CN209982101U - 一种充电状态检测电路及装置 - Google Patents

Abstract

一种充电状态检测电路及装置，包括充电模块、分压模块、开关模块、上拉模块及蓝牙模块。充电模块对电池进行充电时输出低阻态，否则输出高阻态。高阻态时，分压模块将直流电信号进行分压后输出分压电信号；低阻态时，分压模块将直流电信号引入地。开关模块接收到分压电信号时导通，上拉模块无电流经过，蓝牙模块据此判定充电模块处于非充电状态。开关模块未接收到分压电信号时截止，上拉模块将直流电信号上拉后输出给蓝牙模块，蓝牙模块据此判定充电模块处于充电状态。上述的充电状态检测电路，由开关模块根据充电模块的充电状态相应通断，使得输出给蓝牙模块的电信号相应变化，以显示充电状态，从而避免蓝牙模块误判充电状态。

Description

一种充电状态检测电路及装置

技术领域

本实用新型属于充电技术领域，尤其涉及一种充电状态检测电路及装置。

背景技术

目前，传统的充电状态信号的传输方式一般是直接将高电平或者低电平由充电芯片输出至蓝牙芯片。当充电芯片处于非充电状态时，输出低电平至蓝牙芯片，蓝牙芯片据此判定该充电芯片处于非充电状态；当充电芯片处于充电状态时，输出高电平至蓝牙芯片，蓝牙芯片据此判定该充电芯片处于充电状态。然而，若充电芯片输出电平的范围与蓝牙芯片不匹配时，容易引起蓝牙芯片对充电状态的误判，甚至会损坏蓝牙芯片。

因此，传统传输充电状态信号的技术方案中存在着由于充电芯片输出电平的范围与蓝牙芯片不匹配而导致蓝牙芯片误判充电状态，甚至损坏蓝牙芯片的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种充电状态检测电路及装置，旨在解决传统的技术方案中存在的由于充电芯片输出电平的范围与蓝牙芯片不匹配而导致蓝牙芯片误判充电状态，甚至损坏蓝牙芯片的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种充电状态检测电路，包括：

用于对电池进行充电，并输出充电状态的信息的充电模块；所述充电状态的信息包括高阻态和低阻态；

与所述充电模块连接，用于所述充电状态的信息为高阻态时，将接收到的直流电信号进行分压后输出分压电信号，或者所述充电状态的信息为低阻态时将所述直流电信号引入地的分压模块；以及

与所述分压模块及所述充电模块连接，用于接收到所述分压电信号时进行导通，或者没有接收到所述分压电信号时进行截止的开关模块；

与所述开关模块连接，用于所述开关模块导通时输出低电平信号，或者所述开关模块截止时对所述直流电信号进行上拉后输出高电平信号的上拉模块；以及

与所述上拉模块及所述开关模块连接，用于接收到所述低电平信号时，判定所述充电模块处于非充电状态，或者接收到所述高电平信号时，判定所述充电模块处于充电状态的蓝牙模块。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种充电状态信号变换装置，包括：

用于输出直流电信号的电源模块；和

上述的充电状态检测电路。

上述的一种充电状态电路及装置，通过开关模块根据充电模块输出的充电状态的信息的类型，相应进行导通或者关断，即充电状态的信息为高阻态时，开关模块进行导通，从而使得上拉模块输出低电平信号至蓝牙模块，蓝牙模块据此判定充电模块处于非充电状态；或者充电状态的信息为低阻态时，开关模块截止，从而使得上拉模块输对直流电信号进行上拉后输出高电平信号至蓝牙模块，蓝牙模块据此判定充电模块出于充电状态。因此，输出给蓝牙模块的电平信号相应根据充电模块的充电状态的信息而改变，实时监控充电模块的充电状态，提高了蓝牙模块判断充电状态的可靠性，避免误判，解决了由于充电模块输出电平的范围与蓝牙模块不匹配而导致蓝牙模块误判充电状态，甚至损坏蓝牙模块的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本实用新型一实施例提供的一种充电状态检测电路的模块结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的一种充电状态检测电路的模块结构示意图；

图3为图1和2所示的一种充电状态检测电路的示例电路图；

图4为本实用新型实施例第二方面提供的一种充电状态检测装置的模块结构示意图。

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。

请参阅图1，为本实用新型一实施例提供的一种充电状态检测电路的模块结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

一种充电状态检测电路，包括充电模块20、分压模块30、开关模块40、上拉模块50以及蓝牙模块60。

其中，充电模块20用于对电池进行充电，并输出充电状态的信息。

具体地，充电状态的信息包括高阻态和低阻态。当充电模块20处于非充电状态时，其输出的充电状态的信息为高阻态；当充电模块20处于充电状态时，其输出的充电状态的信息为低阻态。

分压模块30与充电模块20连接，用于当充电状态的信息为高阻态时，将接收到的直流电信号V1进行分压后输出分压电信号，或者当充电状态的信息为低阻态时将直流电信号V1引入地。

具体地，分压电信号作为控制信号输出至下述的开关模块40，控制开关模块40导通。当充电状态的信息为低阻态时，由于直流电信号V1被引入地，不流经开关模块40，开关模块40截止。

可选的，直流电信号V1的为1.8V直流电压信号。

开关模块40与分压模块30及充电模块20连接，用于接收到分压电信号时进行导通，或者没有接收到分压电信号时进行截止。

具体地，分压电信号作为控制信号，控制开关模块40进行导通。

上拉模块50与开关模块40连接，用于开关模块40导通时输出低电平信号，或者开关模块40截止时对直流电信号V1进行上拉后输出高电平信号。

具体地，上拉模块50的输入端接入直流电信号V1，当开关模块40接收到分压电信号时导通，此时直流电信号V1经由分压模块30传输至开关模块40，不流经上拉模块50，因此上拉模块50输出低电平信号；当开关模块40没有接收到分压电信号时截止，此时直流电性号经由上拉模块50传输，因此上拉模块50输出高电平信号。

蓝牙模块60与上拉模块50及开关模块40连接，用于接收到低电平信号时，判定充电模块20处于非充电状态，或者接收到高电平信号时，判定充电模块20处于充电状态。

具体地，蓝牙模块60设置有充电指示灯和非充电指示灯。蓝牙模块60接收到低电平信号时，判定充电模块20处于非充电状态，此时非充电指示灯亮；蓝牙模块60接收到高电平信号时，判定充电模块20处于充电状态，此时充电指示灯亮。

上述的一种充电状态电路及装置，通过开关模块40根据充电模块20输出的充电状态的信息的类型，相应进行导通或者关断，即充电状态的信息为高阻态时，开关模块40进行导通，从而使得上拉模块50输出低电平信号至蓝牙模块60，蓝牙模块60据此判定充电模块20处于非充电状态；或者充电状态的信息为低阻态时，开关模块40截止，从而使得上拉模块50输对直流电信号V1进行上拉后输出高电平信号至蓝牙模块60，蓝牙模块60据此判定充电模块20出于充电状态。因此，输出给蓝牙模块20的电平信号相应根据充电模块20的充电状态的信息而改变，实时监控充电模块20的充电状态，提高了蓝牙模块30判断充电状态的可靠性，避免误判，解决了由于充电模块20输出电平的范围与蓝牙模块30不匹配而导致蓝牙模块30误判充电状态，甚至损坏蓝牙模块30的问题。

请参阅图2，为本实用新型另一实施例提供的一种充电状态检测电路的模块结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

在一可选实施例中，上述的一种充电状态检测电路还包括保护模块70。其中，保护模块70与充电模块20连接，用于保护充电模块20免受瞬间高压的破坏。

具体地，保护模块70将从外部输入的电压进行稳压后输出给充电模块20，充电模块20将稳压后的电压对锂电池进行充电。

请参阅图3，为图1和2所示的一种充电状态检测电路的示例电路图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

在一可选实施例中，上述的充电模块20采用充电芯片U1实现。充电芯片U1的输出端(图3采用CHRG管脚表示)连接开关模块40及分压模块30。

具体地，充电芯片U1没有对锂电池进行充电时，其输出端的充电状态的信息为高阻态，此时充电芯片U1在充电状态检测电路中与分压模块30及开关模块40的连接关系相当于断路，直流电信号V1经由分压模块30分压后，得到分压电信号，该分压电信号流经开关模块40，使得开关模块40导通。

充电芯片U1在对锂电池进行充电时，其输出端的充电状态的信息为低阻态，此时充电芯片U1的CHRG管脚通过充电芯片U1内部的电路被拉低，即CHRG管脚接地，直流电信号V1经由分压模块30流经CHRG管脚后被引入地，不流经开关模块40，因此开关模块40截止。

可选的，直流电信号V1的为1.8V直流电压信号，图3采用1V8表示。

在一可选实施例中，蓝牙模块60采用蓝牙芯片U2实现。

具体地，蓝牙模块60还包括充电指示灯和非充电指示灯。蓝牙模块60接收到低电平信号时，判定充电模块20处于非充电状态，此时非充电指示灯亮；蓝牙模块60接收到高电平信号时，判定充电模块20处于充电状态，此时充电指示灯亮。可选的，充电指示灯和非充电指示灯均采用发光二极管实现。

在一可选实施例中，上述的开关模块40采用NPN型三极管Q1实现。NPN型三极管Q1的基极连接充电模块20及分压模块30；NPN型三极管Q1的集电极连接蓝牙模块60；NPN型三极管Q1的发射极接地。

具体地，当充电芯片U1的CHRG管脚输出高阻态时，直流电信号V1流经分压模块30分压后形成分压电信号，分压电信号传输至NPN型三极管Q1的基极，使得NPN型三极管Q1导通。NPN型三极管Q1的导通电压为约0.7V，分压电信号大于等于0.7V，因此分压电信号可控制NPN型三极管Q1导通。

在一可选实施例中，上述的分压模块30包括第一电阻R1和第二电阻R2。其中，第一电阻R1的第一端接入直流电信号V1，第二电阻R2的第一端接地；第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第二端共接并连接充电模块20及开关模块40。

具体地，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端共接并连接充电芯片U1的CHRG管脚以及NPN型三极管Q1的基极。当充电芯片U1处于非充电状态时，其CHRG管脚输出高阻态，此时充电芯片U1与电路中的其它元件的连接关系相当于断路，直流电信号V1(图3采用“1V8”表示)经第一电阻R1和第二电阻R2分压后，形成分压电信号，该分压电信号输出至NPN型三极管Q1的基极，NPN型三极管Q1导通。

分压电信号的具体计算公式如下：

其中，V2为分压电信号，V1为直流电信号，R1为第一电阻R1，R2为第二电阻R2。

以V1＝1.8V，R1＝57KΩ，R2＝100KΩ为例，此时，

由于1.08V大于NPN型三极管Q1的导通电压(约0.7V)，因此当充电芯片U1的CHRG管脚输出高阻态时，NPN型三极管Q1受分压电信号的控制而导通，上拉模块50不得电，输出低电平信号至蓝牙模块60。

当充电芯片U1处于充电状态时，CHRG管脚通过充电芯片U1内部的电路接地，此时直流电信号V1经第一电阻R1后流经CHRG管脚，最终被引入地，NPN型三极管Q1的基极没有得到大于其导通电压的分压电信号，因而截止，上拉模块50得电，输出高电平信号至蓝牙模块60。

在一可选实施例中，上拉模块50包括第三电阻R3。第三电阻R3的第一端接入直流电信号V1，第二端连接开关模块40。

具体地，第三电阻R3的第一端与第一电阻R1的第一端共接且接入直流电信号V1，第二端连接NPN型三极管Q1的集电极，蓝牙芯片U2的输出入端连接第三电阻R3的第二端，采集由第三电阻R3第二端输出电平信号。

当充电芯片U1处于非充电状态时，NPN型三极管Q1导通，直流电信号V1经第一电阻R1和第二电阻R2分压后形成分压电信号，分压电信号控制NPN型三极管Q1导通，第三电阻R3无电信号流过，因此输出低电平信号(0V)，蓝牙芯片U2的输入端接收到低电平信号，因此判定此时充电模块20处于非充电状态。

当充电芯片U1处于充电状态时，NPN型三极管Q1截止，直流电信号V1经第三电阻R3输出，蓝牙芯片U2的输入端接收到高电平信号(1.8V)，因此判定此时充电模块20处于充电状态。

在一可选实施例中，上述的保护模块70包括过压保护芯片U3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电阻R4以及第五电阻R5。

其中，第一电容C1的第一端、第四电阻R4的第一端、第二电容C2的第一端以及过压保护芯片U3的输入端共接；第四电阻R4的第二端、第五电阻R5的第一端以及过压保护芯片U3的电流检测端共接；第三电容C3的第一端连接过压保护芯片U3的输出端；过压保护芯片U3的输出端连接充电模块20。第一电容C1的第二端、第二电容C2的第二端、第三电容C3的第二端以及第五电阻R5的第二端接地。

具体地，保护芯片将从外部输入的电压进行稳压处理后输出给充电芯片U1，充电模块20将稳压后的电压对锂电池进行充电。可选的，保护芯片还将进行稳压处理后的电压输出给蓝牙芯片U2，以供蓝牙芯片U2进行工作。

请参阅图4，为本实用新型实施例第二方面提供的一种充电状态检测装置的模块结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

一种充电状态检测装置，包括电源模块和上述的充电状态检测电路。电源模块用于输出上述的直流电信号V1，电源模块与上拉模块50以及分压模块30连接，具体为，电源模块输出的直流电信号V1输出至第三电阻R3或者第一电阻R1。

在一可选实施例中，上述的电源模块包括具备预设电压值的直流电源。可选的地，上述预备电压值为1.8V。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种充电状态检测电路及装置，通过开关模块根据充电模块输出的充电状态的信息的类型，相应进行导通或者关断，即充电状态的信息为高阻态时，开关模块进行导通，从而使得上拉模块输出低电平信号至蓝牙模块，蓝牙模块据此判定充电模块处于非充电状态；或者充电状态的信息为低阻态时，开关模块截止，从而使得上拉模块输对直流电信号进行上拉后输出高电平信号至蓝牙模块，蓝牙模块据此判定充电模块出于充电状态。因此，输出给蓝牙模块的电平信号相应根据充电模块的充电状态的信息而改变，实时监控充电模块的充电状态，提高了蓝牙模块判断充电状态的可靠性，避免误判，解决了由于充电模块输出电平的范围与蓝牙模块不匹配而导致蓝牙模块误判充电状态，甚至损坏蓝牙模块的问题。

在本文对各种电路和装置描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解，实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中，详细描述了公知的操作、部件和元件，以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解，在本文和所示的实施方式是非限制性例子，且因此可认识到，在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上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 (10)

1.一种充电状态检测电路，其特征在于，包括：

用于对电池进行充电，并输出充电状态的信息的充电模块；所述充电状态的信息包括高阻态和低阻态；

与所述充电模块连接，用于所述充电状态的信息为高阻态时，将接收到的直流电信号进行分压后输出分压电信号，或者所述充电状态的信息为低阻态时将所述直流电信号引入地的分压模块；以及

与所述分压模块及所述充电模块连接，用于接收到所述分压电信号时进行导通，或者没有接收到所述分压电信号时进行截止的开关模块；

与所述开关模块连接，用于所述开关模块导通时输出低电平信号，或者所述开关模块截止时对所述直流电信号进行上拉后输出高电平信号的上拉模块；以及

与所述上拉模块及所述开关模块连接，用于接收到所述低电平信号时，判定所述充电模块处于非充电状态，或者接收到所述高电平信号时，判定所述充电模块处于充电状态的蓝牙模块。

2.如权利要求1所述的充电状态检测电路，其特征在于，还包括：

与所述充电模块连接，用于保护所述充电模块免受瞬间高压的破坏的保护模块。

3.如权利要求1所述的充电状态检测电路，其特征在于，所述充电模块采用充电芯片实现；

所述充电芯片的输出端连接所述开关模块及所述分压模块。

4.如权利要求1所述的充电状态检测电路，其特征在于，所述蓝牙模块采用蓝牙芯片实现；

所述蓝牙芯片的信号接收端连接所述上拉模块及所述开关模块。

5.如权利要求1所述的充电状态检测电路，其特征在于，所述开关模块采用NPN型三极管实现；

所述NPN型三极管的基极连接所述充电模块及所述分压模块；所述NPN型三极管的集电极连接所述蓝牙模块；所述NPN型三极管的发射极接地。

6.如权利要求1所述的充电状态检测电路，其特征在于，所述分压模块包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端接入所述直流电信号，所述第二电阻的第一端接地；所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第二端共接并连接所述充电模块及所述开关模块。

7.如权利要求1所述的充电状态检测电路，其特征在于，所述上拉模块包括：

第三电阻；

所述第三电阻的第一端接入所述直流电信号，所述第三电阻的第二端连接所述开关模块。

8.如权利要求2所述的充电状态检测电路，其特征在于，所述保护模块包括：

过压保护芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第四电阻以及第五电阻；

所述第一电容的第一端、所述第四电阻的第一端、所述第二电容的第一端以及所述过压保护芯片的输入端共接；所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第一端以及所述过压保护芯片的电流检测端共接；所述第三电容的第一端连接所述过压保护芯片的输出端；所述过压保护芯片的输出端连接所述充电模块；

所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端以及所述第五电阻的第二端接地。

9.一种充电状态检测装置，其特征在于，包括：

用于输出直流电信号的电源模块；和

如权利要求1至8任一项所述的充电状态检测电路。

10.如权利要求9所述的充电状态检测装置，其特征在于，所述电源模块包括具备预设电压值的直流电源。

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