CN202550600U - 一种移动终端电池的激活充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动终端电池的激活充电装置，其包括电池、用于控制电池放电的放电控制模块和用于激活放电控制模块使电池充电的激活充电模块；所述电池通过放电控制模块连接激活充电模块。本实用新型提供的移动终端电池的激活充电装置，由于采用了在电池侧增加激活充电模块，在电池过放电后，使用充电器充电时，通过激活充电模块自动激活电池，使得充电器能够直接对过放电后的电池充电，而不需要采用其他方式对过放电的电池另行激活，大大方便了用户。

Description

一种移动终端电池的激活充电装置

技术领域

本实用新型涉及移动终端电池领域，特别涉及一种移动终端电池的激活充电装置。

背景技术

电池过放电现象是指电池在放电过程中，超过电池放电的终止电压值，还继续放电造成电池内压升高，使电池正、负极活性物质的可逆性遭到损坏，使电池的容量产生明显减少。无论是移动终端用户还是研发实验室，都会发生移动终端电池过放电现象。

以手机电池为例，在实验室需要进行测试手机电池的性能和手机充、放电的实验，在做测试时，需要先将手机电池完全放电后，再做手机充电实验。在电池发生过放电现象后，不仅会影响手机电池的使用寿命，而且会影响手机充电的实验结果。在手机的使用过程中，用户使用手机不当，也会造成电池过放电，导致电池不能充电。

如图1所示，图1为现有移动终端电池放电的原理图。当电池BAT放电时，放电控制芯片U1的过放电保护输出端DOUT输出高电压，发出导通信号，使NMOS管Q1导通，电池BAT通过输出端VOUT给负载供电，进行放电。在NMOS管Q1中，栅极电压由过放电保护输出端DOUT提供，源极连接电池BAT负极，其栅极电压大于源极电压，在栅极与源极之间的电压差VGS大于开启电压2V时，NMOS管Q1导通。由于NMOS管Q1的导通阻抗很小，一般小于30毫欧姆，所以对电池BAT放电性能的影响很小，整个电路在放电时的功耗小于7μA。当过放电时，放电控制芯片U1的正电平输入端VDD检测出电池BAT电压小于2.5V，放电控制芯片U1的过放电保护输出端DOUT由高电平转为低电平。此时由输出延时的外接调节电容端Cx 延迟100ms 的时间，来判断放电控制芯片U1的正电平输入端VDD检测电池BAT电压是否小于2.5V，以及判断过放电保护输出端DOUT是否应该发出关断信号，关断NMOS管Q1。当检测电池BAT电压小于2.5V时，NMOS管Q1关断，切断电池BAT的放电回路，使输出端VOUT不再为负载供电。但是，当电池发生过放电之后，NMOS管一直处于断开状态，用户无法使用充电器对电池进行充电，给用户造成了大大的不便。

现有的处理方法有两种：第一种方法是用直流电源的4.2V或5V的直流电压直接激活电池，通过在电源的正极和负极引出两条导线，再分别接触电池的正极和负极，瞬间完成激活；第二种方法是破坏充电器的Micro USB接口（微USB接口），去除该接口后，将充电器的VBUS和GND的两根线延伸出来，充电器插在电源插板上，将两根线接触电池的正极和负极，利用充电器的5V电压输出，瞬间完成电池激活。虽然上述两种方式都能重新激活电池充电，但是以上两种激活方法对电池的损伤很大，对激活时间的要求也很高。如果误操作（譬如，将导线的接触时间延长一点）很可能会造成电池的永久损坏，并且对电池保护电路的元器件也有损坏，且还浪费充电器充电线。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种移动终端电池的激活充电装置，以解决现有移动终端电池过放电后无法充电的问题，实现对移动终端电池激活充电。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种移动终端电池的激活充电装置，其包括电池、用于控制电池放电的放电控制模块和用于激活放电控制模块使电池充电的激活充电模块；所述电池通过放电控制模块连接激活充电模块。

上述的移动终端电池的激活充电装置中，所述放电控制模块包括放电控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第一场效应管；

所述放电控制芯片的正电平输入端通过第二电阻连接第一电阻的一端、所述激活充电模块的输入端和所述激活充电装置的正输出端；所述放电控制芯片的正电平输入端还通过第二电容连接电池的负极和第一场效应管的源极；所述第一电阻的另一端连接电池的正极；所述放电控制芯片的电源地端接地；所述放电控制芯片的输出延时的外接调节电容端通过第一电容接地；所述放电控制芯片的充电器负输入端通过第三电容连接电池的负极和第一场效应管的源极；所述放电控制芯片的过放电保护输出端连接第一场效应管的栅极和激活充电模块的输出端；所述放电控制芯片的过充电保护输出端通过第三电阻接地；所述第一场效应管的漏极连接所述激活充电装置的负输出端。

上述的移动终端电池的激活充电装置中，所述第一场效应管为NMOS管。

上述的移动终端电池的激活充电装置中，所述激活充电模块包括第四电阻、第二场效应管和二极管；

所述第二场效应管的栅极通过第四电阻接地；所述第二场效应管的源极连接第一场效应管的栅极和放电控制芯片的过放电保护输出端；所述第二场效应管的漏极连接激活充电装置的正输出端，该第二场效应管的漏极还通过第一电阻连接电池的正极；所述二极管的阳极连接第二MOS管的源极，阴极连接第二MOS管的漏极。

上述的移动终端电池的激活充电装置中，所述第二场效应管为PMOS管。

上述的移动终端电池的激活充电装置中，所述二极管的峰值反向击穿电压小于90V，直流反向击穿电压小于80V，正向导通电压小于1.1V。

相较于现有技术，本实用新型提供的移动终端电池的激活充电装置，由于采用了在电池侧增加激活充电模块，在电池过放电后，使用充电器充电时，通过激活充电模块自动激活电池，使得充电器能够直接对过放电后的电池充电，而不需要采用其他方式对过放电的电池另行激活，大大方便了用户。

附图说明

图1为现有移动终端电池放电的电路原理图。

图2为本实用新型移动终端电池的激活充电装置的电路原理图。

具体实施方式

本实用新型提供一种移动终端电池的激活充电装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图2，本实用新型提供的移动终端电池的激活充电装置，包括电池110、放电控制模块120放电和激活充电模块130。所述放电控制模块120用于控制电池110放电。所述激活充电模块130用于激活放电控制模块120，在电池110过放电后使电池110重新充电。所述电池110通过放电控制模块120连接激活充电模块130，激活充电装置的正输出端VOUT+和负输出端VOUT-连接负载或充电器。

所述放电控制模块120包括放电控制芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第一场效应管Q1。其中，所述第一场效应管Q1为NMOS管。

所述放电控制芯片U1的正电平输入端VDD通过第二电阻R2连接第一电阻R1的一端、所述激活充电模块130的输入端和激活充电装置的正输出端VOUT+，所述第一电阻R1的另一端连接电池110的正极，将电池输出的电压经过第一电阻R1和第二电阻R2分压后给所述放电控制芯片U1供电。

所述放电控制芯片U1的正电平输入端VDD还通过第二电容C2连接电池110的负极和第一场效应管Q1的源极；所述放电控制芯片U1的电源地端VSS接地；所述放电控制芯片U1的输出延时的外接调节电容端CX通过第一电容C1接地，并通过选择第一电容C1的容值，来控制延时的时间。

所述放电控制芯片U1的充电器负输入端V-通过第三电容C3连接电池110的负极和第一场效应管Q1的源极；所述放电控制芯片U1的过放电保护输出端DOUT连接第一场效应管Q1的栅极和激活充电模块130的输出端；所述放电控制芯片U1的过充电保护输出端COUT通过第三电阻R3接地；所述第一场效应管Q1的漏极连接所述移动终端电池的激活充电装置的负输出端VOUT-，当放电控制芯片U1的过放电保护输出端DOUT输出的电压使第一场效应管Q1的栅极电压大于源极电压时，即VGS大于开启电压2V时第一场效应管Q1导通，使电池输出的电压能给负载供电。

本实用新型实施例中，所述激活充电模块130包括第四电阻R4、第二场效应管Q2和二极管D。其中，所述第二场效应管Q2为PMOS管。所述第二场效应管Q2漏极为激活充电模块130的输入端，源极为激活充电模块130的输出端，所述第二场效应管Q2的栅极通过第四电阻R4接地，源极连接第一场效应管Q1的栅极、放电控制芯片U1的过放电保护输出端DOUT；所述第二场效应管Q2的漏极连接激活充电装置的正输出端VOUT+，该第二场效应管Q2的漏极还通过第一电阻R1连接电池110的正极。

所述二极管D的阳极连接第二场效应管Q2的源极，阴极连接第二场效应管Q2的漏极。所述二极管D的峰值反向击穿电压小于90V，直流反向击穿电压小于80V。因此，二极管反向连接4.2V的电池激活电压并不会击穿二极管。并且二极管D的正向导通电压小于1.1V，导通需要的电压小，其功耗小于300mW、反向电流小于10 uA。在电池的放电过程中，该二极和对电路产生的损耗小，耗电少，不影响整个电路的工作性能。

以下以移动终端电池为手机电池、手机电池充电器输出电压为一般为3.6~5.2V为应用实施例对本实用新型提供的移动终端电池的激活充电装置进行详细说明：

用充电器直接对手机进行充电时，充电器从激活充电装置的正输出端VOUT+和负输出端VOUT-接入，连接第二场效应管Q2的漏极，由于PMOS管的导通条件是栅极电压小于源极电压，即第二场效应管Q2的栅极与源极之间的电压差VGS小于开启电压。在电池过放电后，插入充电器时，充电器输出充电电压使第二场效应管导通，该充电电压给第一场效应管Q1的栅极和放电控制芯片U1的过放电保护输出端DOUT一个高电平，使第一场效应管Q1的栅极和源极之间电压差VGS大于开启电压，此时第一场效应管迅速导通，使充电器的负电源线通过负输出端VOUT-连接电池负极，从而给电池充电。

可见，本实用新型提供的移动终端电池的激活充电装置在电池过放电后，只需接上充电器，充电器的电流流经激活充电模块后，迅速导通第一场效应管，便能迅速激活过放电的电池，无需对该电池另行激活，为用户提供了方便。电池在充电时，由于PMOS管的开启电压VGS很小，小于0V，不需要多大的驱动电压去驱动PMOS管导通，导通后，PMOS管的导通阻抗也很小，常温下小于100毫欧姆，并且PMOS管的正向导通电压也较小，所以PMOS管的功耗很小，整个PMOS管对电路的电量损耗影响很小，不影响整个电路的工作性能。

并且，在电池放电时，即第一场效应管Q1导通后，由于二极管D的作用，电流不会经过第二场效应管Q2，而是通过二极管D进行释放，再者，第二场效应管Q2的开启电压允许等于零，导通的驱动电压要求不高，第二场效应管也属于电压型的控制器，对电流要求不高，不会影响电路的工作性能。

综上所述，本实用新型所提供的一种移动终端电池的激活充电装置由于采用了在电池侧增加了激活充电模块，在电池过放电后，只需使用充电器充电便能迅速激活过放电后的电池，无需采用其他方式对过放电的电池另行激活，使得充电器能够对过放电后的电池直接充电，实现了对过放电的电池的激活充电，大大方便了用户。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种移动终端电池的激活充电装置，用于电池过放电后进行激活充电，其特征在于，包括电池、用于控制电池放电的放电控制模块和用于激活放电控制模块使电池充电的激活充电模块；所述电池通过放电控制模块连接激活充电模块。

2.根据权利要求1所述的移动终端电池的激活充电装置，其特征在于，所述放电控制模块包括放电控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第一场效应管；

所述放电控制芯片的正电平输入端通过第二电阻连接第一电阻的一端、所述激活充电模块的输入端和所述激活充电装置的正输出端；所述放电控制芯片的正电平输入端还通过第二电容连接电池的负极和第一场效应管的源极；所述第一电阻的另一端连接电池的正极；所述放电控制芯片的电源地端接地；所述放电控制芯片的输出延时的外接调节电容端通过第一电容接地；所述放电控制芯片的充电器负输入端通过第三电容连接电池的负极和第一场效应管的源极；所述放电控制芯片的过放电保护输出端连接第一场效应管的栅极和激活充电模块的输出端；所述放电控制芯片的过充电保护输出端通过第三电阻接地；所述第一场效应管的漏极连接所述激活充电装置的负输出端。

3.根据权利要求2所述的移动终端电池的激活充电装置，其特征在于，所述第一场效应管为NMOS管。

4.根据权利要求2所述的移动终端电池的激活充电装置，其特征在于，所述激活充电模块包括第四电阻、第二场效应管和二极管；

所述第二场效应管的栅极通过第四电阻接地；所述第二场效应管的源极连接第一场效应管的栅极和放电控制芯片的过放电保护输出端；所述第二场效应管的漏极连接激活充电装置的正输出端，该第二场效应管的漏极还通过第一电阻连接电池的正极；所述二极管的阳极连接第二场效应管的源极，阴极连接第二场效应管的漏极。

5.根据权利要求4所述的移动终端电池的激活充电装置，其特征在于，所述第二场效应管为PMOS管。

6.根据权利要求4所述的移动终端电池的激活充电装置，其特征在于，所述二极管的峰值反向击穿电压小于90V，直流反向击穿电压小于80V，正向导通电压小于1.1V。

Images