CN207819482U - 一种充放电电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于充放电应用技术领域，提供了一种充放电电路及装置。其包括控制器；充电单元，所述充电单元输出端与所述电池连接，所述充电单元的输入端外接充电电源，所述充电单元的控制端与所述控制器连接；放电单元，所述放电单元分别与所述电池和所述控制器连接，并输出一负载电压；阀值保护单元，所述阀值保护单元连接在所述电池和所述放电单元之间，用于控制所述放电单元导通或截止。通过阀值保护单元对电池输出的电压进行采样检测，当电池输出的电压值小于预设电压值时，阀值保护单元的输出端输出低电平，放电单元停止工作，电池断电，并使系统关机，防止电池放电电压过低导致电池过放，引起系统工作不正常造成文件损坏。

Description

一种充放电电路及装置

技术领域

本实用新型属于充放电应用技术领域，尤其涉及一种充放电电路及装置。

背景技术

随着时代的进步，大部分的3C产品为了行动上使用的便利性，都会采用电池当作3C产品主要的供电来源。而所有电池类型当中，普遍性较被使用的电池为锂电池和锂聚合物电池。锂离子电池的过放电是指电池在放电过程中，超过电池放电的终止电压值，电池放完内部储存的电量。当电池电压下降到一定值后，继续放电就会造成过放电，锂电池和锂聚合物电池若是放电导致电压过低则易造成电池寿命缩减的危机，会给电池带来损坏，即使充电也只能部分恢复，容量也会有明显衰减，另一方面，如果电池放电电压过低会引起系统工作不正常，甚至有可能造成文件损坏。

因此，传统的技术方案中存在电池放电电压过低导致电池过放和引起系统工作不正常，甚至有可能造成文件损坏的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种充放电电路及装置，旨在解决传统的技术方案中存在的电池放电电压过低导致电池过放和引起系统工作不正常，甚至有可能造成文件损坏的问题。

一种充放电电路，与电池连接，所述电路包括：

控制器；

充电单元，所述充电单元输出端与所述电池连接，所述充电单元的输入端外接充电电源，所述充电单元的控制端与所述控制器连接；

放电单元，所述放电单元分别与所述电池和所述控制器连接，并输出一负载电压；

阀值保护单元，所述阀值保护单元连接在所述电池和所述放电单元之间，用于控制所述放电单元导通或截止，以防止所述电池的放电电压过低导致过放。

进一步，所述充电单元包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一电容；

所述第一三极管发射极外接充电电源，所述第一电容连接于所述第一三极管的发射极和地之间，所述第一电阻连接于所述第一三极管的集电极和所述电池的正极之间，所述第二电阻连接于所述第一三极管的基极和所述第二三极管的集电极之间，所述第二三极管的通过所述第三电阻连接所述主控制器，所述第四电阻连接于所述第二三极管的集电极和所述第二三极管的发射极之间，所述第二三极管的发射极接地。

进一步，所述放电单元包括唤醒模块和放电控制模块，所述放电控制模块分别和所述唤醒模块和所述阀值保护单元连接，所述唤醒模块输出唤醒信号给所述放电控制模块唤醒所述放电控制模块，所述阀值保护单元输出启动信号给所述放电控制模块启动所述放电控制模块。

进一步，所述唤醒模块包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二电容、第三电容、第一二极管和唤醒按键，所述唤醒按键的第一端通过所述第五电阻连接所述放电单元连接，所述第六电阻和所述第二电容并联与所述唤醒按键的第一端和地之间，所述第七电阻串联于所述唤醒按键的第一端和所述唤醒按键的第二端，所述唤醒按键的第二端通过所述第八电阻连接所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极接直流电源。

进一步，所述放电控制模块包括或门芯片、第三三极管、第四三极管、第一MOS管、第二MOS管、第二二极管、稳压管二极管和第四电容；

所述或门芯片的第一输入端连接所述唤醒模块，所述或门芯片的第二输入端连接所述控制器，所述或门芯片的电源端连接所述第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极连接所述阀值保护单元，所述第四电容连接于所述第二二极管的阳极和地之间，所述或门芯片的接地端接地，所述或门芯片的输出端连接所述第三三极管的基极，所述第三三极管的集电极链接所述第一MOS管的栅极，所述第一MOS管的源极连接所述电池的正极，所述第一MOS管的漏极连接所述第二MOS管的漏极，所述第二MOS管的源极输出负载电压，所述二MOS管的栅极连接所述第四三极管的发射极，所述第四三极管的基极通过所述稳压管连接一直流电源，所述第四三极管的集电极接地。

进一步，所述阀值保护单元包括第九电阻、第十电阻、第五电容和稳压芯片；所述第九电阻和所述第十电阻串联在所述电池的正极和地之间，所述稳压芯片的电源端连接所述电池的正极，所述第五电容连接于所述稳压芯片的电源端和地之间，所述稳压芯片的输入端与所述第九电阻和所述第十电阻的公共连接端，所述稳压芯片的输出端连接所述放电单元。

此外，还提供了一种充放电装置，所述装置包括：电池及与所述电池连接的上述的充放电电路。

上述的充放电电路，通过阀值保护单元对电池输出的电压进行采样检测，当电池输出的电压值小于预设电压值时，阀值保护单元的输出端输出低电平，放电单元停止工作，电池断电，并使系统关机，防止电池放电电压过低导致电池过放，引起系统工作不正常造成文件损坏。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例提供的充放电电路结构示意图；

图2为图1所示的充放电电路中充电单元和放电单元的示例电路原理图；

图3为图1所示的放电单元中唤醒模块的示例电路原理图；

图4为图1所示的充放电电路中阀值保护单元的示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至4所示，本实用新型提供了一种充放电电路100，该充放电电路100与电池200连接，对电池200进行充电和放电，该电路包括：控制器10、充电单元20、放电单元30和阀值保护单元40。

充电单元20输出端与电池200连接，充电单元20的输入端外接充电电源，充电单元20的控制端与控制器10连接，充电单元20用于对电池200进行充电。具体的，充电单元20包括三极管N1、三极管N2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电容C1；三极管N1的发射极外接充电电源，电容C1连接于三极管N1的发射极和地之间，电阻R1连接于三极管N1的集电极和电池200的正极之间，电阻R2连接于三极管N1的基极和三极管N2的集电极之间，三极管N2的通过电阻R3连接主控制器10，电阻R4连接于三极管N2的集电极和三极管N2的发射极之间，三极管N2的发射极接地。其中，充电电源为5.3V直流输出电源，有市电经电压转换而来，充电电源通过三极管N1给电池200充电，控制器10的充电控制端输出高电平时，三极管N2导通，三极管N1的基极为低电平，三极管N1导通，充电电源给电池200充电。

如图2和图3所示，放电单元30分别与电池200和控制器10连接，在控制器10的控制下输出一负载电压。放电单元30包括唤醒模块和放电控制模块，放电控制模块分别与控制器10、唤醒模块和阀值保护单元40连接，唤醒模块输出唤醒信号给放电控制模块唤醒放电控制模块，阀值保护单元输出启动信号给放电控制模块启动放电控制模块。

具体的，如图3所示，唤醒模块包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C2、电容C3、二极管D1和唤醒按键SW，唤醒按键SW的第一端通过电阻R5连接放电单元30连接，电阻R6和电容C2并联与唤醒按键SW的第一端和地之间，电阻R7和电容C3串联于唤醒按键SW的第一端和唤醒按键SW的第二端，唤醒按键SW的第二端通过电阻R8连接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极接直流电源。

如图2所示，放电控制模块包括或门芯片U1、三极管N3、三极管N4、MOS管Q1、MOS管Q2、二极管D2、稳压管二极管D3和电容C4；或门芯片U1的第一输入端连接唤醒模块，或门芯片U1的第二输入端连接控制器10，或门芯片U1的电源端连接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极连接阀值保护单元40，电容C4连接于二极管D2的阳极和地之间，或门芯片U1的接地端接地，或门芯片U1的输出端连接三极管N3的基极，三极管N3的集电极链接MOS管Q1的栅极，MOS管Q1的源极连接电池200的正极，MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2的漏极，MOS管Q2的源极输出负载电压，二MOS管的栅极连接三极管N4的发射极，三极管N4的基极通过稳压管二极管D3连接一直流电源，三极管N4的集电极接地。

如图4所示，阀值保护单元40，阀值保护单元40连接在电池200和放电单元30之间，对电池200输出的电压值采样检测，当电池200输出的电压值小于预设电压值时，阀值保护单元40的输出端输出低电平，放电单元30停止工作，电池200断电，并使系统关机。具体的，阀值保护单元40包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电容C5和稳压芯片U2；电阻R9、电阻R10、电阻R11和电阻R12依次串联在电池200的正极和地之间，稳压芯片U2的电源端连接电池200的正极，电容C5连接于稳压芯片U2的电源端和地之间，稳压芯片U2的输入端与电阻R10和电阻R11的公共连接端，稳压芯片U2的输出端连接放电单元30。

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 (7)

1.一种充放电电路，与电池连接，其特征在于，所述电路包括：

控制器；

充电单元，所述充电单元输出端与所述电池连接，所述充电单元的输入端外接充电电源，所述充电单元的控制端与所述控制器连接；

放电单元，所述放电单元分别与所述电池和所述控制器连接，并输出一负载电压；

阀值保护单元，所述阀值保护单元连接在所述电池和所述放电单元之间，用于控制所述放电单元导通或截止，以防止所述电池的放电电压过低导致过放。

2.如权利要求1所述的充放电电路，其特征在于，所述充电单元包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一电容；

所述第一三极管发射极外接充电电源，所述第一电容连接于所述第一三极管的发射极和地之间，所述第一电阻连接于所述第一三极管的集电极和所述电池的正极之间，所述第二电阻连接于所述第一三极管的基极和所述第二三极管的集电极之间，所述第二三极管的通过所述第三电阻连接所述控制器，所述第四电阻连接于所述第二三极管的集电极和所述第二三极管的发射极之间，所述第二三极管的发射极接地。

3.如权利要求1所述的充放电电路，其特征在于，所述放电单元包括唤醒模块和放电控制模块，所述放电控制模块分别和所述唤醒模块和所述阀值保护单元连接，所述唤醒模块输出唤醒信号给所述放电控制模块唤醒所述放电控制模块，所述阀值保护单元输出启动信号给所述放电控制模块启动所述放电控制模块。

4.如权利要求3所述的充放电电路，其特征在于，所述唤醒模块包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二电容、第三电容、第一二极管和唤醒按键，所述唤醒按键的第一端通过所述第五电阻连接所述放电单元连接，所述第六电阻和所述第二电容并联与所述唤醒按键的第一端和地之间，所述第七电阻和第二电容串联于所述唤醒按键的第一端和所述唤醒按键的第二端，所述唤醒按键的第二端通过所述第八电阻连接所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极接直流电源。

5.如权利要求3所述的充放电电路，其特征在于，所述放电控制模块包括或门芯片、第三三极管、第四三极管、第一MOS管、第二MOS管、第二二极管、稳压管二极管和第四电容；

所述或门芯片的第一输入端连接所述唤醒模块，所述或门芯片的第二输入端连接所述控制器，所述或门芯片的电源端连接所述第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极连接所述阀值保护单元，所述第四电容连接于所述第二二极管的阳极和地之间，所述或门芯片的接地端接地，所述或门芯片的输出端连接所述第三三极管的基极，所述第三三极管的集电极链接所述第一MOS管的栅极，所述第一MOS管的源极连接所述电池的正极，所述第一MOS管的漏极连接所述第二MOS管的漏极，所述第二MOS管的源极输出负载电压，所述二MOS管的栅极连接所述第四三极管的发射极，所述第四三极管的基极通过所述稳压管二极管连接一直流电源，所述第四三极管的集电极接地。

6.如权利要求1所述的充放电电路，其特征在于，所述阀值保护单元包括第九电阻、第十电阻、第五电容和稳压芯片；所述第九电阻和所述第十电阻串联在所述电池的正极和地之间，所述稳压芯片的电源端连接所述电池的正极，所述第五电容连接于所述稳压芯片的电源端和地之间，所述稳压芯片的输入端与所述第九电阻和所述第十电阻的公共连接端，所述稳压芯片的输出端连接所述放电单元。

7.一种充放电装置，其特征在于，所述装置包括：电池及与所述电池连接的如权利要求1至6中任意一项所述的充放电电路。