CN209675982U

CN209675982U - 一种防止充电后电池电压反灌输入端的电路

Info

Publication number: CN209675982U
Application number: CN201920689655.2U
Authority: CN
Inventors: 杨飞; 龚涛; 郭俊鹏; 陈坚剑; 李萍婷; 武静
Original assignee: Shanghai Yi Xing Mechanical & Electronic Equipment Corp Ltd
Current assignee: Shanghai Yi Xing Mechanical & Electronic Equipment Corp Ltd
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2019-11-22
Anticipated expiration: 2029-05-15

Abstract

本实用新型提供一种防止充电后电池电压反灌输入端的电路，涉及电池技术领域，所述电路包括稳压模块、切换电路、充电管理模块、MOS管M1以及充电电池，所述稳压模块和充电管理模块与电源输入端连接，所述稳压模块与切换电路连接后与电源输出端连接，所述充电管理模块与充电电池连接后与电源输出端连接；所述MOS管M1的漏极、源极及栅极分别与电源输入端、切换电路及充电电池连接。用于解决现有技术中的电路去掉电源后，电池的电量会通过切换电路检测的信号线倒灌入稳压模块中，造成电池电量的损失，减少电池维持系统正常运转的时间。

Description

一种防止充电后电池电压反灌输入端的电路

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种防止充电后电池电压反灌输入端的电路。

背景技术

电池作为能量来源是各种电子设备运行的必要部件。例如，以飞行器，如无人机为例，通过电池为无人机的各个系统提供电能，以保证无人机的飞行及在飞行过程的航拍等。在电池的应用中，通常都会配置有电池保护电路，以为电池提供过放电、过充电、过电流、过温度等保护功能。在电池的使用中还有存在一种比较常见的问题，就是反向充电的情况。例如，飞行器的电机减速的时候会产生较大的反向电动势(反向充电电压)，瞬间会产生反向充电的电流，或者电池的充电器反接而产生反向充电电压。而反向充电可能导致线路中的元器件等损坏，电路工作异常，甚至导致无人机炸机等事故。

因此，为了防止反向充电而烧坏元器件，通常会在电源和切换电路之间引入一根信号线上，当检测到信号时，切换电路会将系统供电方式改为LDO稳压模块直接供电，当无此信号时采用电池对电路系统进行供电，以保证电池安全使用。

现有的这种给电池充电电路解决方案，虽然结构较简单，但是在输入端电源去除后，电池的电量会通过切换电路检测的信号线倒灌到稳压模块上，造成电池电量的损失，减少电池维持系统正常运转的时间，无形中增加了电池的充放电频率，减少电池的寿命，最终会增加系统维护的成本。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种防止充电后电池电压反灌输入端的电路，用于解决上述技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种防止充电后电池电压反灌输入端的电路，所述电路包括稳压模块、切换电路、充电管理模块、MOS管M1以及充电电池，所述稳压模块和充电管理模块与电源输入端连接，所述稳压模块与切换电路连接后与电源输出端连接，所述充电管理模块与充电电池连接后与电源输出端连接；所述MOS管M1的漏极、源极及栅极分别与电源输入端、切换电路及充电电池连接。

于本实用新型的一实施例中，所述切换电路包括MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4、电阻R1、电阻R2及电阻R3；所述MOS管M2的源极与稳压模块连接，漏极与电源输出端的正极连接，栅极经过电阻R1后与充电电池的正极连接；所述MOS管M3的漏极与MOS管M2的栅极连接，源极与稳压模块连接，并连接GND，栅极经过电阻R2与稳压模块的连接，并连接GND；所述MOS管M4的源极与电源输出的正极连接，漏极与充电电池的正极连接，栅极经过电阻R3后与MOS管M3的源极连接。

于本实用新型的一实施例中，所述MOS管M1、M2及M4采用PMOS管，MOS管M3采用NMOS管。

于本实用新型的一实施例中，所述MOS管M1的栅极与电池的正极连接，漏极与M3和M2的栅极连接。

于本实用新型的一实施例中，所述稳压模块采用LDO稳压模块。

于本实用新型的一实施例中，所述充电电池的负极与GND和电源输出端负极连接。

如上所述，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型在现有电路的基础之上增加了切换模块和MOS管M1，提供了一种低功耗、低成本、构造简单的防止充电后电池电压反灌输入端的电路，当接通电源时，MOS管M1为开启状态，电源为充电电池充电，并给切换电路信号，让系统的供电电路切换到稳压模块，电源直接为系统供电。当系统没有电源供电时，充电电池的电压施加于MOS管M1的栅极上，而MOS管M1的栅极电压大于源极电压，MOS管M1为关闭状态，从而充电电池输出的电流不会反流到稳压模块，也能够有效阻止充电电池电量流向供电电源或充电器的，进而减少电池的充放电频率，增加电池的使用寿命，最终可实现减少系统的维护成本。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例中公开的电路工作原理示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅1，本实用新型提供一种防止充电后电池电压反灌输入端的电路，所述电路包括稳压模块、切换电路、充电管理模块、MOS管M1以及充电电池，所述稳压模块和充电管理模块与电源输入端连接，所述稳压模块与切换电路连接后与电源输出端连接，所述充电管理模块与充电电池连接后与电源输出端连接；所述MOS管M1的漏极、源极及栅极分别与电源输入端、切换电路及充电电池连接。

本实施例中，稳压模块的输入端与电源输入端连接，输出端与电源输出端连接，用于为系统提供电源，所述充电管理模块的输入端与电源输入端连接，输出端与充电电池连接，用于为电池充电，所述切换电路与稳压模块和电池连接，用于切换供电电路；所述稳压模块可采用LDO稳压器，所述充电管理模块用于控制充电电池，为现有技术。

基于以上实施例，所述切换电路包括MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4、电阻R1、电阻R2及电阻R3；所述MOS管M2的源极与稳压模块连接，漏极与电源输出端的正极连接，栅极经过电阻R1后与充电电池的正极连接；所述MOS管M3的漏极与MOS管M2的栅极连接，源极与稳压模块连接，并连接GND，栅极经过电阻R2与稳压模块的连接，并连接GND；所述MOS管M4的源极与电源输出的正极连接，漏极与充电电池的正极连接，栅极经过电阻R3后与MOS管M3的源极连接。

作为优选的，所述MOS管M1、M2及M4采用PMOS管，MOS管M3采用NMOS管。

基于以上实施例，所述MOS管M1的栅极与电池的正极连接，漏极与M3和M2的栅极连接。

基于以上实施例，所述稳压模块采用LDO稳压模块，具体为一种低压差线性稳压器。

基于以上实施例，所述充电电池的负极与GND和电源输出端的负极连接。

工作原理：当有电源接通时，MOS管M1的栅极连接的电池正极电压小于源极连接的电源输入端的电压，因此MOS管M1导通，而MOS管M4的栅极电压大于源极电压，MOS管M4为关闭状态，电池不为系统供电；

由于MOS管M1的导通，MOS管M3的栅极电压大于源极的电压，因此MOS管M3导通，此时MOS管M3的栅极直接接到了GND(地线)上，由于MOS管M2的栅极电压小于源极电压，MOS管M2也导通，电源直接为系统供电；

当无电源输入时，MOS管M4的栅极电压小于源极电压，MOS管M4导通，电池为系统供电，此时MOS管M3的栅极通过电阻R2下拉，栅极电压小于源极电压，MOS管M3为关闭状态；而MOS管M2的栅极电压大于源极电压，也为关闭状态，因此电池输出得电量不会流入稳压模块中，进而阻止了电量的流失。

综上所述，本实用新型所提供的电路构造简单，功耗低，成本低，能够有效阻止电池电量流向供电电源或充电器，减少了电池的充放电频率，增加电池的使用寿命，最终可实现减少系统的维护成本。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种防止充电后电池电压反灌输入端的电路，其特征在于，所述电路包括稳压模块、切换电路、充电管理模块、MOS管M1以及充电电池，所述稳压模块和充电管理模块与电源输入端连接，所述稳压模块与切换电路连接后与电源输出端连接，所述充电管理模块与充电电池连接后与电源输出端连接；所述MOS管M1的漏极、源极及栅极分别与电源输入端、切换电路及充电电池连接。

2.根据权利要求1所述的防止充电后电池电压反灌输入端的电路，其特征在于：所述切换电路包括MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4、电阻R1、电阻R2及电阻R3；所述MOS管M2的源极与稳压模块连接，漏极与电源输出端的正极连接，栅极经过电阻R1后与充电电池的正极连接；所述MOS管M3的漏极与MOS管M2的栅极连接，源极与稳压模块连接，并连接GND，栅极经过电阻R2与稳压模块的连接，并连接GND；所述MOS管M4的源极与电源输出的正极连接，漏极与充电电池的正极连接，栅极经过电阻R3后与MOS管M3的源极连接。

3.根据权利要求2所述的防止充电后电池电压反灌输入端的电路，其特征在于：所述MOS管M1、M2及M4采用PMOS管，MOS管M3采用NMOS管。

4.根据权利要求2所述的防止充电后电池电压反灌输入端的电路，其特征在于：所述MOS管M1的栅极与充电电池的正极连接，漏极与MOS管M3和MOS管M2的栅极连接。

5.根据权利要求1所述的防止充电后电池电压反灌输入端的电路，其特征在于：所述稳压模块采用LDO稳压模块。

6.根据权利要求1所述的防止充电后电池电压反灌输入端的电路，其特征在于：所述充电电池的负极与GND和电源输出端的负极连接。