CN116435963A - 电压保护电路、芯片及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电压保护电路、芯片及电子设备，该电压保护电路包括输入模块、控制模块和输出模块；所述输入模块，用于检测蓄电池的电压并将所述电压传输至所述控制模块；所述控制模块，用于获取所述蓄电池的规格信息后，根据所述规格信息，调用对应的预设值范围，并判断所述电压是否在所述对应的预设值范围内，若是，则控制所述输出模块向电源输出使所述电源正常工作的控制信号，若否，则控制所述输出模块向所述电源输出使所述电源停止工作的控制信号。本申请能够根据不同规格的蓄电池输入的电压，向电源提供合适的电压保护策略。

Description

电压保护电路、芯片及电子设备

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，具体涉及一种电压保护电路、芯片及电子设备。

背景技术

在大力发展新能源科技的趋势中，电动车技术领域是新能源技术领域中的一个重要子领域。近年来，我国的电动车技术在持续进步，使我国制造的电动车越来越安全、可靠。为了提高电动车的安全性，现有的技术方案可以为电动车提供电压保护，但是，为了适应市场需求，现有电动车的蓄电池规格很多，而现有的技术方案不能适配多种不同规格的蓄电池，导致不适用于在宽电压状态工作的电源，极大地限制了对电动车的电源起到的电压保护作用。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种电压保护电路、芯片及电子设备，能够根据不同规格的蓄电池输入的电压，向电源提供合适的电压保护策略。

本申请提供一种电压保护电路，包括输入模块、控制模块和输出模块；

所述输入模块，用于检测蓄电池的电压并将所述电压传输至所述控制模块；

所述控制模块，用于获取所述蓄电池的规格信息后，根据所述规格信息，调用对应的预设值范围，并判断所述电压是否在所述对应的预设值范围内，若是，则控制所述输出模块向电源输出使所述电源正常工作的控制信号，若否，则控制所述输出模块向所述电源输出使所述电源停止工作的控制信号。

可选地，所述控制模块还用于：

将所述电压与预设电压值进行对比，并根据对比结果确定规格信息，以获取所述蓄电池的规格信息。

可选地，所述控制模块还用于：

将所述电压与预设数值表中多个预设电压值范围进行匹配，当所述电压在对应的预设电压值范围内时，基于所述预设数值表中预设电压值范围与规格信息的映射关系，确定对应的规格信息，以获取所述蓄电池的规格信息。

可选地，所述控制模块还用于：

检测所述电源处于正常工作的状态或处于停止工作的状态；

当所述电源处于正常工作的状态时，检测所述电源是否处于低功耗模式，若是，则控制所述输入模块根据预设周期对所述蓄电池进行检测，直至检测到所述蓄电池的电压在所述对应的预设值范围内，若否，则当检测到预设指令时，通过所述输出模块控制所述电源处于低功耗模式；

当所述电源处于停止工作的状态时，停止工作。

可选地，所述输入模块包括第一滤波单元；

所述第一滤波单元的输入端用于输入所述蓄电池的电压，所述第一滤波单元的输出端与所述控制模块的第一输入端连接。

可选地，所述输出模块包括第二滤波单元和反馈单元；

所述第二滤波单元的输入端与所述控制模块的第一输出端连接，所述第二滤波单元的输出端用于输出所述控制模块的控制信号；

所述反馈单元的输入端与所述第二滤波单元的输出端连接，所述反馈单元的输出端与所述控制模块的第二输入端连接。

可选地，所述电压保护电路还包括：

频率控制模块，与所述控制模块连接，用于调节所述控制模块的频率，以使所述控制模块的频率与所述电源的频率相同。

可选地，所述电压保护电路还包括：

旁路滤波模块，与所述控制模块连接，用于获取所述控制模块缓启动的电能，并输出所述电能。

本申请提供一种芯片，包括如上任一项所述的电压保护电路。

本申请提供一种电子设备，包括蓄电池、电源以及如上所述的芯片，所述芯片与所述蓄电池和所述电源连接。

本申请提供一种电压保护电路、芯片及电子设备，该电压保护电路包括：输入模块，用于检测蓄电池的电压并将电压传输至控制模块；控制模块，用于获取蓄电池的规格信息后，根据规格信息，调用对应的预设值范围，并判断电压是否在对应的预设值范围内，若是，则控制输出模块向电源输出使电源正常工作的控制信号，若否，则控制输出模块向电源输出使电源停止工作的控制信号。当需要适配不同规格的蓄电池时，本申请通过输入模块向控制模块输入检测蓄电池的电压，由于不同规格的蓄电池的电压不相同，因此控制模块根据蓄电池的规格信息，调用对应的预设值范围，并判断蓄电池的电压是否在对应的预设值范围内，从而根据判断结果，通过输出模块输出使电源正常工作或停止工作的控制信号，进而以不同的控制信号控制电源，实现向电源提供合适的电压保护策略，以对电动车的电源起到的电压保护作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电压保护电路的第一结构示意图；

图2为本申请实施例提供的输出模块的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电压保护电路的第二结构示意图；

图4为本申请实施例提供的芯片的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；

其中，1、输入模块；2、控制模块；3、输出模块；4、芯片；5、电子设备；31、第二滤波单元；32、反馈单元；51、蓄电池；52、电源。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域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。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

请参见图1，图1为本申请实施例提供的电压保护电路的第一结构示意图。

本申请提供一种电压保护电路，包括输入模块1、控制模块2和输出模块3。

输入模块1，用于检测蓄电池的电压并将电压传输至控制模块2。

控制模块2，用于获取蓄电池的规格信息后，根据规格信息，调用对应的预设值范围，并判断电压是否在对应的预设值范围内，若是，则控制输出模块3向电源输出使电源正常工作的控制信号，若否，则控制输出模块3向电源输出使电源停止工作的控制信号。

可以理解的是，蓄电池的规格信息包括蓄电池的电压、电流、电池材质等标识信息。例如，工作电压为12伏的蓄电池的标识信息为12V，工作电压为24伏的蓄电池的标识信息为24V，需要说明的是，蓄电池根据工作电压进行分类，还可以得到多种不同规格的蓄电池，在此不一一列举。

在一个具体实施例中，获取到标识信息为12V，即表明该蓄电池的工作电压为12伏，该调用的预设值范围为(9,16)，当检测该蓄电池得到的电压小于9V或大于16V时，控制输出模块3向电源输出使电源停止工作的控制信号；当检测蓄电池得到的电压大于9V或小于16V时，控制输出模块3向电源输出使电源正常工作的控制信号。

在另一个具体实施例中，获取到标识信息为24V，该调用的预设值范围为(20,32)，则当检测该蓄电池得到的电压小于20V或大于32V时，控制输出模块3向电源输出使电源停止工作的控制信号；当检测蓄电池得到的电压大于20V或小于32V时，控制输出模块3向电源输出使电源正常工作的控制信号。

可选地，本申请还提供一些实施例，在本实施例的电压保护电路中，控制模块2还用于：

将电压与预设电压值进行对比，并根据对比结果确定规格信息，以获取蓄电池的规格信息。

可以理解的是，根据保护预制条件：规格信息为12V的蓄电池需不低于10.5V，将检测该蓄电池得到的电压与预设电压值10.5V进行对比，只有当检测该蓄电池得到的电压不低于10.5V时，将该蓄电池判定为规格信息为12V的蓄电池，从而确定该蓄电池的规格信息。同理，将检测该蓄电池得到的电压与预设电压值21V进行对比，只有当检测该蓄电池得到的电压不低于21V时，将该蓄电池判定为规格信息为24V的蓄电池。

可选地，本申请还提供一些实施例，在本实施例的电压保护电路中，控制模块2还用于：

将电压与预设数值表中多个预设电压值范围进行匹配，当电压在对应的预设电压值范围内时，基于预设数值表中预设电压值范围与规格信息的映射关系，确定对应的规格信息，以获取蓄电池的规格信息。

可以理解的是，预设数值表中可以设置多个预设电压值范围，例如，(0,10.5)，(10.5,21)，(21,30)，(30,62)……将检测该蓄电池得到的电压与预设数值表中多个预设电压值范围进行匹配，当检测该蓄电池得到的电压大于10.5V小于21V时，根据规格信息为12V的蓄电池需不低于10.5V的映射关系，将该蓄电池判定为规格信息为12V的蓄电池，从而确定该蓄电池的规格信息。

可选地，本申请还提供一些实施例，在本实施例的电压保护电路中，控制模块2还用于：

检测电源处于正常工作的状态或处于停止工作的状态；当电源处于正常工作的状态时，检测电源是否处于低功耗模式，若是，则控制输入模块1根据预设周期对蓄电池进行检测，直至检测到蓄电池的电压在对应的预设值范围内，若否，则当检测到预设指令时，通过输出模块3控制电源处于低功耗模式；当电源处于停止工作的状态时，停止工作。

在一些实施例中，当电源标记为AccOn时，电源处于正常工作的状态，当电源标记为AccOff时，电源处于停止工作的状态。正常工作的状态的电源也会进入低功耗模式，例如，当唤醒系统的行为时，即会检测到预设指令，此时控制模块2通过输出模块3向电源输出降低工作电压的控制信号从而控制电源处于低功耗模式。对于进入低功耗模式的电源，控制模块2每间隔一段时间，做一轮电压检测，从而实现控制输入模块1根据预设周期对蓄电池进行检测，例如，每隔30秒对蓄电池进行检测以获得蓄电池的电压。

可选地，本申请还提供一些实施例，控制模块2为可编程的电源管理芯片。

可选地，本申请还提供一些实施例，在本实施例的电压保护电路中，输入模块1包括第一滤波单元；

第一滤波单元的输入端用于输入蓄电池的电压，第一滤波单元的输出端与控制模块2的第一输入端连接。

在一些实施例中，利用一个或多个电容构成第一滤波单元以实现滤波功能，在另一些实施例中，利用一个或多个电容以及电阻构成第一滤波单元以实现滤波功能。

在一个具体实施例中，第一滤波单元包括第一电容和第二电容，第一电容和第二电容的一端均连接控制模块2的第一输入端，并作为第一滤波单元的输入端用于输入蓄电池的电压，第一电容和第二电容的另一端均接地。

可以理解的是，本实施例能够稳定检测蓄电池获得的电压，保证向控制模块2输入准确的电压。

请参见图2，图2为本申请实施例提供的输出模块3的结构示意图。

可选地，本申请还提供一些实施例，在本实施例的电压保护电路中，输出模块3包括第二滤波单元31和反馈单元32；

第二滤波单元31的输入端与控制模块2的第一输出端连接，第二滤波单元31的输出端用于输出控制模块2的控制信号；

反馈单元32的输入端与第二滤波单元31的输出端连接，反馈单元32的输出端与控制模块2的第二输入端连接。

在一些实施例中，利用一个或多个电容构成第二滤波单元31以实现滤波功能，在另一些实施例中，利用一个或多个电容以及电阻构成第二滤波单元31以实现滤波功能。

在一个具体实施例中，第二滤波单元31包括第三电容、第一电感以及第五电容。第三电容的一端与控制模块2的第二输出端连接，第三电容的一端与控制模块2的第一输出端连接；第一电感的一端与控制模块2的第一输出端连接，第一电感的另一端作为第二滤波单元31的输出端用于输出控制模块2的控制信号；第五电容的一端与第一电感的另一端连接，第五电容的另一端接地。

在本实施例中，第二滤波单元31能够稳定控制模块2输出的控制信号(设定电压)，保证控制模块2输出准确的控制信号。

在一些实施例中，反馈单元32可以由电阻构成，也可以由晶体管构成。

在一个具体实施例中，反馈单元32包括第一电阻和第二电阻。第一电阻的一端作为反馈单元32的输入端，第一电阻的另一端与控制模块2的第二输入端连接；第二电阻的一端与第一电阻的另一端连接，第二电阻的另一端接地。

在本实施例中，反馈单元32能够为控制模块2稳定工作提供准确的反馈电压。

可选地，本申请还提供一些实施例，在本实施例的电压保护电路中，还包括：

频率控制模块2，与控制模块2连接，用于调节控制模块2的频率，以使控制模块2的频率与电源的频率相同。

可以理解的是，频率控制模块2可以是时钟控制芯片。

在一个具体实施例中，频率控制模块2为开关频率偏置电阻，其一端与控制模块2的第三输入端连接，其另一端接地。

可选地，本申请还提供一些实施例，在本实施例的电压保护电路中，还包括：

旁路滤波模块，与控制模块2连接，用于获取控制模块2缓启动的电能，并输出电能。

在一个具体实施例中，旁路滤波模块为第四电容，第四电容的一端与控制模块2的第三输出端连接，第四电容的另一端接地。

在另一些实施例中，旁路滤波模块可以是由可控开关的开关管组成。

请参见图3，图3为本申请实施例提供的电压保护电路的第二结构示意图。

在一个具体实施例中，控制模块2为可编程的电源管理芯片，该可编程的电源管理芯片包括第一输入端VIN、第二输入端FB、第三输入端RT/CLK、第四输入端EN以及第一输出端SW、第二输出端BOOT、第三输出端SS、第四输出端GND。第一电容C1和第二电容C2的一端均连接第一输入端VIN和第四输入端EN，并用于输入蓄电池的电压，第一电容C1和第二电容C2的另一端均接地。第三电容C3的一端与第二输出端BOOT连接，第三电容的一端与第一输出端SW连接；第一电感L1的一端与第一输出端SW连接，第一电感L1的另一端用于输出控制模块2的控制信号；第五电容C5的一端与第一电感L1的另一端连接，第五电容C5的另一端接地。第一电阻R1的一端与第一电感L1的另一端连接，第一电阻R1的另一端与第二输入端FB连接；第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端连接，第二电阻R2的另一端接地。开关频率偏置电阻R4的一端与控制模块2的第三输入端连接，开关频率偏置电阻R4的另一端接地。第四电容C4的一端与第三输出端RT/CLK连接，第四电容C4的另一端接地。蓄电池的电压V_IN输入至第一输入端VIN，控制信号V_OUT由第一电感L1的另一端输出。

本申请提供一种电压保护电路，该电压保护电路包括：输入模块1，用于检测蓄电池的电压并将电压传输至控制模块2；控制模块2，用于获取蓄电池的规格信息后，根据规格信息，调用对应的预设值范围，并判断电压是否在对应的预设值范围内，若是，则控制输出模块3向电源输出使电源正常工作的控制信号，若否，则控制输出模块3向电源输出使电源停止工作的控制信号。当需要适配不同规格的蓄电池时，本申请通过输入模块1向控制模块2输入检测蓄电池的电压，由于不同规格的蓄电池的电压不相同，因此控制模块2根据蓄电池的规格信息，调用对应的预设值范围，并判断蓄电池的电压是否在对应的预设值范围内，从而根据判断结果，通过输出模块3输出使电源正常工作或停止工作的控制信号，进而以不同的控制信号控制电源，实现向电源提供合适的电压保护策略，以对电动车的电源起到的电压保护作用。

请参见图4，图4为本申请实施例提供的芯片的结构示意图。

本申请提供一种芯片4，包括如上任一项的电压保护电路。

本实施例的芯片4能够实现如上的技术效果，在此不再累述。

请参见图5，图5为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

本申请提供一种电子设备5，包括蓄电池51、电源52以及上述芯片4，该芯片4与蓄电池51和电源52连接。

本申请提供一种电子设备5，其中，电压保护电路包括：输入模块1，用于检测蓄电池的电压并将电压传输至控制模块2；控制模块2，用于获取蓄电池的规格信息后，根据规格信息，调用对应的预设值范围，并判断电压是否在对应的预设值范围内，若是，则控制输出模块3向电源输出使电源正常工作的控制信号，若否，则控制输出模块3向电源输出使电源停止工作的控制信号。当需要适配不同规格的蓄电池时，本申请通过输入模块1向控制模块2输入检测蓄电池的电压，由于不同规格的蓄电池的电压不相同，因此控制模块2根据蓄电池的规格信息，调用对应的预设值范围，并判断蓄电池的电压是否在对应的预设值范围内，从而根据判断结果，通过输出模块3输出使电源正常工作或停止工作的控制信号，进而以不同的控制信号控制电源，实现向电源提供合适的电压保护策略，以对电动车的电源起到的电压保护作用。

尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。

即，以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

另外，对于特性相同或相似的结构元件，本申请可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，本申请给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

Claims (10)

1.一种电压保护电路，其特征在于，包括输入模块、控制模块和输出模块；

所述输入模块，用于检测蓄电池的电压并将所述电压传输至所述控制模块；

所述控制模块，用于获取所述蓄电池的规格信息后，根据所述规格信息，调用对应的预设值范围，并判断所述电压是否在所述对应的预设值范围内，若是，则控制所述输出模块向电源输出使所述电源正常工作的控制信号，若否，则控制所述输出模块向所述电源输出使所述电源停止工作的控制信号。

2.根据权利要求1所述的电压保护电路，其特征在于，所述控制模块还用于：

将所述电压与预设电压值进行对比，并根据对比结果确定规格信息，以获取所述蓄电池的规格信息。

3.根据权利要求1所述的电压保护电路，其特征在于，所述控制模块还用于：

将所述电压与预设数值表中多个预设电压值范围进行匹配，当所述电压在对应的预设电压值范围内时，基于所述预设数值表中预设电压值范围与规格信息的映射关系，确定对应的规格信息，以获取所述蓄电池的规格信息。

4.根据权利要求1所述的电压保护电路，其特征在于，所述控制模块还用于：

检测所述电源处于正常工作的状态或处于停止工作的状态；

当所述电源处于正常工作的状态时，

检测所述电源是否处于低功耗模式，若是，则控制所述输入模块根据预设周期对所述蓄电池进行检测，直至检测到所述蓄电池的电压在所述对应的预设值范围内，若否，则当检测到预设指令时，通过所述输出模块控制所述电源处于低功耗模式；

当所述电源处于停止工作的状态时，停止工作。

5.根据权利要求1所述的电压保护电路，其特征在于，所述输入模块包括第一滤波单元；

所述第一滤波单元的输入端用于输入所述蓄电池的电压，所述第一滤波单元的输出端与所述控制模块的第一输入端连接。

6.根据权利要求1所述的电压保护电路，其特征在于，所述输出模块包括第二滤波单元和反馈单元；

所述第二滤波单元的输入端与所述控制模块的第一输出端连接，所述第二滤波单元的输出端用于输出所述控制模块的控制信号；

所述反馈单元的输入端与所述第二滤波单元的输出端连接，所述反馈单元的输出端与所述控制模块的第二输入端连接。

7.根据权利要求1所述的电压保护电路，其特征在于，还包括：

频率控制模块，与所述控制模块连接，用于调节所述控制模块的频率，以使所述控制模块的频率与所述电源的频率相同。

8.根据权利要求1所述的电压保护电路，其特征在于，还包括：

旁路滤波模块，与所述控制模块连接，用于获取所述控制模块缓启动的电能，并输出所述电能。

9.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的电压保护电路。

10.一种电子设备，其特征在于，包括蓄电池、电源以及如权利要求9所述的芯片，所述芯片与所述蓄电池和所述电源连接。

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