CN206834789U - 一种锂电池的电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种锂电池的电源电路，其包括第一锂电池模块和第二锂电池模块，分别连接在第一锂电池模块、第二锂电池模块的充电电路及切换电路；且第一锂电池模块和第二锂电池模块均包括锂电池及相连的反接保护电路；其中，该反接保护电路包括设置在锂电池的正极与电源电路的输出端之间的第一开关，该第一开关为常闭状态，且低电平有效的第一开关的控制端连接锂电池的负极；设置在锂电池的正极与电源电路的接地端之间的第二开关，该第二开关为常开状态，且高电平有效的第二开关的控制端连接锂电池的正极。本实用新型设有主备锂电池且均具有反接保护电路可以在锂电池反接时均不会产生压降或损坏电路，电路结构简单且可靠性高。

Description

一种锂电池的电源电路

技术领域

本实用新型涉及电源，尤其是涉及一种锂电池的电源电路。

背景技术

锂电池由于其良好的储能及放电性能，广泛用于各种便携式电子设备的电源。然而，锂电池在电子设备上往往是可拆卸的，便于更换、维护，但用户在使用过程中仍可能将锂电池装反，为克服此缺陷，某些电子设备的电源电路中设置一个二极管或二极管桥可以避免损坏电路，但那会浪费功率，并由于在电池与系统电源间串入了一或两个二极管压降，使可用的电源电压减小。

实用新型内容

为克服现有技术的缺陷，本实用新型提出一种电路结构简单、可靠性高的锂电池的电源电路。

本实用新型公开一种锂电池的电源电路，其包括第一锂电池模块和第二锂电池模块，分别连接在第一锂电池模块、第二锂电池模块的充电电路及切换电路；且第一锂电池模块和第二锂电池模块均包括锂电池及相连的反接保护电路；

其中，该反接保护电路包括：设置在锂电池的正极与电源电路的输出端Vout之间的第一开关，该第一开关为常闭状态，且低电平有效的第一开关的控制端连接锂电池的负极；设置在锂电池的正极与电源电路的接地端之间的第二开关，该第二开关为常开状态，且高电平有效的第二开关的控制端连接锂电池的正极。

其中，切换电路包括：栅极连接第一锂电池模块的晶体管Q1，该晶体管 Q1的漏极连接第二锂电池模块、源极连接电源电路的输出端Vout，且第一锂电池模块串接二极管D1连接电源电路的输出端Vout，该二极管D1的阳极通过电阻R1接地。

其中，切换电路包括电压控制器和四个晶体管Q3、Q4、Q5和Q6，该电压控制器的两个输入端分别连接第一锂电池模块和第二锂电池模块；电压控制器的四个输出端输出电压信号c1、c2、c3和c4分别连接晶体管Q3、Q4、 Q5和Q6的栅极；晶体管Q3的源极连接到第一锂电池模块，晶体管Q3的漏极接晶体管Q4的漏极；晶体管Q4的源极与晶体管Q6的源极相连并接到第二锂电池模块；晶体管Q5的源极连接第二锂电池模块，晶体管Q5的漏极连接晶体管Q6的漏极。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提出的电源电路，具备作为主备的第一锂电池模块和第二锂电池模块，且均具有反接保护电路可以在锂电池反接时均不会产生压降或损坏电路，且电路结构简单，电路可靠性高，适合用于各种便携式电子设备。

附图说明

图1是电源电路的模块化结构示意图。

图2是反接保护电路的示意图。

图3是一个实施例中切换电路的示意图。

图4是另一个实施例中切换电路的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提出锂电池的电源电路包括第一锂电池模块1 和第二锂电池模块2，分别连接在第一锂电池模块1、第二锂电池模块2的充电电路3及切换电路4。第一锂电池模块1包括第一锂电池及相连的第一反接保护电路，第一锂电池模块2包括第二锂电池及相连的第二反接保护电路。由切换电路4选择性将第一锂电池模块1或第二锂电池模块2作为电源电路的输出端Vout，在第一锂电池模块1与第二锂电池模块2之间实现主备电池的无缝切换。而充电电路3在于利用外部电源为第一锂电池和第二锂电池充电。

结合图2所示，第一反接保护电路与第二反接保护电路具有相同的电路结构，用于自动判断接入锂电池的极性且几乎不会造成压降。具体来说，第一反接保护电路、第二反接保护电路均包括：设置在锂电池的正极与电源电路的输出端Vout之间的第一开关，该第一开关为常闭状态，且低电平有效的第一开关的控制端连接锂电池的负极；设置在锂电池的正极与电源电路的接地端GND之间的第二开关，该第二开关为常开状态，且高电平有效的第二开关的控制端连接锂电池的正极。

以型号MAX4636的保护芯片U1实现第一反接保护电路或第二反接保护电路为例进一步说明。芯片U1的第1引脚、第2引脚和第10引脚作为第一开关，该第2引脚和第10引脚之间为常闭状态，第10引脚为第一锂电池模块1或第二锂电池模块2的输出端Vcc，且第1引脚为低电平有效的控制端，故第1引脚、第2引脚分别连接第一锂电池或第二锂电池的负极和正极。相应的，芯片U1的第5引脚、第6引脚和第7引脚作为第二开关，该第6引脚和第7引脚之间常开状态，第6引脚为接地端，且第5引脚为高电平有效的控制端，故第5引脚、第7引脚分别连接第一锂电池或第二锂电池的负极和正极。因此，当第一锂电池或第二锂电池正确接入时，该第2引脚和第10引脚之间的第一开关为常闭状态，该第6引脚和第7引脚之间的第二开关为常闭状态，故能正常输出。反之，当第一锂电池或第二锂电池反接，第1引脚为高电平故第一开关断开从而第1引脚与第10引脚接通，第5引脚为低电平故第二开关接通从而第5引脚与第6引脚接通。故无论第一锂电池或第二锂电池正接或反接，通过芯片U1均可正确输出，从而保护了锂电池。

结合图3所示，切换电路用于实现第一锂电池模块1和第二锂电池模块2 之间的切换输出，该切换电路包括：栅极连接第一锂电池模块1的晶体管Q1，该晶体管Q1的漏极连接第二锂电池模块2、源极连接电源电路的输出端Vout，且第一锂电池模块1串接二极管D1连接电源电路的输出端Vout，该二极管 D1的阳极通过电阻R1接地。当第一锂电池模块1供电时，二极管D1导通且晶体管Q1截止，第一锂电池模块1的输出端即为电源电路的输出端Vout；反之，当第一锂电池模块1电量较低时，二极管D1截止且晶体管Q1导通，第二锂电池模块2通过晶体管Q1输出电量作为电源电路的输出端Vout。由此可见，通过切换电路可在第一锂电池模块1与第二锂电池模块2之间无缝切换。

结合图4所示为切换电路另一实施例的示意图。切换电路由一个电压控制器U2、4个用作电源开关的PMOS晶体管Q3、Q4、Q5和Q6组成。其中，电压控制器U2的两个输入端分别连接第一锂电池模块1和第二锂电池模块2；四个输出端(其输出电压信号分别表示为c1、c2、c3和c4)分别连接晶体管 Q3、Q4、Q5和Q6的栅极。另外，晶体管Q3的源极和衬底均连接到第一锂电池模块1，漏极接晶体管Q4的漏极；晶体管Q4的源极和衬底与晶体管Q6 的源极和衬底相连并接到第二锂电池模块2；晶体管Q5的源极和衬底均连接到第二锂电池模块2，漏极接晶体管Q6的漏极。

电压控制器U2将根据第一锂电池模块1与第二锂电池模块2电压作为切换依据。如果第一锂电池模块1大于第二锂电池模块2，则电压控制器U2的输出电压c1和c2为低电平而c3和c4为高电平，晶体管Q3和Q4导通将第一锂电池模块1与电源电路的输出端Vout连通，而晶体管Q5和Q6关断；如果第一锂电池模块1小于第二锂电池模块2，则电压控制器U2的输出电压c1 和c2为高电平而输出电压c3和c4为低电平，晶体管Q5和Q6导通将第二锂电池模块2与电源电路的输出端Vout连通，而晶体管Q3和Q4关断，实现将第一锂电池模块1与第二锂电池模块2的无缝切换。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种锂电池的电源电路，其特征在于，包括第一锂电池模块和第二锂电池模块，分别连接在第一锂电池模块、第二锂电池模块的充电电路及切换电路；且第一锂电池模块和第二锂电池模块均包括锂电池及相连的反接保护电路；

其中，该反接保护电路包括：设置在锂电池的正极与电源电路的输出端Vout之间的第一开关，该第一开关为常闭状态，且低电平有效的第一开关的控制端连接锂电池的负极；设置在锂电池的正极与电源电路的接地端之间的第二开关，该第二开关为常开状态，且高电平有效的第二开关的控制端连接锂电池的正极。

2.根据权利要求1所述锂电池的电源电路，其特征在于，切换电路包括：栅极连接第一锂电池模块的晶体管Q1，该晶体管Q1的漏极连接第二锂电池模块、源极连接电源电路的输出端Vout，且第一锂电池模块串接二极管D1连接电源电路的输出端Vout，该二极管D1的阳极通过电阻R1接地。

3.根据权利要求1所述锂电池的电源电路，其特征在于，切换电路包括电压控制器和四个晶体管Q3、Q4、Q5和Q6，该电压控制器的两个输入端分别连接第一锂电池模块和第二锂电池模块；电压控制器的四个输出端输出电压信号c1、c2、c3和c4分别连接晶体管Q3、Q4、Q5和Q6的栅极；晶体管Q3的源极连接到第一锂电池模块，晶体管Q3的漏极接晶体管Q4的漏极；晶体管Q4的源极与晶体管Q6的源极相连并接到第二锂电池模块；晶体管Q5的源极连接第二锂电池模块，晶体管Q5的漏极连接晶体管Q6的漏极。