CN209571861U - 电池充电电路和充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池充电电路和充电器，该电池充电电路包括控制电路、电池开关电路以及防反接电路；控制电路用于检测可充电电池的电压，并根据可充电电池的电压生成高低电平发送至电池开关电路；电池开关电路连接控制电路，用于在接收到控制电路发送的低电平时连通可充电电池的充电回路，在接收到控制电路发送的高电平时断开可充电电池的充电回路；防反接电路连接电池开关电路并用于连接可充电电池，在检测到可充电电池正负反接时，控制电池开关电路断开可充电电池的充电回路。本实用新型可以使用简单电路实现对可充电电池的充电回路的通断控制，从而使电路小型化且降低成本，并采用防反接电路，可防止可充电电池正负极接反后造成电路的短路。

Description

电池充电电路和充电器

技术领域

本实用新型涉及电池充电技术领域，具体而言，涉及一种电池充电电路和充电器。

背景技术

现有的电池充电管理系统中，在对电池的充电控制需要多个模块以及复杂的电路开关来控制电能的传输过程。由于电路比较复杂，模块比较多，因此制作成本比较高，并且集成后的体积较大，不利于电路的小型化以及低成本生产，并且没有电池的防反接功能，不能很好的防止因电池反接造成的电路短路。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供了一种电池充电电路和充电器，以使用简单电路实现对可充电电池的充电回路的通断控制，从而使电路小型化且降低成本，并采用防反接电路，可防止可充电电池正负极接反后造成电路的短路。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种电池充电电路，包括控制电路、电池开关电路以及防反接电路；

所述控制电路用于检测所述可充电电池的电压，并根据所述可充电电池的电压生成高低电平发送至所述电池开关电路；

所述电池开关电路连接所述控制电路，用于在接收到所述控制电路发送的低电平时连通所述可充电电池的充电回路，在接收到所述控制电路发送的高电平时断开所述可充电电池的充电回路；

所述防反接电路连接所述电池开关电路并用于连接所述可充电电池，在检测到所述可充电电池正负反接时，控制所述电池开关电路断开所述可充电电池的充电回路。

优选地，所述的电池充电电路中，还包括AC-DC充电电路，所述AC-DC充电电路用于连接所述可充电电池的正极，为所述可充电电池提供直流充电电源。

优选地，所述的电池充电电路中，所述电池开关电路包括双MOS管电路以及MOS管驱动电路；

所述双MOS管电路接地以及用于连接所述可充电电池的负极，与所述AC-DC充电电路以及所述可充电电池形成可通断的充电回路；

所述MOS管驱动电路一端连接所述控制电路以及驱动电压输入端，另一端连接所述双MOS管电路，用于在接收所述控制电路发送的低电平时将驱动电压传输至所述双MOS管电路，导通所述双MOS管电路形成充电回路。

优选地，所述的电池充电电路中，双MOS管电路包括第一MOS管以及第二MOS管；

所述第一MOS管和所述第二MOS管的栅极相连并连接至所述MOS管驱动电路；

所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极相连；

所述第一MOS管的漏级用于连接所述可充电电池的负极，所述第二MOS管的漏级接地。

优选地，所述的电池充电电路中，所述第一MOS管和所述第二MOS管为NMOS管。

优选地，所述的电池充电电路中，所述MOS管驱动电路包括三极管；

所述三极管的发射极连接所述驱动电压输入端；

所述三极管的基极连接所述控制电路，用于在接收到所述控制电路发送的低电平后导通所述三极管；

所述三极管的集电极连接所述双MOS管电路，用于在所述三极管导通后将所述驱动电压传输至所述双MOS管电路。

优选地，所述的电池充电电路中，所述防反接电路包括光耦合器；

所述光耦合器的第一引脚用于连接所述可充电电池的负极；

所述光耦合器的第二引脚用于连接所述可充电电池的正极；

所述光耦合器的第三引脚连接所述双MOS管电路的源极；

所述光耦合器的第四引脚连接所述双MOS管电路的栅极。

优选地，所述的电池充电电路中，所述光耦合器为光敏二极管型光耦合器、光敏晶体型光耦合器、光敏电阻型光耦合器或光控晶闸型光耦合器。

优选地，所述的电池充电电路中，还包括电池放电电路；

所述电池放电电路一端用于连接所述可充电电池，另一端连接所述控制电路，用于在接收控制电路发送的放电指令后接通所述可充电电池的放电回路。

本实用新型还提供一种充电器，包括所述的电池充电电路。

本实用新型提供一种电池充电电路，该电池充电电路包括控制电路、电池开关电路以及防反接电路；所述控制电路用于检测所述可充电电池的电压，并根据所述可充电电池的电压生成高低电平发送至所述电池开关电路；所述电池开关电路连接所述控制电路，用于在接收到所述控制电路发送的低电平时连通所述可充电电池的充电回路，在接收到所述控制电路发送的高电平时断开所述可充电电池的充电回路；所述防反接电路连接所述电池开关电路并用于连接所述可充电电池，在检测到所述可充电电池正负反接时，控制所述电池开关电路断开所述可充电电池的充电回路。本实用新型的电池充电电路，可以使用简单电路实现对可充电电池的充电回路的通断控制，从而使电路小型化且降低成本，并采用防反接电路，可防止可充电电池正负极接反后造成电路的短路。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对本实用新型保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1是本实用新型实施例1提供的一种电池充电电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2提供的一种电池充电电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例2提供的一种电池充电电路的具体电路连接图；

图4是本实用新型实施例2提供的NMOS管结构示意图；

图5是本实用新型实施例3提供的一种电池充电电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

图1是本实用新型实施例1提供的一种电池充电电路的结构示意图。

该电池充电电路100包括控制电路110、电池开关电路120以及防反接电路130；

所述控制电路110用于连接可充电电池140，检测所述可充电电池140的电压，并根据所述可充电电池140的电压生成高低电平发送至所述电池开关电路120；

本实用新型实施例中，该电池充电电路100可以应用于各种需要为电池提供充电接口的产品中，例如可以应用在电池充电器中，或者设置有可充电电池的各种电子产品中，例如各种便携式LED照明设备以及应急照明设备中。该可充电电池140也即可以多次进行充放电的电池，例如包括铅蓄电池以及锂电池等，同时，该可充电电池140还可以在该电池充电电路上进行拆卸以及替换。

本实用新型实施例中，该电池充电电路100设置有控制电路110，该控制电路110用于连接该可充电电池140，例如该控制电路110可以直接连接于该可充电电池140的正负极，用于从可充电电池140的正负极中检测可充电电池140的电压。其中，该控制电路110中可以包括有MCU(MCU，Microcontroller Uni，微控制单元)，该MCU在接收到检测获得的可充电电池140的电压后，可以根据电压的高低生成高电平或低电平，并将高电平信号或低电平信号发送至电池开关电路120。其中，该控制电路110中也可以设置有电压判断电路，该电压判断电路用于判断可充电电池140的电压的高低，在电压高于某值时生成高电平，在电压低于某值时生成低电平，并将高电平信号或低电平信号传输至电池开关电路120中，从而进行电池开关电路120的控制。

所述电池开关电路120连接所述控制电路110，用于在接收到所述控制电路110发送的低电平时连通所述可充电电池140的充电回路，在接收到所述控制电路110发送的高电平时使断开所述可充电电池140的充电回路；

本实用新型实施例中，该电池充电电路100中包括有电池开关电路120，该电池开关电路120连接上述控制电路110，在接收控制电路110发送的低电平后连通可充电电池140的充电回路，使可充电电池140进行充电，在接收控制电路110发送的高电平后切断可充电电池140的充电回路，使可充电电池140停止充电。其中，上述电池开关电路120为一个可控制的开关电路，通过接收控制信号进行电路的开闭，因此可以连接于可充电电池140的充电回路中，例如可以设置在充电电源与可充电电池140之间，一端连接电源，另一端连接可充电电池140的正极，接收控制信号控制充电电源与充电电池140的连接；也可以设置在可充电电池140与接地之间，也即该电池开关电路120一端连接可充电电池的负极，另一端接地，形成可控制的充电回路。

本实用新型实施例中，该控制电路110用于检测可充电电池140的电压，在可充电电池140电压过低时，也即该可充电电池140需要进行充电时，可以发送低电平至电池开关电路120，使电池开关电路连通充电回路。在充电的过程中，该控制电路110还可以实时检测可充电电池140的电压，或者按照预设的时间间隔进行电压检测，在检测到该可充电电池140的电压达到预定的电压值是，则可发送高电平至电池开关电路120，使电池开关电路切断充电回路。

所述防反接电路130连接所述电池开关电路120并用于连接可充电电池140，在检测到所述可充电电池140正负反接时，控制所述电池开关电路120断开所述可充电电池140的充电回路。

本实用新型实施例中，该电池充电电路100中还包括有可充电电池140的防反接电路，该防反接电路130用于在设置可充电电池140时直接连接可充电电池140的正负极，检测可充电电池140在利用电池充电电路100进行充电时正负极有没有反接。其中，该防范街电路130可以连接至电池开关电路120，在检测到可充电电池140在设置时正负极反接，则可控制该电池开关电路120断开可充电电池140的充电回路。

实施例2

图2是本实用新型实施例2提供的一种电池充电电路的结构示意图。

该电池充电电路200包括控制电路210、电池开关电路220以及防反接电路230；

所述控制电路210用于连接可充电电池240，检测所述可充电电池240的电压，并根据所述可充电电池240的电压生成高低电平发送至所述电池开关电路220；

所述电池开关电路220连接所述控制电路210，用于在接收到控制电路210发送的低电平时连通所述可充电电池240的充电回路，在接收到所述控制电路210发送的高电平时断开所述可充电电池240的充电回路；

所述防反接电路230连接所述电池开关电路220并用于连接可充电电池240，在检测到所述可充电电池240正负反接时，控制所述电池开关电路220断开所述可充电电池240的充电回路。

该电池充电电路200还包括AC-DC充电电路250，所述AC-DC充电电路250用于连接所述可充电电池240的正极，为所述可充电电池240提供直流充电电源。

本实用新型实施例中，电池充电电路还可以包括AC-DC充电电路250(AC-DC，Alternating current-Direct current，交流-直流)，该AC-DC充电电路250一端可以连接市电，另一端用于连接可充电电池240的正极，将获取的市电交流电能经过整流成该可充电电池240的直流电能。其中，该直流电能的输出可以先恒流后恒压，为该可充电电池240充电，这不做限定。其中，该AC-DC充电电路250与可充电电池240之间还设置有一个二极管，该二极管的导通方向为AC-DC充电电路250至可充电电池240，以防止可充电电池240的电压过高而使充电电流倒灌，防止AC-DC充电电路250因倒灌电流而损坏。

本实用新型实施例中，如图3所示的具体电路连接图，上述电池开关电路220包括双MOS管电路221以及MOS管驱动电路222。也即，该电池开关电路220通过MOS管(MOS，metaloxide semiconductor，金属-氧化物-半导体)控制可充电电池240的充电回路的连通与切断。

所述双MOS管电路221接地以及用于连接所述可充电电池的负极，与所述AC-DC充电电路250以及所述可充电电池240形成可通断的充电回路。

本实用新型实施例中，双MOS管电路221包括第一MOS管以及第二MOS管；所述第一MOS管和所述第二MOS管的栅极相连并连接至所述MOS管驱动电路222；所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极相连；所述第一MOS管漏级连接所述可充电电池240的负极，所述第二MOS管的漏级接地。也即，该双MOS管电路221中包括有两个MOS管，两个MOS管的栅极与源极分别相连，形成该双MOS管电路221的总栅极以及总源极，而两个MOS管中的一个MOS管的漏级接地，另一个MOS管的漏级连接可充电电池240的负极，通过向总栅极输入高低电平信号则可控制两个MOS管的通断，也即控制双MOS管电路221的通断，从而控制可充电电池240是否接地形成充电回路。其中，在上述MOS管的栅极以及源极之间还可以设置有电阻31与电阻32，以加快MOS管的连通与切断，起到加速充电回路开关的目的。

本实用新型实施例中，上述第一MOS管和所述第二MOS管为NMOS管。如图4所示，为一个NMOS管结构示意图。

所述MOS管驱动电路222一端连接所述控制电路210以及驱动电压输入端33，另一端连接所述双MOS管电路221，用于在接收所述控制电路210发送的低电平时将驱动电压输入端33的电压传输至所述双MOS管电路221，导通所述双MOS管电路形成充电回路。

本实用新型实施例中，该驱动电压输入端33其电压值在3V至20V之间，可以选择一个固定电源输出的固定电压值，例如为15V。该MOS管驱动电路222包括三极管34；所述三极管34的发射极连接所述驱动电压输入端33；所述三极管34的基极连接所述控制电路210，用于在接收所述控制电路发送的低电平后导通所述三极管；所述三极管34的集电极连接所述双MOS管电路221，用于在所述三极管导通后将所述驱动电压输入端33的电压传输至所述双MOS管电路221。也即该MOS管驱动电路222中利用三极管34对驱动电压输入端33的电压进行控制，当三极管34的基极接收控制电路210发送的低电平时，该三极管34连通，驱动电压输入端33的电压经由三极管的发射极传输至集电极，然后传输至双MOS管电路221，从而驱动双MOS管电路221，使充电回路连通。其中，在驱动电压输入端33与三极管34之间还设置有基极上拉电阻35，用于加强三极管34的控制可靠性，防止三极管34被静电损坏。三极管34的基极与控制电路210之间也设置有电阻36，起到限流限压的作用。而MOS管驱动电路222与双MOS管电路221之间也设置有电阻37，用于接收驱动电压输入端34的电压启动双MOS管电路221的总栅极。其中，上述三极管34为PNP型三极管。

本实用新型实施例中，该防反接电路230包括光耦合器231；所述光耦合器231的第一引脚连接所述可充电电池240的负极；所述光耦合器231的第二引脚连接所述可充电电池240的正极；所述光耦合器231的第三引脚连接所述双MOS管电路221的源极；所述光耦合器231的第四引脚连接所述双MOS管电路221的栅极。其中，该光耦合器231的第一引脚与可充电电池240的负极之间设置有电阻38，用于限流限压，保护光耦合器231。也即在可充电电池240的正负极接反时，光耦合器231中的光电二极管工作，而光耦合器231中三极管的发射极和集电极连通，即第三引脚与第四引脚连通，这时连接的双MOS管电路221的栅极和源极被钳位到同一电平的状态，导致双MOS管电路221无法导通，使充电回路无法导通，保护电池充电电路200中的元器件。

实施例3

图5是本实用新型实施例3提供的一种电池充电电路的结构示意图。

该电池充电电路300包括控制电路310、电池开关电路320以及防反接电路330；

所述控制电路310用于连接可充电电池340，检测所述可充电电池340的电压，并根据所述可充电电池340的电压生成高低电平发送至所述电池开关电路320；

所述电池开关电路320连接所述控制电路310，用于在接收到控制电路210发送的低电平时连通所述可充电电池340的充电回路，在接收到所述控制电路210发送的高电平时使断开所述可充电电池340的充电回路；

所述防反接电路330连接所述电池开关电路320并用于连接可充电电池340，在检测到所述可充电电池340正负反接时，控制所述电池开关电路320断开所述可充电电池340的充电回路。

该电池充电电路300还包括AC-DC充电电路350，所述AC-DC充电电路350用于连接所述可充电电池340的正极，为所述可充电电池340提供直流充电电源。

该电池充电电路300还包括电池放电电路360，所述电池放电电路360一端用于连接所述可充电电池340，另一端连接所述控制电路310，用于在接收控制电路310发送的放电指令后接通所述可充电电池340的放电回路。本实用新型还提供一种充电器，该充电器包括上述的电池充电电路。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池充电电路，其特征在于，包括控制电路、电池开关电路以及防反接电路；

所述控制电路用于检测可充电电池的电压，并根据所述可充电电池的电压生成高低电平发送至所述电池开关电路；

所述电池开关电路连接所述控制电路，用于在接收到所述控制电路发送的低电平时连通所述可充电电池的充电回路，在接收到所述控制电路发送的高电平时断开所述可充电电池的充电回路；

所述防反接电路连接所述电池开关电路并用于连接所述可充电电池，在检测到所述可充电电池正负反接时，控制所述电池开关电路断开所述可充电电池的充电回路。

2.根据权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于，还包括AC-DC充电电路，所述AC-DC充电电路用于连接所述可充电电池的正极，为所述可充电电池提供直流充电电源。

3.根据权利要求2所述的电池充电电路，其特征在于，所述电池开关电路包括双MOS管电路以及MOS管驱动电路；

所述双MOS管电路接地以及用于连接所述可充电电池的负极，与所述AC-DC充电电路以及所述可充电电池形成可通断的充电回路；

所述MOS管驱动电路一端连接所述控制电路以及驱动电压输入端，另一端连接所述双MOS管电路，用于在接收所述控制电路发送的低电平时将驱动电压传输至所述双MOS管电路，导通所述双MOS管电路形成充电回路。

4.根据权利要求3所述的电池充电电路，其特征在于，双MOS管电路包括第一MOS管以及第二MOS管；

所述第一MOS管和所述第二MOS管的栅极相连并连接至所述MOS管驱动电路；

所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极相连；

所述第一MOS管的漏级用于连接所述可充电电池的负极，所述第二MOS管的漏级接地。

5.根据权利要求4所述的电池充电电路，其特征在于，所述第一MOS管和所述第二MOS管为NMOS管。

6.根据权利要求3所述的电池充电电路，其特征在于，所述MOS管驱动电路包括三极管；

所述三极管的发射极连接所述驱动电压输入端；

所述三极管的基极连接所述控制电路，用于在接收到所述控制电路发送的低电平后导通所述三极管；

所述三极管的集电极连接所述双MOS管电路，用于在所述三极管导通后将所述驱动电压传输至所述双MOS管电路。

7.根据权利要求3所述的电池充电电路，其特征在于，所述防反接电路包括光耦合器；

所述光耦合器的第一引脚用于连接所述可充电电池的负极；

所述光耦合器的第二引脚用于连接所述可充电电池的正极；

所述光耦合器的第三引脚连接所述双MOS管电路的源极；

所述光耦合器的第四引脚连接所述双MOS管电路的栅极。

8.根据权利要求7所述的电池充电电路，其特征在于，所述光耦合器为光敏二极管型光耦合器、光敏晶体型光耦合器、光敏电阻型光耦合器或光控晶闸型光耦合器。

9.根据权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于，还包括电池放电电路；

所述电池放电电路一端用于连接所述可充电电池，另一端连接所述控制电路，用于在接收控制电路发送的放电指令后接通所述可充电电池的放电回路。

10.一种充电器，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的电池充电电路。