CN201146378Y - 电池充电保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的提供一种电池充电保护电路，通过控制器控制充电器对充电电池进行充电，该保护电路包括开关单元和温度传感器，控制器根据温度传感器输入的信号，控制开关单元导通或截止。通过温度传感器采集电池充电电路温度，由控制器进行处理，输出高低电平控制信号，控制开关单元导通或截止，从而实现电池充电高温或低温保护。本实用新型可以避免现有电池充电保护电路硬件资源浪费，从而降低成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及供电电路领域，特别涉及一种电池充电电路中的高温或低温保护电路。
背景技术
随着电子产品的小型化，其在各行业的应用也越来越普及，如何进一步保证电子产品在各种温度条件下的安全使用就成为电子产品设计者所必需考虑的问题。例如当充电电池在高温或低温条件下进行充电或放电时，由于电池的物理特性的变化，导致电池的损坏，造成电子产品不能正常使用，甚至造成对使用者人身伤害，为此必须对电池在高温或低温条件下进行充放电保护。目前充电保护电路主要包括一个电源管理芯片，可实现电池的充电管理，但不具有高或低温充电保护电路，要想实现对电池充电高或低温充电保护，需增加一颗专用的电池充电管理芯片来实现对电池充电的保护，此种电路结构造成硬件资源浪费，增加了成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决电池充电保护电路中硬件资源浪费，以及保护电路成本较高的不足。
为了解决上述不足，本实用新型的提供一种电池充电保护电路，通过控制器11控制充电器14对充电电池13进行充电，该保护电路包括开关单元12和温度传感器15，控制器11根据温度传感器15输入的信号，控制开关单元12导通或截止。所述控制器11上的电源、通用输入输出(GPIO，General-purposeI/O pore)和AC/DC输入分别与充电器14、第一MOS管Q1的栅极和温度传感器15连接，充电电池13正极与第二MOS管Q2的漏极连接。
所述开关单元11，用于控制充电电池13充电或停止充电，包括第一MOS管Q1和第一MOS管Q2，第一MOS管的栅极、源极和漏极分别与微控制器11通用输入输出、第二MOS管Q2的栅极连接、地连接，第二MOS管Q2的源极和漏极分别与控制器11的电源和充电电池13的正极连接。
所述二极管16用于保护充电电池13，其中二极管16阴极和阳极分别与第二MOS管Q2源极和栅极连接。
优选地，控制器优选型号为TW3029芯片。
本实用新型的通过温度传感器采集电池充电电路温度，由控制器进行处理，经控制器上的通用输入输出输出高低电平控制信号，控制开关单元导通或截止，从而实现电池充电高温或低温保护。可以有节约硬件资源，降低成本。
附图说明
图1为本实用新型的第一实施例电路原理图；
图2为本实用新型的第二实施例电路原理图。
本实用新型的目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
参照图1，电池充电保护电路，包括控制器11、开关单元12和温度传感器15，其中开关单元12包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2，控制器11上的电源、通用输入输出和AC/DC输入分别与充电器14、第一MOS管Q1的源极和温度传感器15连接，充电电池13与第二MOS管Q2的漏极连接。
开关单元12用于控制充电电池13充电或停止充电，由控制器11发出控制信号控制开关单元12导通或截止，其中第一MOS管Q1的栅极与微控制器11通用输入输出连接，第一MOS管Q1的源极与第二MOS管Q2的栅极连接，第一MOS管Q1的漏极与地连接，第二MOS管Q2的源极和漏极分别与控制器11电源和充电电池13正极连接。控制器11为TW3029芯片。
由控制器11将温度传感器15采集的温度信号转换成数字信号，并对该数字信号进行数字化处理生成数据，该数据与设在微处理11中的温度范围值数据进行比较，确定温度传感器15采集的温度是否在预设的温度范围内，如果采集的温度在预设的温度范围内时，由控制器11上的通用输入输出输出高电平控制信号，否则输出低电平控制信号，来控制开关单元12导通或截止，从而控制电池充电13或停止充电，其中电池充电电路工作温度范围根据需要设置。
具体地说，将电池充电电路工作温度范围设在-30℃～65℃，当温度传感器15采集的电池充电电路温度为高温66℃时，温度传感器15将此时的温度信号输送给控制器11上的AC/DC，由控制器11将温度信号转换成数字信号，并对该数字信号进行数字化处理生成数据，将该数据与设在微处理11中的温度范围-30℃～65℃数据进行比较，确定温度传感器15采集的温度是否在设置的范围内，由于温度传感器15采集电池充电电路温度为66℃，不在设定的温度范围-30℃～65℃，控制器11根据比较结果，通过通用输入输出输出低电平控制信号，开关单元12中的第一MOS管Q1截止，导致第二Q2也截止，从而充电回路断开，充电电池13停止充电。
当温度传感器15采集的电池充电电路温度为低温-35℃时，温度传感器15将此时的温度信号输送给控制器11上的AC/DC，由控制器11将温度传感器15输入的温度信号转换成数字信号，并对该数字信号进行数字化处理生成数据，将该数据与设在微处理11中的温度范围-30℃～65℃数据进行比较，确定温度传感器15采集的温度不在范围内，控制器11根据比较结果，通过通用输入输出输出低电平控制信号给开关单元12，开关单元12中的第一MOS管Q1截止，导致第二MOS管Q2也截止，从而充电回路断开，充电电池13停止充电。
当温度传感器15采集电池充电电路温度重新回到预设的温度范围-30℃～65℃内，如20℃时，温度传感器15将此时的温度信号输送给控制器11上的AC/DC，由控制器11将温度传感器15输入的温度信号转换成数字信号，并对该数字信号进行数字化处理生成数据，将该数据与设在控制器11中的温度范围-30℃～65℃数据进行比较，确定温度传感器15采集的温度不在范围内，控制器11比较根据结果，由通用输入输出输出高电平控制信号给开关单元12，开关单元12中的第一MOS管Q1导通，导致第二MOS管Q2也导通，从而充电回路导通，充电电池13可以充电，充电器14还通过控制器11上的电源向控制器11提供工作电源，并通过开关单元12对电池进行充电。
在第一实施例基础上还提出第二实施例，如图2所示，与第一实施例电路图相比，还包括二极管16，其中二极管16的阴极和阳极分别与第二MOS管Q2的源极和漏极连接，将温度传感器15改为热敏电阻17，其他电路构结构及连接关系不变。由于控制器11中的AC/DC输出恒流源，热敏电阻R的阻值与温度成线性关系，因此热敏电阻17上的电压降也与温度成线性关系，控制器11上的AC/DC接收到变化的电压后，由控制器11将根据热敏电阻17上的电压转换成数字信号，并与设在微处理11中的温度范围值进行比较，确定热敏电阻17采集的温度是否在范围内，如果采集的温度在设定的范围内时，控制器11上的通用输入输出输出高电平控制信号，否则输出低电平控制信号，来控制开关单元12导通或断开，从而控制充电电池13充电或停止充电，其中热敏电阻17选用NCP15XW223JO3RC，电池充电电路工作温度范围根据需要设置。
具体地说，将电池充电电路工作温度范围设在-30℃～65℃，当热敏电阻17采集电池充电电路温度为高温70℃时，由于热敏电阻17的阻值成线性变化，从而导致热敏电阻R上的电压降发生变化，并将此时热敏电阻17上的电压经AC/DC输入控制器11，由控制器11将热敏电阻17上的电压转换成数字信号，并对该数字信号进行数字化处理生成数据，将该数据与设在微处理11中的温度范围-30℃～65℃数据进行比较，确定热敏电阻17采集的温度不在范围内，控制器11根据比较结果，由通用输入输出输出低电平控制信号给开关单元12，开关单元12中的第一MOS管Q1截止，导致第二MOS管Q2也截止，从而充电回路断开，充电电池13停止充电。同时控制器11可以由充电器14提供工作电源进行工作，由于此时二极管16的阴极电压高于其阳极电压，不能导通工作，充电电池13不能给通过二极管16给控制器11提供工作电源进行工作。
当热敏电阻R采集电池充电电路温度为低温-40℃时，热敏电阻17上的电压降也发生变化，并将此时热敏电阻17上的电压经AC/DC输入控制器11，由控制器11将热敏电阻R上的电压转换成数字信号，并对该数字信号进行数字化处理生成数据，将该数据与设在微处理11中的温度范围-30℃～65℃数据进行比较，确定热敏电阻17采集的温度不在范围内，控制器11根据比较结果，由通用输入输出输出低电平控制信号给开关单元12，开关单元12中的第一MOS管Q1截止，导致第二MOS管Q2也截止，从而充电回路断开，充电电池13停止充电，同时控制器11可以由充电器14提供工作电源进行工作，由于此时二极管16的阴极电压高于其阳极电压，不能导通工作，充电电池13不能给通过二极管16给控制器11提供工作电源进行工作，此时可以通过充电器14给控制器11提供工作电源。
当热敏电阻17采集电池充电电路温度重新回到预设的温度范围-30℃～65℃内，如3O℃时，热敏电阻R上的电压发生变化，控制器11上的AC/DC输入电压也发生变化，由控制器11将20℃时热敏电阻R上的电压转换成换成数字信号，并对该数字信号进行处理生成数字数据，将该数字数据与设在控制器11中的温度范围数据进行比较，确定热敏电阻R上的该数字数据在设定的范围内，控制器11根据比较结果，通过通用输入输出输出高电平控制信号，此时开关单元12中的第一MOS管Q1导通，导致第二MOSQ2也导通，从而充电回路导通，充电电池可以进行充电，同时充电器14还通过控制器11上的电源向控制器11提供工作电源。若充电器14提供的电压低于充电电池13的电压时，由于二极管16的阳极电压高于其阴极电压，二极管16导通，此时充电电池还通过二极管16向控制器11提供一部分电能，另一部分电能由充电器14提供。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种电池充电保护电路，通过控制器(11)控制充电器(14)对充电电池(13)进行充电，其特征在于，该保护电路包括开关单元(12)和温度传感器(15)，控制器(11)根据温度传感器(15)采集的信号，控制开关单元(12)导通或截止。
2.根据权利要求1所述的电池充电保护电路，其特征在于，所述开关单元(12)包括第一MOS管(Q1)和第一MOS管(Q2)，第一MOS管的栅极、源极和漏极分别与微控制器(11)通用输入输出、第二MOS管(Q2)的栅极连接、地连接，第二MOS管(Q2)的源极和漏极分别与控制器(11)的电源和充电电池(13)的正极连接。
3.根据权利要求1所述的电池充电保护电路，其特征在于，所述温度传感器(15)还可以是热敏电阻(17)。
4.根据权利要求3所述的电池充电保护电路，其特征在于，所述热敏电阻(17)为NCP15XW223JO3RC。
5.根据权利要求1所述的电池充电保护电路，其特征在于，还包括二极管(16)用于保护充电电池(13)，二极管(16)的阴极和阳极分别与第二MOS管(Q2)的源极和漏极连接。
6.根据权利要求1所述的电池充电保护电路，其特征在于，电池充电保护电路预设温度范围为-30℃～65℃。
7.根据权利要求1所述的电池充电保护电路，其特征在于，控制器为TW3029芯片。
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