的电压分配节点的栅极端子,并且第二FET可以具有电连接到第二电压分配电路的电压分配节点的栅极端子。
附图说明
通过参照附图详细地描述示例实施例,特征对于本领域技术人员将变得明显,在附图中:
图1是示出用于将根据示例实施例的电池保护电路装置连接到电池和充电器的构造的示意图;
图2是根据示例实施例的电池保护电路装置的示意性电路图;
图3是用于解释根据示例实施例的电池保护电路装置的操作的图;以及
图4、图5和图6是用于解释根据示例实施例的电池保护电路装置的操作的示意性电路图。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例;然而,它们可以以不同的形式体现,并且不应被解释为限于这里阐述的实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的,并且将向本领域技术人员充分地传达示例性实施方式。在附图中,为了清楚说明,层和区域的尺寸可以被夸大。同样的附图标记始终指同样的元件。
如这里所使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何和所有组合。诸如“……中的至少一个(种/者)”的表述在一列元件之后时修饰整列元件,而不修饰该列的个别元件。
在这里,将理解的是,尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件,但是这些组件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个组件与另一组件区分开。除非在上下文中另外明确说明,否则说明书中单数的表述也包括复数的表述。此外,还将理解的是,这里使用的术语“包括”和/或其变型说明存在所陈述的特征或组件,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征或组件。
在这里,将理解的是,当层、区域或组件被称为“形成在”另一层、区域或组件“上”时,该层、区域或组件可以直接或间接形成在所述另一层、区域或组件上。也就是说,例如,可以存在中间层、区域或组件。将理解的是,当层、区域或组件被称为“连接到”另一层、区域或组件时,该层可以直接连接到所述另一层、区域或组件,或者经由中间层、区域或组件间接连接到所述另一层、区域或组件。
图1是示出用于将根据示例实施例的电池保护电路装置100连接到电池200和充电器300的构造的示意图。图2是根据示例实施例的电池保护电路装置100的示意性电路图。
参照图1,根据示例实施例的电池保护电路装置100可以电连接在充电器300与电池200之间。
电池保护电路装置100可以电连接到充电器300的正极端子C+和负极端子C-。电池保护电路装置100可以电连接到充电器300,使得充电器300的充电电流可以从充电器300流到电池保护电路装置100。
电池保护电路装置100可以电连接到电池200的正极端子P+和负极端子P-。电池保护电路装置100可以电连接到电池200,使得充电器300的充电电流可以从充电器300流到电池200。
电池200可以包括串联和/或并联连接的一个或更多个二次电池。电池200可以包括电池管理系统(BMS)。
参照图2,根据示例实施例的电池保护电路装置100可以包括第一电压分配电路110、第一场效应晶体管(FET)130、第二电压分配电路150和第二FET 170。
电池保护电路装置100还可以包括相对于附图的其他组成元件,例如为了易于描述,会从中省略一些组成元件。在电池保护电路装置100中,一些组成元件可以分成多个器件,或者多个组成元件可以合并到一个器件中。
第一电压分配电路110的一端可以电连接到充电器300的正极端子C+,第一电压分配电路110的另一端可以电连接到充电器300的负极端子C-。第一电压分配电路110可以分配充电器300的充电电压。
参照图2,第一电压分配电路110可以包括第一电压分配电阻器111、第二电压分配电阻器113和第一二极管115。第一电压分配电路110的第一电压分配电阻器111的一端可以电连接且直接连接到充电器300的正极端子C+,第一电压分配电路110的第一二极管115的一端可以电连接且直接连接到充电器300的负极端子C-。第一电压分配电路110的第一电压分配电阻器111、第二电压分配电阻器113和第一二极管115可以对充电器300的正极端子C+和负极端子C-之间的充电电压进行分配。
第一电压分配电路110可以在充电器300的正极端子C+与第一节点n1之间包括第一电压分配电阻器111。参照图2,第一电压分配电阻器111可以设置在第一电压分配电路110的第一节点n1和第四节点n4之间。第一电压分配电路110可以在第一节点n1与充电器30的负极端子C-之间包括第二电压分配电阻器113和第一二极管115。
第一二极管115可以是在充电器300的正极端子C+和负极端子C-之间沿反向方向连接的齐纳二极管(Zener diode)。
参照下面的等式,充电器300的正极端子C+和负极端子C-之间的充电电压可以与分别施加到第一电压分配电阻器111、第二电压分配电阻器113和第一二极管115的电压之和相同。
<等式1>
Vcc=Vr1+Vr2+Vz1
<等式2>
Figure BDA0003885414980000051
在以上等式中:
Vcc是充电器300的充电电压的值,
Vr1是施加到第一电压分配电阻器111的电压的值,
Vr2是施加到第二电压分配电阻器113的电压的值,
Vz1是第一二极管115的击穿电压的值,
r1是第一电压分配电阻器111的电阻值,并且
r2是第二电压分配电阻器113的电阻值。
第二电压分配电路150可以设置在第一电压分配电路110与充电器300之间。第二电压分配电路150的一端可以电连接到充电器300的正极端子C+,第二电压分配电路150的另一端可以电连接到充电器300的负极端子C-。第二电压分配电路150可以对充电器300的充电电压进行分配。
参照图2,第二电压分配电路150可以包括第三电压分配电阻器151、第四电压分配电阻器153和第二二极管155。第二电压分配电路150的第三电压分配电阻器151的一端可以电连接且直接连接到充电器300的正极端子C+,第二电压分配电路150的第二二极管155的一端可以电连接且直接连接到充电器300的负极端子C-。第二电压分配电路150的第三电压分配电阻器151、第四电压分配电阻器153和第二二极管155可以对充电器300的正极端子C+和负极端子C-之间的充电电压进行分配。
第二电压分配电路150可以在充电器300的正极端子C+与第二节点n2之间包括第三电压分配电阻器151。参照图2,第三电压分配电阻器151可以设置在第二电压分配电路150的第二节点n2和第六节点n6之间。第二电压分配电路150可以在第二节点n2与充电器300的负极端子C-之间包括第四电压分配电阻器153和第二二极管155。
第二二极管155可以是在充电器300的正极端子C+和负极端子C-之间沿反向方向连接的齐纳二极管。
参照下面的等式,充电器300的正极端子C+和负极端子C-之间的充电电压可以与分别施加到第三电压分配电阻器151、第四电压分配电阻器153和第二二极管155的电压之和相同。
<等式3>
Vcc=Vr3+Vr4+Vz2
<等式4>
Figure BDA0003885414980000061
在以上等式中,
Vcc是充电器300的充电电压的值,
Vr3是施加到第三电压分配电阻器151的电压的值,
Vr4是施加到第四电压分配电阻器153的电压的值,
Vz2是第二二极管155的击穿电压的值,
r3是第三电压分配电阻器151的电阻值,并且
r4是第四电压分配电阻器153的电阻值。
第一FET 130可以电连接在电池200与充电器300的正极端子C+之间。第一FET 130可以从充电器300接收充电电流并且将充电电流供应到电池200。第一FET 130可以电连接到第一电压分配电路110的第一节点n1。第一FET 130可以基于充电器300的充电电压的大小来导通或截止。参照图2,第一FET 130可以电连接且直接连接在电池200、第一节点n1和第三节点n3之间。当第一FET 130导通时,充电电流可以从充电器300供应到电池200。
参照图2,在第一FET 130中,第一节点n1和第一FET 130的栅极端子可以彼此电连接。电池200和第一FET 130的漏极端子可以彼此电连接。充电器300的正极端子C+和第一FET 130的源极端子可以彼此电连接。
第二FET 170可以电连接到第一节点n1、充电器300的正极端子C+和第二电压分配电路150的第二节点n2。参照图2,第二节点n2和第二FET 170的栅极端子可以彼此电连接。第一节点n1和第二FET 170的漏极端子可以彼此电连接。充电器300的正极端子C+与第二FET 170的源极端子可以彼此电连接。第二FET 170的漏极端子可以电连接且直接连接到第一FET 130的栅极端子。
第一FET 130和第二FET 170均可以是金属氧化物半导体FET(MOSFET)。第一FET130和第二FET 170可以选择性地导通或截止,以便控制充电电流的传导。作为均包括栅极端子、漏极端子和源极端子的FET器件,第一FET 130和第二FET 170可以根据是否根据施加在栅极端子与源极端子之间的电压形成沟道而导通或截止。在图2的示例实施例中,第一FET 130和第二FET 170中的每个被实现为N型MOSFET,但是MOSFET不限于N型MOSFET。
第一FET 130可以基于充电器300的充电电压的大小来导通或截止。第二FET 170可以基于充电器300的充电电压的大小来导通或截止。例如,当第一阈值或更大的电压施加在第一FET 130的栅极端子和源极端子之间时,第一FET 130可以导通,当第二阈值或更大的电压施加在第二FET 170的栅极端子和源极端子之间时,第二FET 170可以导通。第一阈值可以是第一FET 130导通时的阈值电压,第二阈值可以是第二FET 170导通时的阈值电压。
根据电池保护电路装置100的示例实施例,第一阈值的大小可以小于第二阈值的大小。在这种情况下,第一FET 130和第二FET 170可以以彼此不同的阈值电压导通。例如,第一FET 130可以具有与第二FET 170的阈值电压不同的阈值电压。
在另一示例实施例中,第一阈值的大小可以与第二阈值的大小相同。在这种情况下,第一FET 130和第二FET 170可以以相同的阈值电压导通。
当预设的(例如,预定的)第一阈值或更大的电压施加在充电器300的正极端子C+与第一节点n1之间时,根据示例实施例的第一FET 130可以导通,使得充电器300的充电电压施加到电池200。例如,在图2中所示的示例实施例中,当预设的第一阈值或更大的电压施加到第一电压分配电阻器111时,第一FET 130可以导通,使得充电器300的充电电压施加到电池200。
例如,当施加到第一电压分配电阻器111的电压的大小大于第一FET 130的阈值电压的大小时,第一FET 130可以导通,如下面的等式5中所示,
<等式5>
Vth1<Vr1
其中,Vth1是第一FET 130的阈值电压的值,Vr1是施加到第一电压分配电阻器111的电压的值。
当预设的第二阈值或更大的电压施加在充电器300的正极端子C+与第二节点n2之间时,第二FET 170可以导通,使得充电器300的充电电压施加到第一节点n1。例如,在图2中所示的示例实施例中,当预设的第二阈值或更大的电压施加到第三电压分配电阻器151时,第二FET 170可以导通,使得充电器300的充电电压施加到第一FET 130的栅极端子。
例如,当施加到第三电压分配电阻器151的电压的大小大于第二FET 170的阈值电压的大小时,第二FET 170可以导通,如下面的等式6中所示,
<等式6>
VtH2<Vr3
其中,Vth2是第二FET 170的阈值电压的值,Vr3是施加到第三电压分配电阻器151的电压的值。
当第二FET 170导通时,第一FET 130可以截止,使得充电器300的充电电压施加到第一节点n1。例如,在图2中所示的示例实施例中,当第二FET 170导通使得充电器300的充电电压施加到第一节点n1时,充电器300的充电电压可以施加到第一FET 130的栅极端子。在这种情况下,由于在第一FET 130的栅极端子与第一FET 130的源极端子之间不存在电位差,所以第一FET 130可以截止。
在一些示例实施例中,电池保护电路装置100可以包括比图2中所示的组成元件多的组成元件。例如,电池保护电路装置100还可以包括处理器和存储器。电池保护电路装置100还可以包括其他组成元件,诸如向内部组成元件供应电力的电池、各种传感器、数据库等。
图3是用于解释根据示例实施例的电池保护电路装置的操作的图。
一起参照图2和图3,施加到第一二极管115的电压的大小可以小于施加到第二二极管155的电压的大小。例如,在图2中所示的示例实施例中,第一FET 130的阈值电压和第二FET 170的阈值电压可以具有相同的大小,第一电压分配电阻器111、第二电压分配电阻器113、第三电压分配电阻器151和第四电压分配电阻器153可以具有相同的电阻值。在这种情况下,根据示例实施例的电池保护电路装置100被设计为使得施加到第一二极管115的电压的大小小于施加到第二二极管155的电压的大小,从而将预设的电压范围内的充电电压施加到电池200。例如,如图3的表中所示,预设的充电电压范围可以设定在19V与30V之间。
在根据示例实施例的电池保护电路装置100中,当充电器300的充电电压小于19V时,第一FET 130和第二FET 170两者可以截止。例如,当充电器300的充电电压小于19V时,施加到第一电压分配电阻器111和第三电压分配电阻器151中的每个的电压的大小小于第一FET 130和第二FET 170中的每个的阈值电压的大小。
此外,在根据示例实施例的电池保护电路装置100中,当充电器300的充电电压为19V至30V时,第一FET 130可以导通并且第二FET 170可以截止。例如,当充电器300的充电电压为19V至30V时,施加到第一电压分配电阻器111的电压的大小大于第一FET 130的阈值电压的大小,并且施加到第三电压分配电阻器151的电压的大小小于第二FET 170的阈值电压的大小。
此外,在根据示例实施例的电池保护电路装置100中,当充电器300的充电电压超过30V时,第一FET 130可以截止并且第二FET 170可以导通。例如,当充电器300的充电电压超过30V时,施加到第一电压分配电阻器111的电压的大小小于第一FET 130的阈值电压的大小,并且施加到第三电压分配电阻器151的电压的大小大于第二FET 170的阈值电压的大小。
图4、图5和图6是用于解释根据示例实施例的电池保护电路装置100的操作的示意性电路图。
参照图4至图6,在根据示例实施例的电池保护电路装置100中,作为示例,预设的充电电压范围可以设定在19V与30V之间。
图4是用于解释当充电器300的充电电压小于19V时电池保护电路装置100的操作的示意性电路图。
参照图4,充电器300的充电电压可以被分配并施加到第一电压分配电阻器111和第三电压分配电阻器151中的每个。当施加到第一电压分配电阻器111的电压的大小小于第一FET 130的阈值电压的大小时,第一FET 130可以截止,并且当施加到第三电压分配电阻器151的电压的大小小于第二FET 170的阈值电压的大小时,第二FET 170可以截止。在这种情况下,充电器300的充电电压可以不施加到电池200。此外,由于电池200未识别到(例如,未接收)充电器300的充电电压,因此电池200的BMS可以没有唤醒。
图5是用于解释当充电器300的充电电压为19V至30V时电池保护电路装置100的操作的示意性电路图。
参照图5,充电器300的充电电压可以被分配并施加到第一电压分配电阻器111和第三电压分配电阻器151中的每个。当施加到第一电压分配电阻器111的电压的大小大于第一FET 130的阈值电压的大小时,第一FET 130可以导通,并且当施加到第三电压分配电阻器151的电压的大小小于第二FET 170的阈值电压的大小时,第二FET 170可以截止。在这种情况下,参照图5,充电器300的充电电压可以施加到电池200。
图6是用于解释当充电器300的充电电压超过30V时电池保护电路装置100的操作的示意性电路图。
参照图6,充电器300的充电电压可以被分配并施加到第一电压分配电阻器111和第三电压分配电阻器151中的每个。当施加到第三电压分配电阻器151的电压的大小大于第二FET 170的阈值电压的大小时,第二FET 170可以导通。在这种情况下,参照图6,充电器300的充电电压可以施加到第一FET 130的栅极端子。因此,当第一FET 130的源极端子和栅极端子之间的电位差为0时,施加到第一电压分配电阻器111的电压的大小小于第一FET130的阈值电压的大小,因此,第一FET 130可以截止。在这种情况下,充电器300的充电电压可以不施加到电池200。此外,由于电池200未识别到(例如,未接收)充电器300的充电电压,因此电池200的BMS可以没有唤醒。
通过总结和回顾,锂离子电池会由于过充电而损坏。如果没有设置防止过充电的安全装置,则电池会由于点火而爆炸或导致人身伤害或财产损坏。当低压充电器或过压充电器连接到电池时,可以利用软件通过识别充电器的欠压或过压来防止充电。在这种情况下,尽管连接在电池与充电器之间的充电开关处于截止状态,但是电池管理系统(BMS)的微控制器单元(MCU)可以处于唤醒状态,因此,电池会自放电,直到充电器的电压达到可充电电压范围。
如上所述,示例实施例可以提供一种可以在对电池充电期间有效地保护电池的电池保护电路装置。
根据示例实施例,仅当充电器的充电电压与可充电电压范围对应时,充电器才连接到电池。这可以保护电池免受欠压和过压的影响。
根据示例实施例,充电器的充电电压可以由硬件识别为与可充电电压范围对应。这可以防止电池自放电。
根据示例实施例,可以调整或设定施加到第一二极管和第二二极管的击穿电压。因此,可以有效地设定充电器的可充电电压范围。
如上所述,可以使用硬件来防止不适当的充电,从而可以防止具有不适合于可充电电压范围的充电电压的充电器被使用或连接到电池。因此,可以提供一种可以在对电池充电期间有效地保护电池的电池保护电路装置。
这里已经公开了示例实施例,尽管采用了特定术语,但是它们被使用并且仅在一般和描述性意义上被解释,而不是出于限制的目的。在一些情况下,如本领域普通技术人员在提交本申请时将明显的是,除非另外指出,否则结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此,本领域技术人员将理解的是,在不脱离如所附权利要求所阐述的本发明的精神和范围的情况下,可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (12)

1.一种电池保护电路装置,所述电池保护电路装置包括:
第一电压分配电路,具有电连接到充电器的正极端子的一端,并且具有电连接到所述充电器的负极端子的另一端,所述第一电压分配电路被配置为对所述充电器的充电电压进行分配;
第一FET,电连接在电池与所述充电器的所述正极端子之间,以从所述充电器接收充电电流并且将所述充电电流供应到所述电池,所述第一FET电连接到所述第一电压分配电路的第一节点,并且基于所述充电器的所述充电电压的大小导通或截止;
第二电压分配电路,具有电连接到所述充电器的所述正极端子的一端,并且具有电连接到所述充电器的所述负极端子的另一端,所述第二电压分配电路被配置为对所述充电器的所述充电电压进行分配;以及
第二FET,电连接到所述充电器的所述正极端子,所述第二FET电连接到所述第一节点和所述第二电压分配电路的第二节点,并且基于所述充电器的所述充电电压的所述大小导通或截止。
2.根据权利要求1所述的电池保护电路装置,其中,所述第一节点电连接到所述第一FET的栅极端子,所述电池电连接到所述第一FET的漏极端子,并且所述充电器的所述正极端子电连接到所述第一FET的源极端子。
3.根据权利要求1所述的电池保护电路装置,其中,所述第二节点电连接到所述第二FET的栅极端子,所述第一节点电连接到所述第二FET的漏极端子,并且所述充电器的所述正极端子电连接到所述第二FET的源极端子。
4.根据权利要求3所述的电池保护电路装置,其中,当具有第二阈值或更大的电压施加在所述充电器的所述正极端子与所述第二节点之间时,所述第二FET导通以将所述充电器的所述充电电压施加到所述第一节点。
5.根据权利要求4所述的电池保护电路装置,其中,当所述第二FET导通并且所述充电器的所述充电电压施加到所述第一节点时,所述第一FET截止。
6.根据权利要求4所述的电池保护电路装置,其中,当具有第一阈值或更大的电压施加在所述充电器的所述正极端子与所述第一节点之间时,所述第一FET导通以将所述充电器的所述充电电压施加到所述电池。
7.根据权利要求6所述的电池保护电路装置,其中,所述第一阈值的大小小于所述第二阈值的大小。
8.根据权利要求1所述的电池保护电路装置,其中,所述第一电压分配电路包括:
第一电压分配电阻器,在所述充电器的所述正极端子与所述第一节点之间;以及
第二电压分配电阻器和第一二极管,在所述第一节点与所述充电器的所述负极端子之间。
9.根据权利要求8所述的电池保护电路装置,其中,所述第二电压分配电路包括:
第三电压分配电阻器,在所述充电器的所述正极端子与所述第二节点之间;以及
第四电压分配电阻器和第二二极管,在所述第二节点与所述充电器的所述负极端子之间。
10.根据权利要求9所述的电池保护电路装置,其中,所述第一二极管和所述第二二极管中的每个是在所述充电器的所述正极端子和所述负极端子之间沿反向方向连接的齐纳二极管。
11.根据权利要求10所述的电池保护电路装置,其中,施加到所述第一二极管的电压的大小小于施加到所述第二二极管的电压的大小。
12.一种电路,所述电路包括:
第一电压分配电路,具有用于接收充电器的正极电压的第一电连接,并且具有用于接收所述充电器的负极电压的第二电连接;
第二电压分配电路,具有用于接收所述充电器的所述正极电压的第一电连接,并且具有用于接收所述充电器的所述负极电压的第二电连接;
第一FET,具有用于接收所述充电器的所述正极电压的第一电连接,并且具有用于将电压提供到电池的正极端子的第二电连接;以及
第二FET,具有用于接收所述充电器的所述正极电压的第一电连接,并且具有到所述第一电压分配电路的电压分配节点的第二电连接,其中:
所述第一FET具有电连接到所述第一电压分配电路的所述电压分配节点的栅极端子,并且
所述第二FET具有电连接到所述第二电压分配电路的电压分配节点的栅极端子。
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CN203326671U (zh) * 2013-07-10 2013-12-04 向智勇 一种用于电子烟盒的控制电路
CN206060301U (zh) * 2016-09-20 2017-03-29 维沃移动通信有限公司 一种充电保护电路和移动终端
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