CN116365619A - 一种电池控制电路与电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池控制电路与电子设备,该电池控制电路包括第一接口、第二接口、第一开关模块、第二开关模块与第三开关模块。其中,第一接口用于与输入电源连接,第二接口用于与电池连接,第一开关模块与第二开关模块及第三开关模块连接,第二开关模块与第一接口连接,第三开关模块与第二接口连接。第一开关模块被配置为在第一接口连接输入电源,且第二接口连接电池,以及电池的电压小于第一电压阈值时关断。第二开关模块与第三开关模块均被配置为在第一接口连接输入电源,且第一开关模块关断时,基于输入电源而导通,以使输入电源通过第二开关模块与第三开关模块为电池充电。通过上述方式,能够减少用于为电池充电的充电芯片,降低成本。
Description
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域,特别是涉及一种电池控制电路与电子设备。
背景技术
传统使用的电池一般为不可循环使用的非充电式电池,这种电池的供电能量有限,在使用一段时间后便需要更换,容易造成浪费并会对环境造成严重的污染,进而出现了可循环使用的电池,即可充电电池。可充电电池被广泛应用于电子产品、动力、储能等领域的能源储存和供给。
目前,在电子产品中,通常设置有用于对可充电电池进行充电的系统,而该系统需要采用专门的充电芯片,以实现对可充电电池的充电控制过程。然而,该种充电芯片的成本较高,导致包括充电芯片的电子产品也需付出较高的设计成本。
发明内容
本申请旨在提供一种电池控制电路与电子设备,能够减少用于为电池充电的充电芯片,降低成本。
为实现上述目的,第一方面,本申请提供一种电池控制电路,包括:
第一接口、第二接口、第一开关模块、第二开关模块与第三开关模块;
所述第一接口的第一端用于与输入电源的正极连接,所述第二接口的第一端用于与电池的正极连接,所述第一开关模块的第一端与所述第二开关模块的第一端连接,所述第一开关模块的第二端分别与所述第二开关模块的第二端及所述第三开关模块的第一端连接,所述第一开关模块的第三端与所述第三开关模块的第二端连接,所述第二开关模块的第三端与所述第一接口的第一端连接,所述第三开关模块的第三端与所述第二接口的第一端连接,所述第一接口的第二端、所述第二接口的第二端及所述第一开关模块的第四端均接地;
所述第一开关模块被配置为在所述第一接口连接所述输入电源,且所述第二接口连接所述电池,以及所述电池的电压小于第一电压阈值时关断;
所述第二开关模块与所述第三开关模块均被配置为在所述第一接口连接所述输入电源,且所述第一开关模块关断时,基于所述输入电源而导通,以使所述输入电源通过所述第二开关模块与所述第三开关模块为所述电池充电。
在一种可选的方式中,所述第一开关模块包括可控稳压管、第一电阻与第二电阻;
所述可控稳压管的阴极与所述第二开关模块的第一端连接,所述可控稳压管的参考端分别与所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的第一端连接,所述第一电阻的第二端分别与所述第二开关模块的第二端及所述第三开关模块的第三端连接,所述可控稳压管的阳极及所述第二电阻的第二端均接地。
在一种可选的方式中,所述第二开关模块包括第三电阻、第一开关、第一二极管与第一电容;
所述第三电阻的第一端与所述第一接口的第一端连接,所述第三电阻的第二端与所述第一二极管的阳极连接,所述第一二极管的阴极分别与所述第一开关的第一端、所述第一电容的第一端及所述第一开关模块的第一端连接,所述第一电容的第二端与所述第一开关模块的第三端连接,所述第一开关的第二端分别与所述第一开关模块的第二端及所述第三开关模块的第一端连接,所述第一开关的第三端与所述第一接口的第一端连接。
在一种可选的方式中,所述第三开关模块包括第二开关、第四电阻、第五电阻与第一发光二极管;
所述第二开关的第一端分别与所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端、所述第一发光二极管的阳极及所述第一开关模块的第三端连接,所述第二开关的第二端分别与所述第四电阻的第二端及所述第二接口的第一端连接,所述第二开关的第三端分别与所述第一开关模块的第二端及所述第二开关模块的第二端连接,所述第五电阻的第二端及所述第一发光二极管的阴极均接地。
在一种可选的方式中,所述电池控制电路还包括第三接口与第四开关模块;
所述第三接口的第一端用于与负载的正极连接,所述第四开关模块的第一端分别与所述第一开关模块的第二端、所述第二开关模块的第二端及所述第三开关模块的第一端连接,所述第四开关模块的第二端与所述第一接口的第一端连接,所述第四开关模块的第三端与所述第三接口的第一端连接,所述第三接口的第二端及所述第四开关模块的第三端均接地;
所述第一开关模块被配置为在所述第一接口连接所述输入电源,且所述第二接口连接所述电池,以及所述电池的电压大于或等于所述第一电压阈值时导通;
所述第二开关模块还被配置为在所述第一开关模块导通时关断;
所述第四开关模块被配置为在所述第二开关模块关断时导通,以建立所述输入电源与所述第三接口的第一端之间的连接。
在一种可选的方式中,所述第四开关模块包括第一开关单元与第二开关单元;
所述第一开关单元的第一端与分别与所述第一开关模块的第二端、所述第二开关模块的第二端及所述第三开关模块的第一端连接,所述第一开关单元的第二端与所述第二开关单元的第一端连接,所述第一开关单元的第三端接地,所述第二开关单元的第二端与所述第一接口的第一端连接,所述第二开关单元的第三端与所述第三接口的第一端连接;
所述第一开关单元被配置为在所述第二开关模块关断时导通;
所述第二开关单元被配置为在所述第一开关单元导通时导通,以建立所述输入电源与所述第三接口的第一端之间的连接。
在一种可选的方式中,所述第一开关单元包括第六电阻、第七电阻与第三开关;
所述第六电阻的第一端分别与所述第一开关模块的第二端、所述第二开关模块的第二端及所述第三开关模块的第一端连接,所述第六电阻的第二端分别与所述第三开关的第一端及所述第七电阻的第一端连接,所述第三开关的第二端与所述第二开关单元的第一端连接,所述第七电阻的第二端及所述第三开关的第三端均接地。
在一种可选的方式中,所述第二开关单元包括第八电阻与第四开关;
所述第八电阻的第一端与所述第一开关单元的第二端连接,所述第八电阻的第二端与所述第四开关的第一端连接,所述第四开关的第二端与所述第三接口的第一端连接,所述第四开关的第三端与所述第一接口的第一端连接。
在一种可选的方式中,所述电池控制电路还包括第九电阻、第十电阻、第二发光二极管与第三发光二极管;
所述第九电阻的第一端与所述第一接口的第一端连接,所述第九电阻的第二端分别与所述第三接口的第一端、所述第二发光二极管的阳极及所述第三发光二极管的阳极连接,所述第二发光二极管的阴极分别与所述第三发光二极管的阴极及所述第十电阻的第一端连接,所述第十电阻的第二端接地;
所述第二发光二极管被配置为在所述第一接口与所述输入电源连接时点亮;
所述第三发光二极管被配置为在所述第二开关单元导通时点亮。
第二方面,本申请提供一种电子设备,该电子设备包括如上所述的电池控制电路。
本申请的有益效果是:本申请提供的电池控制电路,包括第一接口、第二接口、第一开关模块、第二开关模块与第三开关模块。其中,第一接口用于与输入电源连接,第二接口用于与电池连接,第一开关模块与第二开关模块及第三开关模块连接,第二开关模块与第一接口连接,第三开关模块与第二接口连接。在第一接口连接输入电源,且第二接口连接电池时,若电池的电压小于第一电压阈值,则第一开关模块关断。继而,第二开关模块与第三开关模块均受控于输入电源而导通。输入电源通过第二开关模块、第三开关模块后与电池连接,输入电源能够为电池进行充电。因此,相对于传统技术中通过充电芯片为电池充电的方案,本申请能够在实现为电池充电的同时,无需使用成本较高的充电芯片,从而,达到了降低成本的目的。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1为本申请实施例提供的电池控制电路的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的电池控制电路的电路结构示意图;
图3为本申请另一实施例提供的电池控制电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
请参照图1,图1为本申请实施例提供的电池控制电路的结构示意图。如图1所示,电池控制电路100包括第一接口J1、第二接口J2、第一开关模块10、第二开关模块20与第三开关模块30。其中,第一接口J1的第一端J1_1用于与输入电源Vin的正极连接,第二接口J2的第一端J2_1用于与电池的正极连接,第一开关模块10的第一端与第二开关模块20的第一端连接,第一开关模块10的第二端分别与第二开关模块20的第二端及第三开关模块30的第一端连接,第一开关模块10的第三端与第三开关模块30的第二端连接,第二开关模块20的第三端与第一接口J1的第一端J1_1连接,第三开关模块30的第三端与第二接口J2的第一端J2_1连接,第一接口J1的第二端J1_2、第二接口J2的第二端J2_2及第一开关模块10的第四端均接地GND。
具体地,第一开关模块10被配置为在第一接口J1连接输入电源Vin,且第二接口J2连接电池Bat,以及电池Bat的电压小于第一电压阈值时关断。第二开关模块20与第三开关模块30均被配置为在第一接口J1连接输入电源Vin,且第一开关模块10关断时,基于输入电源Vin而导通,以使输入电源Vin通过第二开关模块20与第三开关模块30为电池Bat充电。
在此实施例中,在第一接口J1接入输入电源Vin,且第二接口J2接入电池Bat时,若电池Bat的电压小于第一电压阈值,此时第一开关模块10处于关断状态。继而,第二开关模块20与第三开关模块30可受控于输入电源Vin而导通,亦即,输入电源Vin能够为第二开关模块20与第三开关模块30提供导通的电压,以使第二开关模块20与第三开关模块30导通。在该种情况下,输入电源Vin、第二开关模块20、第三开关模块30与电池Bat形成回路,输入电源Vin能够通过第二开关模块20与第三开关模块30为电池Bat充电。从而,实现了对电池的充电过程,并且,相对于相关技术中的技术方案,本申请还能够减少成本较高的用于为电池充电的充电芯片,有利于降低成本。
可以理解的是,在该实施例中,第一电压阈值可根据实际应用情况进行设置,本申请实施例对此不作具体限制。例如,在一实施方式中,可将第一电压阈值设置为电池Bat满充时的电压,其中,若电池Bat的电压超过其满充时的电压,电池Bat会出现过充异常。此时,在此实施例中,只有电池Bat的电压小于第一电压阈值才会进行充电,一方面,能够为电池Bat充入更多的电量,即能够使电池Bat达到满充的状态,以提升电池Bat的续航能力。另一方面,可防止电池Bat因过压而导致电池内压升高、电池变形、漏液等情况发生,能够对电池起到保护作用,有利于延长电池的使用寿命。
在一实施例中,如图2所示,该电池控制电路100还包括第三接口J3与第四开关模块40。其中,第三接口J3的第一端J3_1用于与负载200的正极连接,第四开关模块40的第一端分别与第一开关模块10的第二端、第二开关模块20的第二端及第三开关模块30的第一端连接,第四开关模块40的第二端与第一接口J1的第一端J1_1连接,第四开关模块40的第三端与第三接口J3的第一端J3_1连接,第三接口J3的第二端J3_2及第四开关模块40的第三端均接地GND。
具体地,第一开关模块10被配置为在第一接口J1连接输入电源Vin,且第二接口J2连接电池Bat,以及电池Bat的电压大于或等于第一电压阈值时导通。第二开关模块20还被配置为在第一开关模块10导通时关断。第四开关模块40被配置为在第二开关模块20关断时导通,以建立输入电源Vin与第三接口J3的第一端J3_1之间的连接。
在此实施例中,在第一接口J1接入输入电源Vin,且第二接口J2接入电池Bat时,以及第三接口J3接入负载200时,若电池Bat的电压大于或等于第一电压阈值,此时第一开关模块10处于导通状态。此时,第二开关模块20的第一端通过第一开关模块10后接地GND,第二开关模块20的第一端被强制拉低,第二开关模块20被关断。继而,第四开关模块40导通,输入电源Vin通过第四开关模块40、第三接口J3的第一端J3_1与负载200的正极形成回路。在该种情况下,一方面,由于第二开关模块20关断,输入电源Vin与电池Bat之间的连接断开,电池Bat不再被充电。另一方面,由于第四开关模块40导通,输入电源Vin与负载200之间连通,负载200得电。换言之,此时输入电源Vin不为电池Bat充电而只为负载200供电。
同样地,若将第一电压阈值设置为电池Bat满充时的电压,那么,在电池Bat被充电至等于第一电压阈值时,电池Bat停止被充电。从而,能够防止电池Bat出现过充的异常,有利于对电池Bat起到保护作用,以延长电池Bat的寿命。
在一实施例中,如图3所示,第一开关模块10包括可控稳压管DW1、第一电阻R1与第二电阻R2。其中,可控稳压管DW1的阴极与第二开关模块20的第一端连接,可控稳压管DW1的参考端分别与第一电阻R1的第一端及第二电阻R2的第一端连接,第一电阻R1的第二端分别与第二开关模块20的第二端及第三开关模块30的第三端连接,可控稳压管DW1的阳极及第二电阻R2的第二端均接地GND。
具体地,可控稳压管DW1在上电工作后,其内部会产生一个基准电压,该基准电压随着参考端所接入电压的变化而变化。当所接入电压变大,且比基准电压还大时,可控稳压管DW1的阳极与阴极导通;当所接入电压变小时,且比基准电压还小时,则可控稳压管DW1的阳极与阴极之间不导通。其中,在一实施方式中,可控稳压管DW1可选用型号为TL431的三端可调分流基准源,此时,可控稳压管DW1的基准电压为2.5V,本实施方式中,只需选择合适阻值的第一电阻R1与第二电阻R2,且在第一电阻R1与第二电阻R2的连接处的电压大于等于2.5V,可控稳压管DW1的阳极与阴极即可导通,需要说明的是,可控稳压管DW1的基准电压可根据实际需要设置,本实施例对此不作限制。
第一电阻R1与第二电阻R2用于对输入至可控稳压管DW1的参考端的电压进行分压,以防止可控稳压管DW1因输入电压过大而损坏。
可以理解的是,在此实施例中,可控稳压管DW1的阳极与阴极导通对应第一开关模块10导通,可控稳压管DW1的阳极与阴极之间不导通则对应第一开关模块10关断。同时,第一电压阈值对应可控稳压管DW1的基准电压。
在一实施例中,第二开关模块20包括第三电阻R3、第一开关Q1、第一二极管D1与第一电容C1。其中,第三电阻R3的第一端与第一接口J1的第一端J1_1连接,第三电阻R3的第二端与第一二极管D1的阳极连接,第一二极管D1的阴极分别与第一开关Q1的第一端、第一电容C1的第一端及第一开关模块10的第一端(即可控稳压管DW1的阴极)连接,第一电容C1的第二端与第一开关模块10的第三端(即可控稳压管DW1的参考端)连接,第一开关Q1的第二端分别与第一开关模块10的第二端(即第一电阻R1的第二端)及第三开关模块30的第一端连接,第一开关Q1的第三端与第一接口J1的第一端J1_1连接。
其中,在此实施例中,以第一开关Q1为NMOS管为例。NMOS管的栅极为第一开关Q1的第一端,NMOS管的源极为第一开关Q1的第二端,NOMS管的漏极为第一开关Q1的第三端。
具体地,第三电阻R3为限流电阻,以限制流入第一开关Q1的电流,防止第一开关Q1因电流过大而损坏,能够对第一开关Q1起到保护作用。第一电容C1用于进行滤波,以滤除高频干扰。第一二极管D1用于利用其单向导通特性以防止电压和电流出现倒灌现象,即防止电流从负极导通至正极。在一实施方式中,第一二极管D1可选用肖基特二极管。
在此实施例中,第一开关Q1导通即对应第二开关模块20导通,第一开关Q1关断即对应第二开关模块20关断。并且,当可控稳压管DW1的阳极与阴极之间不导通时,输入电源Vin通过第三电阻R3、第一二极管D1后为第一开关Q1的第一端提供导通电压,即第一开关Q1可受控于输入电源Vin而导通;当可控稳压管DW1的阳极与阴极导通时,第一开关Q1的第一端被强制拉低,第一开关Q1关断。
在一实施例中,第三开关模块30包括第二开关Q2、第四电阻R4、第五电阻R5与第一发光二极管LE1。其中,第二开关Q2的第一端分别与第四电阻R4的第一端、第五电阻R5的第一端、第一发光二极管LE1的阳极及第一开关模块10的第三端连接,第二开关Q2的第二端分别与第四电阻R4的第二端及第二接口J2的第一端J2_1连接,第二开关Q2的第三端分别与第一开关模块10的第二端及第二开关模块20的第二端(即第一开关Q1的第二端)连接,第五电阻R5的第二端及第一发光二极管LE1的阴极均接地GND。
其中,在此实施例中,以第二开关Q2为NMOS管为例。NMOS管的栅极为第二开关Q2的第一端,NMOS管的源极为第二开关Q2的第二端,NOMS管的漏极为第二开关Q2的第三端。
第四电阻R4与第五电阻R5用于在第二接口J2接入电池Bat时,对电池Bat的电压进行分压。
第一发光二极管LE1可用于指示电池Bat的工作状态。具体为,当电池Bat的电压大于或等于第二电压阈值时,电池Bat的电压经过第四电阻R4与第五电阻R5分压后的电压能够使第一发光二极管LE1被点亮;当电池Bat的电压小于第二电压阈值时,第一发光二极管LE1熄灭。换言之,在观察到第一发光二极管LE1点亮时,对应电池Bat的电压大于或等于第二电压阈值,在观察到第一发光二极管LE1熄灭时,对应电池Bat的电压小于第二电压阈值。
利用上述过程,可实现电池Bat的过放保护功能。例如,在一实施方式中,将第二电压阈值设置为电池Bat放电的截止电压,即若电池Bat的电压小于截止电压时,电池Bat会出现过放异常,可能造成电池Bat电极活性物质损伤,失去反应能力,使电池Bat寿命缩短。从而,在发现第一发光二极管LE1熄灭时,立即停止电池Bat的放电过程,以对电池Bat起到保护作用,有利于延长电池Bat的使用寿命。
在此实施例中,第二开关Q2导通即对应第三开关模块30导通,第二开关Q2关断即对应第三开关模块30关断。在可控稳压管DW1的阳极与阴极之间不导通时,第一开关Q1导通,此时,输入电源Vin通过第一开关Q1与第一电阻R1后为第二开关Q2提供导通电压,以使第二开关Q2导通。输入电源Vin通过第一开关Q1与第二开关Q2为电池Bat充电。
进而,随着电池Bat的电压的增大,第一电阻R1的第二端的电压也在增大,即可控稳压管DW1的参考端上的电压也在增大。直至,可控稳压管DW1的参考端上的电压大于或等于可控稳压管DW1的参考电压,可控稳压管DW1的阳极与阴极导通。第一开关Q1的第一端因接地GND而被强制拉低,第一开关Q1关断。此时,由于电池Bat的电压通过第四电阻R4与第五电阻R5后可为第二开关Q2提供导通电压,所以第二开关Q2仍保持导通。
在一实施例中,电池控制电路还包括第十一电阻R11。其中,第十一电阻R11的第一端与第一接口J1的第一端J1_1连接,十一电阻R11的第二端与第一开关Q1的第三端连接。
具体地,第十一电阻R11用于进行限流,以在第一开关Q1与第二开关Q2导通时,限制电池Bat的充电电流。换言之,第十一电阻R11能够控制电池Bat的充电速度,具体为,通过改变第十一电阻R1的电阻值即可对应改变电池Bat的充电电流,从而改变电池Bat的充电速度。
在一实施例中,第四开关模块40包括第一开关单元41与第二开关单元42。其中,第一开关单元41的第一端与分别与第一开关模块10的第二端、第二开关模块20的第二端及第三开关模块30的第一端连接,第一开关单元41的第二端与第二开关单元42的第一端连接,第一开关单元41的第三端接地GND,第二开关单元42的第二端与第一接口J1的第一端J1_1连接,第二开关单元42的第三端与第三接口J3的第一端J3_1连接。
其中,第一开关单元41被配置为在第二开关模块20关断时导通。第二开关单元42被配置为在第一开关单元41导通时导通,以建立输入电源Vin与第三接口J3的第一端J3_1之间的连接。
在此实施例中,第一开关单元41与第二开关单元42均导通时,对应第四开关模块40导通;第一开关单元41与第二开关单元42均关断时,对应第四开关模块40关断。
在一实施例中,第一开关单元41包括第六电阻R6、第七电阻R7与第三开关Q3。其中,第六电阻R6的第一端分别与第一开关模块10的第二端、第二开关模块20的第二端及第三开关模块30的第一端连接,第六电阻R6的第二端分别与第三开关Q3的第一端及第七电阻R7的第一端连接,第三开关Q3的第二端与第二开关单元42的第一端连接,第七电阻R7的第二端及第四开关Q4的第三端均接地GND。
其中,在此实施例中,以第三开关Q3为PNP型三极管为例。PNP型三极管的基极为第二开关Q2的第一端,PNP型三极管的发射极为第二开关Q2的第二端,PNP型三极管的集电极为第二开关Q2的第三端。
具体地,第六电阻R6与第七电阻R7作为分压电阻。在第一开关Q1导通时,输入电源Vin可通过第六电阻R6与第七电阻R7在第三开关Q3的第一端产生一高电平电压,以使第三开关Q3保持关断。在第一开关Q1关断,且第二开关Q2导通时,电池Bat的电压经过第六电阻R6与第七电阻R7的分压后,在第三开关Q3的第一端产生一低电平电压,以使第三开关Q3导通。
可理解,在此实施例中,第三开关Q3导通对应第一开关单元41导通,第三开关Q3关断对应第一开关单元41关断。
在一实施例中,第二开关单元42包括第八电阻R8与第四开关Q4。其中,第八电阻R8的第一端与第一开关单元41的第二端连接,第八电阻R8的第二端与第四开关Q4的第一端连接,第四开关Q4的第二端与第三接口J3的第一端J3_1连接,第四开关Q4的第三端与第一接口J1的第一端J1_1连接。
其中,在此实施例中,以第四开关Q4为PMOS管为例。PMOS管的栅极为第二开关Q2的第一端,PMOS管的源极为第二开关Q2的第二端,PMOS管的漏极为第二开关Q2的第三端。
具体地,第八电阻R8为限流电阻。在第三开关Q3导通时,第四开关Q4的第一端通过第三开关Q3接地而被拉低,第四开关Q4导通。继而,第三接口J3的第一端J3_1通过第四开关Q4与第一接口J1的第一端J1_1与输入电源Vin的正极连接,负载200得电。在第三开关Q3关断时,第四开关Q4也关断。
可理解,在此实施例中,第四开关Q4导通对应第二开关单元42导通,第四开关Q4关断对应第二开关单元42关断。
在一实施例中,电池控制电路还包括第九电阻R9、第十电阻R10、第二发光二极管LE2与第三发光二极管LE3。其中,第九电阻R9的第一端与第一接口J1的第一端J1_1连接,第九电阻R9的第二端分别与第三接口J3的第一端J3_1、第二发光二极管LE2的阳极及第三发光二极管LE3的阳极连接,第二发光二极管LE2的阴极分别与第三发光二极管LE3的阴极及第十电阻R10的第一端连接,第十电阻R10的第二端接地GND。
具体地,第二发光二极管LE2被配置为在第一接口J1与输入电源Vin连接时点亮。第三发光二极管LE3被配置为在第二开关单元42导通时点亮。
在此实施例中,第九电阻R9与第十电阻R10均作为限流电阻,以限制流过第二发光二极管LE2与第三发光二极管LE3的电流。
在第一接口J1与输入电源Vin连接时,输入电源Vin、第九电阻R9、第二发光二极管LE2、第十电阻R10形成回路,第二发光二极管LE2因得到驱动电压而被点亮。可见,第二发光二极管LE2可作为电源指示灯,用于指示第一接口J1已接入输入电源Vin。
在第二开关单元42导通时,输入电源Vin、第三发光二极管LE3、第十电阻R10形成回路,第三发光二极管LE3因得到驱动电压而被点亮。可见,第三发光二极管LE3可用于指示第二开关单元42导通。结合上述实施例可知,在电池Bat的电压大于或等于第一电压阈值时,可控稳压管DW1的阳极与阴极导通,第一开关Q1关断。继而,第三开关Q3与第四开关Q4均导通,第三发光二极管LE3被点亮。
从而,在一实施方式中,若将第一电压阈值设置为电池Bat满充时的电压,那么,在电池Bat被充电至等于第一电压阈值时,电池Bat停止被充电,同时第三发光二极管LE3被点亮。并且,在电池Bat未达到满充而处于充电过程时,由于第一开关Q1保持导通,则第三开关Q3与第四开关Q4均关断,第三发光二极管LE3熄灭。因此,第三发光二极管LE3可作为电池Bat满充时的指示灯。
需要说明的是,在本申请的实施例中,各开关的选型仅为一种示例,在其他的实施例中,各开关可以为任何可控开关,例如场效应晶体管MOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT、晶闸管SCR、门极可关断晶闸管GTO、电力晶体管GTR等类型,也可以是任意的常用开关,例如接触器、继电器、延时开关、光电开关、轻触开关、接近开关等类型,也可以是上述类型的多种组合形式。
同时,本申请实施例中的各个电阻可以为电阻值固定的电阻,也可以为可调电阻,本申请实施例对此不作具体限制。
为了更好的理解本申请,以下将对图2所示电路结构的工作原理进行介绍。
在一实施例中,在第一接口J1接入输入电源Vin、第二接口J2接入电池Bat且第三接口J3接入负载200时,若电池Bat的电压小于第一电压阈值,则可控稳压管DW1的阳极与阴极之间不导通。输入电源Vin、第三电阻R3、第一二极管D1、第一电容C1与第二电阻R2形成回路,以在第一开关Q1的第一端生成导通电压,使第一开关Q1导通。接着,输入电源Vin通过第十一电阻R11、第一开关后为第二开关Q2提供导通电压,第二开关Q2导通。输入电源Vin通过第一开关Q1与第二开关Q2为电池Bat充电,同时,输入电源Vin通过第九电阻R9后为第二发光二极管LE2提供驱动电压,以点亮第二发光二极管LE2。
从而,实现了对电池的充电过程,并且,相对于相关技术中的技术方案,本申请还能够减少成本较高的用于为电池充电的充电芯片,有利于降低成本。
继而,当电池Bat被充电至其电压大于或等于第一电压阈值时,可控稳压管DW1的阳极与阴极导通,第一开关Q1关断,第二开关Q2仍保持导通。电池Bat的电压通过第二开关Q2、第六电阻R6与第七电阻R7后为第三开关Q3提供低电平电压,第三开关Q3导通,第四开关Q4导通。输入电源Vin通过第四开关Q4为第三发光二极管LE3提供驱动电压,以点亮第三发光二极管LE3。
可见,若第一电压阈值为电池Bat满充时的电压,则在电池Bat达到满充值时,输入电源Vin停止为电池Bat充电,并且第三发光二极管LE3被点亮作为指示以提醒用户。从而,能够防止电池Bat出现过充异常,能够提高电池Bat使用的稳定性以及延长电池Bat的使用寿命。
可以理解的是,在此实施例中,电池Bat在达到满充后,若使用电池Bat对负载放电,以使电池Bat的电压逐渐下降。那么,在电池Bat的电压下降至小于第一电压阈值时,可控稳压管DW1的阳极与阴极之间再次不导通。第一开关Q1被导通,输入电源Vin可再为电池Bat充电。
在另一实施例中,在第一接口J1未接入输入电源Vin且第二接口J2接入电池Bat时,电池Bat可作为供电电源,以为负载进行供电。在该种情况下,由于第一接口J1未接入输入电源Vin,第一开关Q1关断,而第二开关Q2则由于电池Bat所提供的电压而导通(在电池Bat的电压大于或等于第二电压阈值时)。此时,电池Bat所提供的电压还能够为第一发光二极管LE1提供驱动电压,以点亮第一发光二极管LE1。当电池Bat放电至其电压小于第二电压阈值时,第二开关Q2关断,且第一发光二极管LE1熄灭。
可见,若第二电压阈值为电池Bat放电时的截止电压,则在电池Bat放电至截止电压时,第二开关Q2关断,并且第一发光二极管LE1被熄灭作为指示以提醒用户。从而,能够防止电池Bat出现过放异常,能够提高电池Bat使用的稳定性以及延长电池Bat的使用寿命。
本申请的实施例还提供一种电子设备,该电子设备包括如上任一实施例中的电池控制电路。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;在本申请的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电池控制电路,其特征在于,包括:
第一接口、第二接口、第一开关模块、第二开关模块与第三开关模块;
所述第一接口的第一端用于与输入电源的正极连接,所述第二接口的第一端用于与电池的正极连接,所述第一开关模块的第一端与所述第二开关模块的第一端连接,所述第一开关模块的第二端分别与所述第二开关模块的第二端及所述第三开关模块的第一端连接,所述第一开关模块的第三端与所述第三开关模块的第二端连接,所述第二开关模块的第三端与所述第一接口的第一端连接,所述第三开关模块的第三端与所述第二接口的第一端连接,所述第一接口的第二端、所述第二接口的第二端及所述第一开关模块的第四端均接地;
所述第一开关模块被配置为在所述第一接口连接所述输入电源,且所述第二接口连接所述电池,以及所述电池的电压小于第一电压阈值时关断;
所述第二开关模块与所述第三开关模块均被配置为在所述第一接口连接所述输入电源,且所述第一开关模块关断时,基于所述输入电源而导通,以使所述输入电源通过所述第二开关模块与所述第三开关模块为所述电池充电。
2.根据权利要求1所述的电池控制电路,其特征在于,所述第一开关模块包括可控稳压管、第一电阻与第二电阻;
所述可控稳压管的阴极与所述第二开关模块的第一端连接,所述可控稳压管的参考端分别与所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的第一端连接,所述第一电阻的第二端分别与所述第二开关模块的第二端及所述第三开关模块的第三端连接,所述可控稳压管的阳极及所述第二电阻的第二端均接地。
3.根据权利要求1所述的电池控制电路,其特征在于,所述第二开关模块包括第三电阻、第一开关、第一二极管与第一电容;
所述第三电阻的第一端与所述第一接口的第一端连接,所述第三电阻的第二端与所述第一二极管的阳极连接,所述第一二极管的阴极分别与所述第一开关的第一端、所述第一电容的第一端及所述第一开关模块的第一端连接,所述第一电容的第二端与所述第一开关模块的第三端连接,所述第一开关的第二端分别与所述第一开关模块的第二端及所述第三开关模块的第一端连接,所述第一开关的第三端与所述第一接口的第一端连接。
4.根据权利要求1所述的电池控制电路,其特征在于,所述第三开关模块包括第二开关、第四电阻、第五电阻与第一发光二极管;
所述第二开关的第一端分别与所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端、所述第一发光二极管的阳极及所述第一开关模块的第三端连接,所述第二开关的第二端分别与所述第四电阻的第二端及所述第二接口的第一端连接,所述第二开关的第三端分别与所述第一开关模块的第二端及所述第二开关模块的第二端连接,所述第五电阻的第二端及所述第一发光二极管的阴极均接地。
5.根据权利要求1所述的电池控制电路,其特征在于,所述电池控制电路还包括第三接口与第四开关模块;
所述第三接口的第一端用于与负载的正极连接,所述第四开关模块的第一端分别与所述第一开关模块的第二端、所述第二开关模块的第二端及所述第三开关模块的第一端连接,所述第四开关模块的第二端与所述第一接口的第一端连接,所述第四开关模块的第三端与所述第三接口的第一端连接,所述第三接口的第二端及所述第四开关模块的第三端均接地;
所述第一开关模块被配置为在所述第一接口连接所述输入电源,且所述第二接口连接所述电池,以及所述电池的电压大于或等于所述第一电压阈值时导通;
所述第二开关模块还被配置为在所述第一开关模块导通时关断;
所述第四开关模块被配置为在所述第二开关模块关断时导通,以建立所述输入电源与所述第三接口的第一端之间的连接。
6.根据权利要求5所述的电池控制电路,其特征在于,所述第四开关模块包括第一开关单元与第二开关单元;
所述第一开关单元的第一端与分别与所述第一开关模块的第二端、所述第二开关模块的第二端及所述第三开关模块的第一端连接,所述第一开关单元的第二端与所述第二开关单元的第一端连接,所述第一开关单元的第三端接地,所述第二开关单元的第二端与所述第一接口的第一端连接,所述第二开关单元的第三端与所述第三接口的第一端连接;
所述第一开关单元被配置为在所述第二开关模块关断时导通;
所述第二开关单元被配置为在所述第一开关单元导通时导通,以建立所述输入电源与所述第三接口的第一端之间的连接。
7.根据权利要求6所述的电池控制电路,其特征在于,所述第一开关单元包括第六电阻、第七电阻与第三开关;
所述第六电阻的第一端分别与所述第一开关模块的第二端、所述第二开关模块的第二端及所述第三开关模块的第一端连接,所述第六电阻的第二端分别与所述第三开关的第一端及所述第七电阻的第一端连接,所述第三开关的第二端与所述第二开关单元的第一端连接,所述第七电阻的第二端及所述第三开关的第三端均接地。
8.根据权利要求6所述的电池控制电路,其特征在于,所述第二开关单元包括第八电阻与第四开关;
所述第八电阻的第一端与所述第一开关单元的第二端连接,所述第八电阻的第二端与所述第四开关的第一端连接,所述第四开关的第二端与所述第三接口的第一端连接,所述第四开关的第三端与所述第一接口的第一端连接。
9.根据权利要求6所述的电池控制电路,其特征在于,所述电池控制电路还包括第九电阻、第十电阻、第二发光二极管与第三发光二极管;
所述第九电阻的第一端与所述第一接口的第一端连接,所述第九电阻的第二端分别与所述第三接口的第一端、所述第二发光二极管的阳极及所述第三发光二极管的阳极连接,所述第二发光二极管的阴极分别与所述第三发光二极管的阴极及所述第十电阻的第一端连接,所述第十电阻的第二端接地;
所述第二发光二极管被配置为在所述第一接口与所述输入电源连接时点亮;
所述第三发光二极管被配置为在所述第二开关单元导通时点亮。
10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-9任意一项所述的电池控制电路。
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2021
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