CN206807043U - 一种充电电路及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种充电电路及移动终端，其中，充电电路包括：电池；充电接口，与外接充电设备连接；直充开关电路，直充开关电路的第一端与充电接口连接，直充开关电路的第二端与电池的输入端口连接；控制电路，与电池、充电接口以及直充开关电路连接，用于检测充电接口的接口电压、电池的输入端口的端口电压以及通过直充开关电路的直充电流，并根据接口电压和端口电压以及直充电流，控制直充开关电路导通或断开。通过本实用新型实施例提供的充电电路及移动终端，能够避免在外接充电设备拔出后，直充开关电路仍然导通导致的电池充电的安全隐患问题，提高电池充电的安全性，确保移动终端的使用安全和使用可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，特别是指一种充电电路及移动终端。
背景技术
随着移动通信技术的快速发展，移动终端的硬件不断升级，新功能日益增多，移动终端的电量损耗也随之增大，而电池受限于技术突破以及体积限制，其电池容量没有质的提升，导致移动终端续航时间缩短，用户对移动终端的充电需求也越发频繁，对此，为提升用户体验，对移动终端的充电速度有了新的需求，目前利用外接充电设备直接为电池进行大电流直充成为主要发展方向。
现有的，在移动终端通过大电流直充过程(或充电结束)拔出外接充电设备时，因直充通路处于连通状态，充电接口仍有电压，移动终端会识别为外接充电设备仍处于插入状态，不会断开直充通路，此时若插入其他充电设备，例如输出5V电压的充电器，5V电压将通过直充通路直接对电池充电，可能会触发电池过流或过压保护导致移动终端关机，甚至因高电压直接供电损坏移动终端的电子元器件。
如上所述，现有技术中，移动终端在直充时拔出外接充电设备，直充通路仍处于连通状态，无法保障电池的充电安全。
实用新型内容
本实用新型提供一种充电电路及移动终端，以解决现有技术中移动终端在直充时拔出外接充电设备，直充通路仍处于连通状态，无法保障电池的充电安全的问题。
一方面，本实用新型实施例提供一种充电电路，应用于移动终端，包括：电池；充电接口，与外接充电设备连接；直充开关电路，直充开关电路的第一端与充电接口连接，直充开关电路的第二端与电池的输入端口连接；控制电路，与电池、充电接口以及直充开关电路连接，用于检测充电接口的接口电压、电池的输入端口的端口电压以及通过直充开关电路的直充电流，并根据接口电压和端口电压以及直充电流，控制直充开关电路导通或断开。
另一方面，本实用新型实施例还提供一种移动终端，包括上述的充电电路。
本实用新型实施例中，通过控制电路与电池、充电接口以及直充开关电路连接，并基于充电接口的接口电压、电池的输入端口的端口电压以及通过直充开关电路的直充电流，控制直充开关电路的导通和断开，能够避免在外接充电设备拔出后，直充开关电路仍然导通导致的电池充电的安全隐患问题，提高了电池充电的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1表示本实用新型实施例提供的充电电路的示意图之一；
图2表示本实用新型实施例提供的充电电路中直充开关电路的示意图；
图3表示本实用新型实施例提供的充电电路中控制电路的示意图；
图4表示本实用新型实施例提供的充电电路的示意图之二；
图5表示本实用新型一具体示例中充电电路直充过程的处理流程图。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本实用新型实施例提供一种充电电路，应用于移动终端，该移动终端可以包括诸如手机、平板电脑、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)以及可穿戴式设备(Wearable Device)等。
请参见图1，其示出的是本实用新型实施例提供的充电电路的示意图之一。
该充电电路可以包括：电池10；充电接口20，与外接充电设备连接；直充开关电路30，直充开关电路30的第一端与充电接口20连接，直充开关电路30的第二端与电池10的输入端口连接；控制电路40，与电池10、充电接口20以及直充开关电路30连接，用于检测充电接口20的接口电压Vbus、电池10的输入端口的端口电压Vbat以及通过直充开关电路30的直充电流Ibus，并根据接口电压Vbus和端口电压Vbat以及直充电流Ibus，控制直充开关电路30导通或断开。
该实施例中，充电接口20、直充开关电路30和电池10构成直充通路。具体使用中，当外接充电设备(例如直充充电器)插接于移动终端进行直充时，外接充电设备与充电接口20连接，直充开关电路30导通，直充通路连通，外接充电设备通过直充通路直接为电池10输送电压，进行大电流直充。该过程中，由于直充开关电路30上存在导通阻抗，因此，充电接口20的接口电压Vbus将大于电池10的输入端口的端口电压Vbat，通过直充开关电路30的直充电流Ibus的电流流向为充电接口20流向电池10的方向；此时，控制电路40基于检测到的接口电压Vbus、端口电压Vbat以及直充电流Ibus，控制直充开关电路30导通，使得直充通路连通。当外接充电设备拔出移动终端时，由于直充开关电路30导通，电池10的端口电压Vbat将经由直充开关电路30反向输出至充电接口20，充电接口20的接口电压Vbus将小于电池10的输入端口的端口电压Vbat，通过直充开关电路30的直充电流Ibus的电流流向为电池10流向充电接口20的方向；此时，控制电路40基于检测到的接口电压Vbus、端口电压Vbat以及直充电流Ibus，控制直充开关电路30断开，使得直充通路断开。
该实施例中，通过控制电路40与电池10、充电接口20以及直充开关电路30连接，并基于充电接口20的接口电压Vbus、电池10的输入端口的端口电压Vbat以及通过直充开关电路30的直充电流Ibus，控制直充开关电路30的导通和断开，能够避免在外接充电设备拔出后，直充开关电路30仍然导通导致的电池充电的安全隐患问题，提高了电池充电的安全性。
请参见图2，其示出的是本实用新型实施例提供的充电电路中直充开关电路的示意图。
在本实用新型的一些实施例中，该充电电路中，直充开关电路30可以包括第一开关31和第二开关32。
其中，第一开关31的第一端与充电接口20连接，第二开关32的第一端与电池10的输入端口连接，第一开关31的第二端与第二开关32的第二端连接。
该实施例中，直充开关电路30包括相互串联的两个开关，即第一开关31和第二开关32，通过第一开关31和第二开关32串联连接于充电接口20和电池10之间，实现对直充通路的连通和断开。
其中，在一实施例中，该直充开关电路30还可以包括一驱动器33，驱动器33分别与第一开关31和第二开关32连接，并与控制电路40连接；驱动器33用于接收控制电路40的控制信号，并根据控制信号控制第一开关31和第二开关32导通或断开。
这里，驱动器33通过接收控制电路40的控制信号，对第一开关31和第二开关32控制，实现第一开关31和第二开关32的导通和断开，进而实现直充通路的导通和断开，确保电池充电的安全性。
其中，在一实施例中，第一开关31和第二开关32为N沟道MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)。
其中，第一开关31的源极与充电接口20连接，第一开关31的漏极与第二开关32的漏极连接，第二开关32的源极与电池10的输入端口连接，第一开关31的栅极和第二开关32的栅极分别与驱动器33连接。
该实施例中，第一开关31和第二开关32反向串联，并与充电接口20和电池10构成直充通路，其中，第一开关31和第二开关32在直充通路中做双向开关，能够防止电压反灌，损坏内部元件；另外，驱动器33分别与第一开关31的栅极和第二开关32的栅极连接，能够根据接收到的控制信号控制第一开关31和第二开关32导通或断开。
另外，需要说明的是，取用N沟道MOS管作为第一开关31和第二开关32，仅为本实用新型的一种较佳实施例，并不用于限制本申请的保护范围，例如，第一开关31和第二开关32也可以为P沟道的MOS管，还可以为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)或者其他开关结构或器件，只要其能够基于控制实现直充开关电路30的导通和断开在本实用新型中均可适用。请参见图3，其示出的是本实用新型实施例提供的充电电路中控制电路的示意图。
在本实用新型的一些实施例中，该充电电路中，控制电路40可以包括处理器41，该处理器41与直充开关电路30连接。
其中，处理器41用于在接口电压Vbus和端口电压Vbat的差值小于或者等于第一门限值，且直充电流Ibus小于或者等于第二门限值时，向直充开关电路30发送第一控制信号，控制直充开关电路30断开；处理器41还用于在接口电压Vbus和端口电压Vbat的差值大于第一门限值，或者直充电流Ibus大于第二门限值时，向直充开关电路30发送第二控制信号，控制直充开关电路30导通。
该实施例中，由于外接充电设备插接于移动终端进行直充时，充电接口20的接口电压Vbus大于电池10的输入端口的端口电压Vbat，且通过直充开关电路30的直充电流Ibus的电流流向为充电接口20流向电池10的方向；而外接充电设备拔出移动终端时，充电接口20的接口电压Vbus小于电池10的输入端口的端口电压Vbat，通过直充开关电路30的直充电流Ibus的电流流向为电池10流向充电接口20的方向。因此，可以通过接口电压Vbus和端口电压Vbat的差值以及直充电流Ibus，判断外接充电设备处于插接状态或者拔出状态，从而发送相应的控制信号控制直充开关电路导通或断开，以保证电池充电安全。其中，第一门限值和第二门限值可以根据经验值或者试验取得。
在一示例中，为便于实际使用，将直充电流划分正负方向，取直充电流的由充电接口20流向电池10的方向(即正常直充充电时的电流方向)为正向，直充电流的由电池10流向充电接口20的方向(即端口电压反向输出时的电流方向)为负向，此时，第二门限值可以为0。
在一实施例中，控制电路40还可以包括与处理器41连接的检测模块42，检测模块42分别与电池10、充电接口20以及直充开关电路30连接，用于检测接口电压Vbus、端口电压Vbat以及直充电流Ibus。这里，通过检测模块42检测接口电压Vbus、端口电压Vbat以及直充电流Ibus，以便于与该检测模块42连接的处理器41获取接口电压Vbus、端口电压Vbat以及直充电流Ibus，并根据接口电压Vbus、端口电压Vbat以及直充电流Ibus，控制直充开关电路30导通或断开，以保证电池充电安全。
请参见图4，其示出的是本实用新型实施例提供的充电电路的示意图之二。
在本实用新型的一些实施例中，充电电路，还可以包括充电集成电路50，充电集成电路50的第一端与充电接口20连接，充电集成电路50的第二端与电池10的输入端口连接。
该实施例中，该充电集成电路50与直充开关电路30并联，并与充电接口20和电池10构成充电通路，通过该充电通路，当外接充电设备(例如常规充电器)插接于移动终端时，移动终端可以通过该充电通路进行常规充电。
其中，在一实施例中，充电集成电路50包括DC/DC转换器，以对外接充电设备输出的电压进行转换，使其符合电池的充电要求。
其中，在一具体示例中，充电电路中，控制电路40可以集成为一应用处理器(Application Processor，AP)，即处理器41和检测模块42集成在该应用处理器中；充电电路中包括有充电集成电路50。请参见图5，其示出的是本实用新型一具体示例中充电电路直充过程的处理流程图，当通过该具体示例的充电电路进行直充时，其处理过程如下：
步骤501，直充过程中，直充开关电路导通。这里，直充充电器插接于移动终端与充电接口20连接，直充开关电路30导通，直充通路导通，直充充电器通过直充通路直接为电池10直充。
步骤502，AP检测接口电压Vbus。这里，由于充电接口20与充电集成电路50和直充开关电路30均有连接，应用处理器可以通过充电集成电路50或者直充开关电路30检测到接口电压Vbus，当然应用处理器也可以通过其他检测接口电压Vbus的模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)功能模块得到该接口电压Vbus。
步骤503，AP检测端口电压Vbat。这里，电池10的输入端口与充电集成电路50和直充开关电路30均有连接，应用处理器可以通过充电集成电路50或者直充开关电路30检测到端口电压Vbat，当然应用处理器也可以通过其他检测端口电压Vbat的ADC功能模块得到该端口电压Vbat。
步骤504，AP检测直充电流Ibus。这里，应用处理器可以通过直充开关电路30检测直充电流Ibus；也可以在电池10、充电接口20以及直充开关电路30所构成的直充通路中串联一检测电阻，应用处理器通过该检测电阻检测直充电流Ibus；另外，还可以通过一电量计检测该直充电流Ibus，该应用处理器通过读取该电量计的检测值得到该直充电流Ibus。
步骤505，判断Vbus-Vbat≤第一门限值且Ibus≤第二门限值。这里，应用处理器根据检测到接口电压Vbus、端口电压Vbat以及直充电流Ibus，将接口电压Vbus与端口电压Vbat的差值与第一门限值进行比较，直充电流Ibus与第二门限值进行比较，当接口电压Vbus和端口电压Vbat的差值小于或等于第一门限值，且直充电流Ibus小于或等于第二门限值时，应用处理器向直充开关电路30发送第一控制信号，执行步骤506；当接口电压Vbus和端口电压Vbat的差值大于第一门限值，或者直充电流Ibus大于第二门限值时，应用处理器向直充开关电路30发送第二控制信号，执行步骤507。
步骤506，断开直充开关电路。这里，根据步骤505的判断可知，直充充电器处于拔出状态，AP发送第二控制信号至直充开关电路30，控制直充开关电路30断开，以保证电池充电安全。
步骤507，保持直充开关电路导通。这里，根据步骤505的判断可知，直充充电器处于插接状态，此时，保持直充开关电路30导通，并返回步骤502，重复执行上述流程。
需要说明的是，在本实用新型实施例中，只涉及连接关系的改进，未涉及有功能的改进，这里，本实用新型实施例中所涉及的驱动器33、处理器41、检测模块42、DC/DC转换器等均采用现有技术，本实施例中并未对其所具备的功能进行改进。
本实用新型实施例提供的充电电路，通过控制电路与电池、充电接口以及直充开关电路连接，并基于充电接口的接口电压、电池的输入端口的端口电压以及通过直充开关电路的直充电流，控制直充开关电路的导通和断开，能够避免在外接充电设备拔出后，直充开关电路仍然导通导致的电池充电的安全隐患问题，提高了电池充电的安全性。
另外，本实用新型实施例还提供一种移动终端，包括上述的充电电路。
其中，由于移动终端本体的结构是现有技术，充电电路的结构原理在上述实施例中已进行详细说明，因此，本实施例中对于具体的移动终端的结构不再赘述。
另外，该移动终端可以为手机、平板电脑、膝上型电脑、个人数字助理或者可穿戴式设备。
本实用新型实施例中，带有上述充电电路的移动终端，由于充电电路能够避免在外接充电设备拔出后，直充开关电路仍然导通导致的电池充电的安全隐患问题，提高电池充电的安全性，因此能够保证移动终端的使用安全性以及使用可靠性。
应理解，说明书的描述中，提到的参考术语“一实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例或示例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一实施例中”、“在一个实施例中”或“在一些实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
另外，在本文中的一个或多个实施例中，诸如“包括”或“包含”用于说明存在列举的特征或组件，但不排除存在一个或多个其它列举的特征或者一个或多个其它组件。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种充电电路，应用于移动终端，其特征在于，包括：
电池(10)；
充电接口(20)，与外接充电设备连接；
直充开关电路(30)，所述直充开关电路(30)的第一端与所述充电接口(20)连接，所述直充开关电路(30)的第二端与所述电池(10)的输入端口连接；
控制电路(40)，与所述电池(10)、所述充电接口(20)以及所述直充开关电路(30)连接，用于检测所述充电接口(20)的接口电压、所述电池(10)的输入端口的端口电压以及通过所述直充开关电路(30)的直充电流，并根据所述接口电压和所述端口电压以及所述直充电流，控制所述直充开关电路(30)导通或断开。
2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述直充开关电路(30)包括第一开关(31)和第二开关(32)；
所述第一开关(31)的第一端与所述充电接口(20)连接，所述第二开关(32)的第一端与所述电池(10)的输入端口连接，所述第一开关(31)的第二端与所述第二开关(32)的第二端连接。
3.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述直充开关电路(30)还包括一驱动器(33)，所述驱动器(33)分别与所述第一开关(31)和所述第二开关(32)连接，并与所述控制电路(40)连接；
所述驱动器(33)用于接收所述控制电路(40)的控制信号，并根据所述控制信号控制所述第一开关(31)和所述第二开关(32)导通或断开。
4.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述第一开关(31)和所述第二开关(32)为N沟道MOS管；
所述第一开关(31)的源极与所述充电接口(20)连接，所述第一开关(31)的漏极与所述第二开关(32)的漏极连接，所述第二开关(32)的源极与所述电池(10)的输入端口连接，所述第一开关(31)的栅极和所述第二开关(32)的栅极分别与所述驱动器(33)连接。
5.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述控制电路(40)包括处理器(41)，所述处理器(41)与所述直充开关电路(30)连接；
所述处理器(41)用于在所述接口电压和所述端口电压的差值小于或者等于第一门限值，且所述直充电流小于或者等于第二门限值时，向所述直充开关电路(30)发送第一控制信号，控制所述直充开关电路(30)断开；
所述处理器(41)还用于在所述接口电压和所述端口电压的差值大于第一门限值，或者所述直充电流大于第二门限值时，向所述直充开关电路(30)发送第二控制信号，控制所述直充开关电路(30)导通。
6.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述控制电路(40)还包括与所述处理器(41)连接的检测模块(42)，所述检测模块(42)分别与所述电池(10)、所述充电接口(20)以及所述直充开关电路(30)连接，用于检测所述接口电压、所述端口电压以及所述直充电流。
7.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，还包括充电集成电路(50)，所述充电集成电路(50)的第一端与所述充电接口(20)连接，所述充电集成电路(50)的第二端与所述电池(10)的输入端口连接。
8.根据权利要求7所述的充电电路，其特征在于，所述充电集成电路(50)包括DC/DC转换器。
9.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的充电电路。
10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端为手机、平板电脑、膝上型电脑、个人数字助理或者可穿戴式设备。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720325330.7U CN206807043U (zh) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | 一种充电电路及移动终端 |
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| CN201720325330.7U CN206807043U (zh) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | 一种充电电路及移动终端 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN206807043U true CN206807043U (zh) | 2017-12-26 |
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Family Applications (1)
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| CN201720325330.7U Active CN206807043U (zh) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | 一种充电电路及移动终端 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant |