CN201422027Y - 一种双电池充放电电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种双电池充放电电路，该电路包括：过流检测电路和双路充电开关电路，过流检测电路的输出端与所述双路充电开关电路的输入相连；过流检测电路的输入与充电器的输出相连；双路充电开关电路的输出分别与主电池和副电池正极相连。该电路延长电池设备的使用时间，同时免除频繁更换电池的麻烦，减少因为大容量电池使用带来的各种风险。

Description

一种双电池充放电电路
技术领域：
本发明涉及电池充电放电电路，确切地说是一种可自由拔插的双电池供电电路。
技术背景：
在当今的高科技时代，移动电话、PDA、笔记本电脑、医疗设备以及测量仪器等便携式设备随处可见。随着便携式产品功能日益强大，功耗也随之增长。供电问题成为工程师设计环节较为头痛的问题。
目前，通常的便携式产品采用锂离子或镍氢电池供电，由于需要保证设备尽可能长的工作时间或者待机时间，需要增大电池容量，一般采用多节串联，或者增大单节电池容量两种方式：
1、增大单节电池容量：大容量电池单位容量大，体积不会很大，节约产品空间，但是这样的电池充电时间和充电电流变大，容易引起电池充电电路发热严重，容量越大的电池，爆炸的风险也增大，同时大容量的电池，制作难度加大，成本增加，而且不易采购；
2、多节电池并联，电池电压升高，需要增加单独充电控制电路，增加了充电电路复杂程度，增加了电路成本，而且各家充电控制芯片不能兼容，无法实现通用性。
发明内容：
因此，为了延长设备的使用时间，同时免除频繁更换电池的麻烦，减少因为大容量电池使用带来的各种风险，本申请提出了双电池充电的概念及相应的双电池充放电电路。
本发明的另一个目的是提供一种成本低，易实现的双电池充放电电路；该电路可配合电池大大提高待机时间。
本发明解决的技术问题采用的方案是：
一种双电池充放电电路，其特征在于该电路包括：过流检测电路和双路充电开关电路，所述过流检测电路的输出端与所述双路充电开关电路的输入相连；所述的过流检测电路的输入与充电器的输出相连；所述的双路充电开关电路的输出分别与主电池和副电池正极相连。所述过流检测电路由一个PNP三极管以及所述的PNP三极管的集电极相连的电流检测电阻组成，通过检测所述电流检测电阻两端的电压，计算流经所述电流检测电阻的电流，若大于系统设定门限值，可以通过控制所述的PNP三极管的基极电流，关断所述的PNP三极管。
所述的双路充电开关电路，其具有两路独立的充电开关控制电路、充电控制开关以及两路独立的预充电电路；所述的两路充电开关控制电路通过外部电平导通或者截止充电控制开关，达到控制充电或者放电的目的；所述的预充电电路包括一个NPN三极管以及与所述的NPN三极管的发射机相连的限流电阻，所述的NPN三极管的基极连接一个电阻至电流检测电路的输入端，当充电器插入，高电平将会打开所述的NPN三极管，对电池进行预充电，预充电的电流通过调节所述的限流电阻实现。
上述的两路独立的充电开关控制电路，其中一路控制主电池充放电，充电控制开关的输出与主电池正极相连；另一路控制副电池充放电，充电控制开关的输出与副电池正极相连。
上述的充电控制开关，其包括：一个MOS管以及与MOS管栅极相连的上拉控制和下拉控制电路。
上述的下拉控制电路，其包括：带偏置的NPN三极管以及与所述的带偏置的NPN三极管的基极相连的外部控制端。
上述的上拉控制电路，其包括：上拉MOS管以及控制所述上拉MOS管的栅极相连的控制三级管；若果所述的控制三极管导通，则所述的上拉MOS管导通。
上述的控制三极管与带偏置的NPN三极管，都是内部带偏置电阻的NPN型三极管。
本发明全部采用分立元件搭建，电路简单，容易实现，成本低廉，且电路结合软件进行控制和调节，灵活方便。
采用本发明的电池可以是锂电池和镍氢电池的任意一种，这种电路的设计，大大减小了电池的使用风险和制作成本。
附图说明：
图1是本发明的电路原理图；
图2是本发明外部控制时序图；
图3是采用本发明的电池充电曲线图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步描述：
以图1电路为实施例：
实施例中，主，副电池均采用3节串联的镍氢电池，充电输入电压5V。
充电过程：
如图1，电路的输入端V_CHG经过PNP三极管VT2，再经过电阻R3到达V_MAIN，再通过VT5和VT8分别到达电池X1和X2的正极。
过流保护：电路通过检测CHG_SENSE和V_MAINd的电压，两电压差值除以R3的阻值，可以计算出充电干路的电流，通过监测该电流，当超过系统设定值时，系统通过控制VT2的基极电流，达到防止电路过流的目的。
外部系统通过VBAT_M和VBAT_S分别检测主电池和副电池电压，并通过BATT_M和BATT_S检测电池温度，并且检测电池是否在位。当电池电压低于3.3V，充电过程处于预充电状态，VT5于图一中预充电电电路，VT6和R7组成主电池预充电路径，VT7和R9组成副电池预充电路径，通过R7和R9限制预充电电流在100mA以内。若电池电压达到3.3V，系统通过给BAT_FET置高电平，打开VT5，优先给主电池充电，此时主电池进入快充状态，随着镍氢电池电压升高，充电电流逐渐变小，当充电电流小于阀值150mA，快充状态结束，进入维持充电状态，此状态下涓流充电，4小时后，主电池充电完成(充电电压和电流变化曲线图见图2和图3)，再通过置高BAT_FET_S给副电池充电。
放电过程：
当充电器不在位，V_CHG电压为0V，VT2截止，主电池和副电池分别通过VT5和VT8给V_MAIN供电。未开机前，BAT_FET_S和BAT_PULLUP默认为低电平，VT4和VT8截止，VT5默认导通，主电池X1提供开机电压。开机后，若系统判断主电池X1电压低，则马上通过设置BAT_FET_S高电平，使VT8导通，由副电池X2供电。，
系统通过控制BAT_FET和BAT_FET_S来导通VT5或VT8，但是需要注意VT5和VT8不能同一时间导通。否则在两电池电压过悬殊的时候，高电压的电池将会对低电压电池倒灌电流。实验证明当VT5和VT8同时导通时间不超过0.5S，瞬间电流不超过1.5A，这个电流值对电池和电路的性能没有损害。
系统通过置BAT_FET高电平，导通VT3，从而导通VT5，让主电池X1优先供电，系统检测VBAT_M电压，此时，系统将BAT_FET_S置低，使VT8截止。当VBAT_M电压低于3.3V，系统认为主电池电量耗尽，这是，系统通过对BAT_FET_S置高导通VT9，从而导通VT8，切换到副电池X2供电；并且同时将BAT_FET置低和BAT_PULLUP置低，将VT4导通，使VT5截止；
异常情况：
若正在给其中一个电池充电，突然断开正在充电电池，系统通过判断电池是否在位，否则切换至另一电池充电。
若正在给电池充电，突然断开充电器，系统控制信号不需变动，电池由充电变为放电，保持系统供电不断；
若充电完成，开机状态下，VT5和VT8处于截至状态，突然断开充电器，V_CHG电压降至0，使VT5导通，由主电池X1提供电源给V_MAIN，保持系统不断电；
若充电完成，开机状态下，主电池X1不在位，VT5和VT8处于截至状态，突然断开充电器，由副电池X1通过VT8的反向保护二极管提供电源给V_MAIN，保持系统不断电；然后系统通过控制BAT_FET_S置高，导通VT8，由副电池供电。
若断开充电器，由主电池供电，副电池截止，此时拔掉主电池，副电池X1通过VT8的反向保护二极管提供电源给V_MAIN，保持系统不断电；然后系统通过控制BAT_FET_S置高，导通VT8，由副电池供电。若由副电池供电，此时主电池电量耗尽，拔掉副电池，系统断电。
本实施例中的器件均为三极管，MOS管，电阻电容，等分立元件，价格低廉，方便采购，而且充放电限制电流可以通过软件设置灵活运用，电路设计留有足够裕量，工作可靠稳定。

Claims (7)

1、一种双电池充放电电路，其特征在于该电路包括：过流检测电路和双路充电开关电路，所述过流检测电路的输出端与所述双路充电开关电路的输入相连；所述的过流检测电路的输入与充电器的输出相连；所述的双路充电开关电路的输出分别与主电池和副电池正极相连。所述过流检测电路由一个PNP三极管以及所述的PNP三极管的集电极相连的电流检测电阻组成，通过检测所述电流检测电阻两端的电压，计算流经所述电流检测电阻的电流。
2、如权利要求1所述的双电池充放电电路，其特征在于所述的双路充电开关电路，其具有两路独立的充电开关控制电路、充电控制开关以及两路独立的预充电电路；所述的两路充电开关控制电路通过外部电平导通或者截止充电控制开关；所述的预充电电路包括一个NPN三极管以及与所述的NPN三极管的发射机相连的限流电阻，所述的NPN三极管的基极连接一个电阻至电流检测电路的输入端，当充电器插入，高电平将会打开所述的NPN三极管，对电池进行预充电，预充电的电流通过调节所述的限流电阻实现。
3、如权利要求2所述的双电池充放电电路，其特征在于所述的两路独立的充电开关控制电路，其中一路控制主电池充放电，充电控制开关的输出与主电池正极相连；另一路控制副电池充放电，充电控制开关的输出与副电池正极相连。
4、如权利要求3所述的双电池充放电电路，其特征在于充电控制开关，其包括一个MOS管以及与MOS管栅极相连的上拉控制和下拉控制电路。
5、如权利要求4所述的双电池充放电电路，其特征在于所述的下拉控制电路，其包括带偏置的NPN三极管以及与所述的带偏置的NPN三极管的基极相连的外部控制端。
6、如权利要求4所述的双电池充放电电路，其特征在于所述的上拉控制电路，其包括上拉MOS管以及控制所述上拉MOS管的栅极相连的控制三级管。
7、如权利要求6所述的双电池充放电电路，其特征在于所述的控制三极管和NPN三极管，都是内部带偏置电阻的NPN型三极管。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103326080A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 三星Sdi株式会社 电池组及其控制方法
CN104753132A (zh) * 2015-03-02 2015-07-01 上海畅联智融通讯科技有限公司 供电系统及其充电、放电方法
CN106451616A (zh) * 2016-09-27 2017-02-22 Tcl通讯（宁波）有限公司 一种移动终端及其双电池充电切换电路、系统及方法
CN106532902A (zh) * 2016-10-14 2017-03-22 惠州Tcl移动通信有限公司 一种移动终端的双电池控制装置及其方法
WO2017117913A1 (zh) * 2016-01-04 2017-07-13 中兴通讯股份有限公司 电池组充放电方法及装置
CN109546708A (zh) * 2018-12-19 2019-03-29 合肥联宝信息技术有限公司 充电电路及其保护方法
CN110286618A (zh) * 2019-06-04 2019-09-27 珠海华裕鑫科技有限公司 一种智能水表的节能管理系统和方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103326080A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 三星Sdi株式会社 电池组及其控制方法
CN103326080B (zh) * 2012-03-23 2016-12-28 三星Sdi株式会社 电池组及其控制方法
CN104753132A (zh) * 2015-03-02 2015-07-01 上海畅联智融通讯科技有限公司 供电系统及其充电、放电方法
WO2017117913A1 (zh) * 2016-01-04 2017-07-13 中兴通讯股份有限公司 电池组充放电方法及装置
CN106451616A (zh) * 2016-09-27 2017-02-22 Tcl通讯（宁波）有限公司 一种移动终端及其双电池充电切换电路、系统及方法
CN106451616B (zh) * 2016-09-27 2020-03-06 Tcl通讯（宁波）有限公司 一种移动终端及其双电池充电切换电路、系统及方法
CN106532902A (zh) * 2016-10-14 2017-03-22 惠州Tcl移动通信有限公司 一种移动终端的双电池控制装置及其方法
CN106532902B (zh) * 2016-10-14 2019-12-10 惠州Tcl移动通信有限公司 一种移动终端的双电池控制装置及其方法
CN109546708A (zh) * 2018-12-19 2019-03-29 合肥联宝信息技术有限公司 充电电路及其保护方法
CN109546708B (zh) * 2018-12-19 2024-02-27 合肥联宝信息技术有限公司 充电电路及其保护方法
CN110286618A (zh) * 2019-06-04 2019-09-27 珠海华裕鑫科技有限公司 一种智能水表的节能管理系统和方法

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