CN211743349U - 一种电池加热电路、电池、电子设备及充电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池加热电路、电池、电子设备及充电电路。其中，一种电池加热电路包括信号发生模块、信号控制模块和发热支路；信号控制模块包括异常检测单元、滤波单元和电压转换单元；在电池加热电路存在异常时，异常检测单元基于信号发生模块输出的第一控制信号输出异常信号，滤波单元对异常信号进行滤波，电压转换单元基于滤波后的异常信号输出第一电压信号，第一电压信号用于控制发热支路处于断路状态。根据本实用新型实施例提供的技术方案能够解决电池加热电路无法在电路异常的情况下及时终止加热的问题。

Description

一种电池加热电路、电池、电子设备及充电电路

技术领域

本实用新型涉及电池加热技术领域，尤其涉及一种电池加热电路、电池、电子设备及充电电路。

背景技术

电子设备一般采用锂离子电池作为其能量的载体。由于在低温环境下锂离子电池中的金属锂会产生沉积现象，使金属锂不再和物质发生化学反应，导致锂离子电池的内部发生短路，从而使锂离子电池在低温环境下无法充电。

目前，一般使用电池加热电路对锂离子电池进行加热，使锂离子电池升温，从而使锂离子电池在低温环境下仍然满足充电的温度需求。但是，已有的电池加热电路无法在电路异常的情况下及时终止加热，存在安全风险。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电池加热电路、电池、电子设备及充电电路，以解决现有技术中的电池加热电路无法在电路异常的情况下及时终止加热的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电池加热电路，包括信号发生模块、信号控制模块和发热支路；

信号控制模块包括异常检测单元、滤波单元和电压转换单元，信号发生模块的第一信号输出端与异常检测单元的输入端连接，异常检测单元的输出端与滤波单元的输入端连接，滤波单元的输出端与电压转换单元的输入端连接，电压转换单元的输出端与发热支路连接；

其中，在电池加热电路存在异常时，异常检测单元基于信号发生模块输出的第一控制信号输出异常信号，滤波单元对异常信号进行滤波，电压转换单元基于滤波后的异常信号输出第一电压信号，第一电压信号用于控制发热支路处于断路状态。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种电池，该电池包括第一方面所述的电池加热电路，电池加热电路的发热支路用于为电池加热。

第三方面，本实用新型实施例提供了一种电子设备，包括第二方面所述的电池。

第四方面，本实用新型实施例提供了一种充电电路，应用于电子设备，电子设备包括电池，该充电电路包括：

第一方面所述的电池加热电路，电池加热电路的发热支路为电池加热；

充电回路，充电回路为电池充电以及为发热支路供电。

本实用新型实施例提供的电池加热电路、电池、电子设备及充电电路，能够通过信号控制模块为电池提供加热保护，具体地，信号控制模块包括异常检测单元、滤波单元和电压转换单元，在电池加热电路存在异常时，异常检测单元基于信号发生模块输出的第一控制信号输出异常信号，滤波单元对异常信号进行滤波，电压转换单元基于滤波后的异常信号输出第一电压信号，第一电压信号用于控制发热支路处于断路状态，以使发热支路不对电池加热。因此，本实用新型能够在电池加热电路发生异常时，及时终止加热，从而保护电池的安全，提高为电池加热的安全性。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例提供的电池加热电路的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例提供的电池加热电路的电路图；

图3为图2所示的电路图中的各个节点的波形图；

图4为本实用新型第二实施例提供的电池加热电路的电路图；

图5为本实用新型第三实施例提供的电池加热电路的电路图；

图6为本实用新型第四实施例提供的电池加热电路的电路图；

图7为本实用新型第五实施例提供的电池加热电路的电路图；

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

本实用新型实施例中的电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、个人计算机(personalcomputer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本实用新型实施例在此不作限定。

本实用新型实施例中“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

电子设备一般采用锂离子电池作为其能量的载体。由于在低温环境下锂离子电池中的金属锂会产生沉积现象，使金属锂不再和物质发生化学反应，导致锂离子电池的内部发生短路，从而使充电电路在低温环境下无法为锂离子电池充电。

目前，一般使用电池加热电路对锂离子电池进行加热，使锂离子电池升温，从而使锂离子电池在低温环境下仍然满足充电的温度需求。

但是，目前的电池加热电路一般仅由开关模块和发热模块两部分组成，其存在以下缺陷：

1、发热模块一般为阻性电路/器件组成的线圈或发热膜，其利用电流流过电阻产生的热量来加热，但由于发热模块制造的一致性，以及使用过程中内部短路导致的阻值变化等，可能会导致发热模块中的电流偏大，引起高温相关的安全性问题；

2、开关模块一般由电子设备的控制器进行控制，例如，中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、应用处理器(Application Processor，AP)、微控制单元(MicroController Unit，MCU))。控制器运行过程中存在死机等软件异常的可能性，如果加热过程中控制器死机，则会导致发热模块持续工作，致使电池的热量持续累积，引起火等安全风险；

3、开关模块一般由金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal OxideSemiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)(以下称MOS管)作为发热模块的开关器件。但MOS管存在被静电、浪涌等损坏的电应力失效，导致MOS管的源极和漏极直通，使MOS管不再受控制器的控制，进而使MOS管的开关功能失效，导致发热模块持续工作，存在安全风险。

综上，已有的电池加热电路仅由开关模块和发热模块组成，无法在电路异常的情况下及时终止加热，存在安全风险。

为了解决现有技术中的上述问题，本实用新型实施例提供了的电池加热一种电池加热电路、电池、电子设备及充电电路，以通过增加用于进行加热保护的硬件电路，实现对控制器的软件死机、发热模块异常工作导致高温等情形下的保护功能。下面，首先对本实用新型实施例提供的电池加热电路进行详细说明。

图1为本实用新型一个实施例提供的电池加热电路的结构示意图。

如图1所示，本实用新型一个实施例提出一种电池加热电路，包括：信号发生模块110、信号控制模块120和发热支路130。其中，信号控制模块120包括异常检测单元121、滤波单元122和电压转换单元123，信号发生模块110的第一信号输出端与异常检测单元121的输入端连接，异常检测单元121的输出端与滤波单元122的输入端连接，滤波单元122的输出端与电压转换单元123的输入端连接，电压转换单元123的输出端与发热支路130连接。

在电池加热电路存在异常时，异常检测单元121基于信号发生模块110输出的第一控制信号输出异常信号，滤波单元122对异常信号进行滤波，电压转换单元123基于滤波后的异常信号输出第一电压信号，第一电压信号用于控制发热支路处于断路状态。

在本实用新型实施例中，能够通过信号控制模块为电池提供加热保护，具体地，信号控制模块包括异常检测单元、滤波单元和电压转换单元，在电池加热电路存在异常时，异常检测单元基于信号发生模块输出的第一控制信号输出异常信号，滤波单元对异常信号进行滤波，电压转换单元基于滤波后的异常信号输出第一电压信号，第一电压信号用于控制发热支路处于断路状态，以使发热支路不为电池加热。因此，本实用新型能够在电池加热电路发生异常时，及时终止加热，从而保护电池的安全，提高为电池加热的安全性。

在本实用新型实施例中，信号发生模块110可以由电子设备的控制器实现，例如CPU、AP或者MCU。第一控制信号可以为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号。

在本实用新型另一些实施例中，在电池加热电路不存在异常时，异常检测单元121基于信号发生模块110输出的第一控制信号输出正常信号，滤波单元122对正常信号进行滤波，电压转换单元123基于滤波后的正常信号输出第二电压信号，第二电压信号用于控制发热支路处于导通状态。

由此，本实用新型能够在电池加热电路未发生异常时，为电池加热，从而提高为电池加热的可靠性。

在本实用新型一些实施例中，异常检测单元121可以在电池加热电路存在异常的情况下，将第一控制信号调整为第一电压幅值，得到异常信号。异常检测单元121还可以在电池加热电路不存在异常的情况下，将第一控制信号调整为第二电压幅值，得到正常信号。其中，第一电压幅值小于预设电压幅值，第二电压幅值大于或等于预设电压幅值。预设电压幅值可以小于第一控制信号的初始电压幅值，预设电压幅值为能够控制发热支路处于导通状态的最小电压幅值。

在本实用新型一些实施例中，在第一控制信号为直流信号时，可以确定电池加热电路的信号发生模块110存在异常，异常检测单元121可以将第一控制信号的电压幅值调整为零，即第一电压幅值为零，得到异常信号；在第一控制信号为PWM信号时，可以确定电池加热电路的信号发生模块110不存在异常，异常检测单元121可以保持第一控制信号的初始电压幅值，即第二电压幅值为第一控制信号的初始电压幅值，得到正常信号。在电池的表面温度大于预设温度阈值时，可以确定电池加热电路的发热支路130存在异常，异常检测单元121可以根据电池的表面温度，将第一控制信号调整为表面温度对应的第一电压幅值；在电池的表面温度小于或等于预设温度阈值时，可以确定发热支路130不存在异常，异常检测单元121可以根据电池的表面温度，将第一控制信号调整为表面温度对应的第二电压幅值。

其中，预设温度阈值可以根据实际需要设置，在此不做限制。

在本实用新型实施例中，可选地，异常检测单元121可以包括第一电容和第一电阻中的至少一个。

其中，在异常检测单元121包括第一电容时，第一电容的第一端与第一信号输出端连接，第一电容的第二端与滤波单元122的输入端连接。

具体地，在第一控制信号为PWM信号时，由于其是交流电压信号，因此，可以通过第一电容继续传递第一控制信号，则，可以保持第一控制信号的初始电压幅值。在信号发生模块110发生软件死机时，第一控制信号为直流电压信号，此时，第一电容将阻断该信号，也就是说第一电容将第一控制信号的电压幅值降为零，即第一电容不继续传递第一控制信号。

在异常检测单元121包括第一电阻时，第一电阻为热敏电阻，第一电阻的第一端接地，第一电阻的第二端与滤波单元122的输入端连接，并且第一电阻的阻值可以随电池的表面温度改变。

具体地，第一电阻可以靠近发热支路130的加热元件或者电池设置，用于检测发热支路130是否存在异常。第一电阻的阻值可以随着加热元件或者电池的温度升高而减小，从而使第一控制信号的电压幅值随着加热元件或者电池的温度而减小，当加热元件或者电池的温度大于预设温度阈值时，第一电阻使第一控制信号的电压幅值调整为第一电压幅值；当加热元件或者电池的温度小于或等于预设温度阈值时，第一电阻使第一控制信号的电压幅值调整为第二电压幅值。

在本实用新型一些实施例中，滤波单元122可以为低通滤波器，滤波单元122可以过滤异常检测单元121输出的异常信号或正常信号中的低电压信号，得到过滤后的异常信号或者过滤后的正常信号。

在这些实施例中，可选地，滤波单元122可以为二极管，二极管具有低通滤波功能，二极管的正极与异常检测单元的输出端连接，二极管的负极与电压转换单元123的输入端。

在本实用新型一些实施例中，电压转换单元123用于将滤波单元122输出的滤波后的异常信号转化为第一电压信号，以及将滤波单元122输出的滤波后的正常信号转化为第二电压信号。其中，第一电压信号和第二电压信号为直流电压信号。因此，电压转换单元123可以实现对滤波单元122所输出的电压信号的直流转换，从而向发热支路130发送电压稳定的第一电压信号和第二电压信号。

在这些实施例中，可选地，电压转换单元123包括高频滤波支路和放电支路。高频滤波支路的输入端与滤波单元122的输出端连接，高频滤波支路的输出端作为电压转换单元123的输出端，放电支路的一端与高频滤波支路的输出端连接，放电支路的另一端接地。

具体地，高频滤波支路可以过滤掉滤波单元122输出的信号中的高频成分，保留低频直流成分，得到直流电压信号。放电支路可以在使发热支路130处于断开状态的情况下，对高频滤波支路中的残余电能进行快速放电。

在一些实施例中，高频滤波支路可以包括第二电阻和第二电容，其中，第二电阻的第一端与滤波单元122的输出端连接，第二电阻的第二端作为电压转换单元123的输出端，第二电容的第一端与第二电阻的第二端连接，第二电容的第二端接地。

在一些实施例中，放电支路可以包括第三电阻，第三电阻的第一端可以与高频滤波支路的输出端连接，第三电阻的第二端接地。

由于第一控制信号为PWM信号，为了保证发热支路130持续处于导通状态或者断开状态，需要利用直流电压信号对发热支路130进行控制，因此，需要通过滤波单元122首先将异常检测单元121输出的信号中的低电压信号过滤掉，然后再通过电压转换单元123将滤波后的信号转换为直流电压信号。

在本实用新型一些实施例中，进一步地，信号控制模块120还可以包括：

电压比较单元，电压比较单元的输入端与电压转换单元123的输出端连接，电压比较单元的输出端与发热支路130连接；

其中，电压比较单元基于第一电压信号输出第一开关信号，第一开关信号用于控制发热支路130处于断路状态。电压比较单元还基于第二电压信号输出第二开关信号，第二开关信号用于控制发热支路130处于导通状态。

在这些实施例中，电压比较单元的参考电压的电压大小与具有预设电压幅值的第一控制信号通过滤波单元122和电压转换单元123后的到的直流电压信号对应的电压大小相同，从而使电压比较单元能够在异常检测单元121将第一控制信号调整为第二电压幅值的情况下，基于直流电压信号输出第二电压信号，以及在在异常检测单元121将第一控制信号调整为第一电压幅值的情况下，基于直流电压信号输出第一电压信号。

由此，可以进一步通过电压比较单元输出的开关信号对发热支路130的导通状态和断开状态进行控制。

在本实用新型一些实施例中，发热支路130可以包括第一驱动开关，第一驱动开关与电压转换单元的输出端连接。第一电压信号用于控制第一驱动开关处于断开状态，以通过第一驱动开关使发热支路130处于断开状态；第二电压信号用于控制第一驱动开关处于导通状态，以通过第一驱动开关使发热支路130处于导通状态。

在这些实施例中，第一驱动开关可以串联于发热支路130的加热电源与加热电阻之间，从而能够控制发热支路130的通断。

具体地，第一驱动开关可以由MOS管构成。MOS管的源极和漏极可以串联于发热支路130中，栅极可以与信号控制模块120连接，例如，与电压转换单元123的输出端或者电压转换单元的输出端连接，从而能够通过信号控制模块120控制第一驱动开关的通断，进而控制发热支路130的通断。

在这些实施例中，可选地，第一驱动开关还可以设有驱动器，第一驱动开关通过驱动器与电压转换单元或电压转换单元123的输出端连接，第一电压信号用于驱动驱动器控制第一驱动开关处于断开状态，第二电压信号用于驱动驱动器控制第一驱动开关处于导通状态。

在本实用新型另一些实施例中，发热支路130可以包括加热电源，加热电源与电压转换单元或电压转换单元123的输出端连接，第一电压信号用于控制加热电源处于非工作状态，以使发热支路130处于断开状态；第二电压信号用于控制加热电源处于工作状态，以使发热支路130处于导通状态。

由此，在这些实施例中，可以通过控制加热电源的工作状态，来控制发热支路130的通断。

在这些实施例中，可选地，发热支路310还可以包括第二驱动开关，第二驱动开关与信号发生模块110的第二信号输出端连接，第二信号输出端输出的第二控制信号用于控制第二驱动开关处于导通状态。在信号发生模块110未发出第二控制信号时，第二驱动开关处于断开状态。

其中，第二驱动开关可以由MOS管构成。MOS管的源极和漏极可以串联于发热支路130中，栅极可以与信号控制模块110的第二信号输出端连接，从而能够通过信号控制模块110控制第二驱动开关的通断，进而控制发热支路130的通断。

具体地，信号发生模块110输出第二控制信号的情况下，第二驱动开关处于导通状态，此时若加热电源处于工作状态，则发热支路130处于导通状态，信号发生模块110不输出第二控制信号的情况下，第二驱动开关处于断开状态，此时无论加热电源处于何种工作状态，发热支路130均处于断开状态。

下面，将以多个实施例对本实用新型提供的电池加热电路进行详细说明。

第一实施例

图2为本实用新型第一实施例提供的电池加热电路的电路图。

参见图2，该电池加热电路包括控制模块、电容C1、热敏电阻R1、二极管D1、电阻R2、电容C2、电阻R3、比较器、MOS驱动器、MOS管、发热模块和电源。

其中，电源、发热模块、MOS管的源极和漏极和地极依次串联连接，构成发热支路，发热模块可以包括加热元件，用于为电池加热。

电容C1、热敏电阻R1、二极管D1、电阻R2、电容C2、电阻R3和比较器构成信号控制模块。控制模块包括控制器，控制模块构成信号发生模块。电容C1和热敏电阻R1构成异常检测单元。电阻R2、电容C2和电阻R3构成电压转换单元。比较器构成电压比较单元。

控制模块的GPIO依次通过电容C1、二极管D1的正极、二极管D1的负极和电阻R2与比较器的一个输入端连接，比较器的另一个输入端连接参考电压Vref。比较器的输出端连接MOS管的栅极。热敏电阻R1的一端接地，另一端连接于电容C1和二极管D1的正极之间。电容C2的一端接地，另一端连接于电阻R2和比较器之间。电阻R3的一端接地，另一端连接于电阻R2和比较器之间。

控制模块可根据需求编程，运行程序，并通过通用输入输出接口(GPIO接口)发出一定频率、占空比的GPIO信号，控制加热支路的通断。其中，GPIO信号为方波信号。

电容C1起隔离作用，用来在控制模块软件跑飞(进入死循环)或控制模块死机情况下切断GPIO信号，从而使发热支路断开，避免发热模块对电池持续加热，引起安全问题。

热敏电阻R1的布置位置靠近电池或发热模块，其特点是阻值会随着温度变化，用于检测电池或发热模块的温度，当温度高于预设温度阈值时，热敏电阻R1的阻值也会到达预设电阻阈值，此种情况下，即使控制模块发出PWM信号，经过电容C1和热敏电阻R1转换后，GPIO信号的电压幅值将不足以驱动发热支路，从而实现在高温下自动切断加热的温度保护功能。

二极管D1主要作用为反向阻断，经过电容C1和热敏电阻R1转换后的V1信号存在负电压，发热支路一般耐受负压的能力不强，二极管D1可以将V1信号中负半轴的电压信号滤除，只保留正半轴的电压信号，即得到V2信号，V2信号为脉动信号。

电阻R2和电容C2可以将V2信号中的高频成分滤除，保留低频直流部分，得到V3信号。

其中，GPIO信号、V1信号、V2信号和V3信号的波形图可以参见图3所示。图3为图2所示的电路图中的各个节点的波形图。

电阻R3用于在需要断开发热支路时，对电容C2进行放电，防止需要关闭发热模块时，由于电容C2上的电荷通过寄生的阻抗(寄生电阻为比较器输入电阻，一般很大)放电太慢，导致电容C2上电压下降较慢，影响发热支路断开的关闭时间。

比较器将V3信号的电压与参考电压Vref进行比较，当V3>Vref或V3<Vref时，比较器输出电平翻转，从而使能/关闭MOS驱动器。

MOS驱动器用于驱动MOS管。

MOS管起开关作用，用于开通/关闭发热模块，使电流流过/不流过发热模块，从而控制发热模块是否工作。在此实施例中，MOS管可以为NMOS管或者PMOS管，在此不做限定。

电源为发热模块提供电源，其可以来自电子设备的电池(VBAT)，也可以来自电子设备的充电器(VBUS).

发热模块用于将电能转换成热能，当MOS管开启，电流流过发热模块产生热量，用于加热电池，发热模块的加热元件可以为电阻丝或电阻膜等等。

继续参见图2，电池加热电路的具体原理如下：

当需要对电池进行加热时，控制模块按照既定的程序，在相应的GPIO口输出一定频率、占空比的GPIO信号，此GPIO信号经过电容C1、热敏电阻R1、二极管D1、电阻R2和电容C2转换后变成V3信号，若电路温度正常，则V3信号的电压幅值在正常范围之内，比较器输出正常逻辑电平(高或低)，控制MOS驱动器打开MOS管，发热支路开始工作，发热模块对电路进行加热。

当需要关闭发热模块时，控制模块停止输出GPIO信号，电容C2上残余的电荷将通过电阻R3泄放，使得V3信号对应的电压迅速下降，当V3<Vref时，比较器输出逻辑电平翻转，通过MOS驱动器将MOS管关闭，使发热模块停止工作。

当控制模块出现死机等软件异常时，GPIO信号不再是正常的PWM信号，而是保持常高或常低，这种情况下，由于电容C1的隔离作用，电容C2上的电荷得不到补充，而电容C2上残余的电荷又会被电阻R3泄放，使得比较器的输入电压下降，V3<Vref，比较器输出逻辑电平翻转，通过MOS驱动器将MOS管关闭，使发热模块停止工作，避免了软件死机导致对电池持续加热引发安全问题。

当控制模块正常工作，发热模块由于内短路等阻抗变化原因，引起电流偏大，发热量偏大时，将导致发热模块/电池的温度偏高，由于热敏电阻R1布置在发热模块/电池旁边，当发热模块/电池温度上升至预设温度阈值后，热敏电阻R1的阻值也到达预设电阻阈值。例如，若热敏电阻R1为负温度系数电阻(NTC)，其阻值会随着温度的上升而减小，而热敏电阻R1两端电压与其阻值成正比，因此热敏电阻R1阻值减小会导致V1信号的电压幅值减小，当1信号的电压幅值小于预定电压幅值时，导致V3<Vref，比较器输出逻辑电平翻转，通过MOS驱动器将MOS管关闭，使发热模块停止工作，实现对温度过高的硬件保护，无需软件参与判断，提高了电池加热电路的可靠性。

综上所述，本实施例实现了软件死机情况下的硬件保护功能，避免软件死机后发热模块持续工作，产生过多热量累积，引发安全问题。同时，本实施例还实现了硬件过温保护设计，避免了由于电路特性异常导致加热电路产热过多，引发的安全问题。

第二实施例

图4为本实用新型第二实施例提供的电池加热电路的电路图。

参见图4，该电池加热电路包括控制模块、电容C1、热敏电阻R1、二极管D1、电阻R2、电容C2、电阻R3、比较器、MOS管、发热模块和电源。

需要说明的是，图4所示的电池加热电路与图2所示的电池加热电路的结构和原理相似，在此不做赘述。

继续参见图4，与图2所示的电池加热电路不同的是，比较器的输出端直接连接MOS管的栅极，以简化电路结构。

在此实施例中，MOS管可以为NMOS管或者PMOS管，在此不做限定。

第三实施例

图5为本实用新型第三实施例提供的电池加热电路的电路图。

参见图5，该电池加热电路包括控制模块、电容C1、热敏电阻R1、二极管D1、电阻R2、电容C2、电阻R3、MOS管、发热模块和电源。

需要说明的是，图5所示的电池加热电路与图2所示的电池加热电路的结构和原理相似，在此不做赘述。

继续参见图5，与图2所示的电池加热电路不同的是，控制模块、电容C1、二极管D1和电阻R2依次串联后，直接与MOS管的栅极连接，以简化电路结构。

在此实施例中，MOS管可以为NMOS管，在此不做限定。

第四实施例

图6为本实用新型第四实施例提供的电池加热电路的电路图。

参见图6，该电池加热电路包括控制模块、电容C1、热敏电阻R1、二极管D1、电阻R2、电容C2、电阻R3、比较器、MOS管、发热模块和电源。

需要说明的是，图6所示的电池加热电路与图2所示的电池加热电路的结构和原理相似，在此不做赘述。

继续参见图6，与图2所示的电池加热电路不同的是，比较器的输出端直接电源，图2所示的电池加热电路中控制模块输出的一路GPIO信号用于控制电源的工作状态。控制模块还可以输入另一路GPIO信号，该另一路GPIO信号用于与MOS管的栅极连接，以控制MOS管的通断。

当MOS管由于浪涌、静电等电应力损坏而不受控，同时出现软件死机、异常高温等情形，可以关闭电源，直接切断电源供给，从而避免安全问题。

在本实施例中，关闭电源的方式有多种，比如，通过比较器的输出驱动电源的使能(EN)信号脚关闭电源、通过在电源和发热模块中间串联一个开关模块，比较器驱动开关关闭等等。

综上所述，本实施例实现了软件死机情况下的硬件保护功能，避免软件死机后发热模块持续工作，产生过多热量累积，引发安全问题。同时，本实施例还实现了硬件过温保护设计，避免了由于电路特性异常导致加热电路产热过多，引发的安全问题。另外，本实施例还实现了当MOS管由于损坏而不受控的情况下，电路通过关闭发热支路的电源来发挥作用，通过直接切断电源，避免发热模块持续工作，产生过多热量累积，引发安全问题。

第五实施例

图7为本实用新型第五实施例提供的电池加热电路的电路图。

参见图7，该电池加热电路包括控制模块、电容C1、热敏电阻R1、二极管D1、电阻R2、电容C2、电阻R3、MOS管、发热模块和电源。

需要说明的是，图7所示的电池加热电路与图6所示的电池加热电路的结构和原理相似，在此不做赘述。

继续参见图7，与图6所示的电池加热电路不同的是，控制模块、电容C1、二极管D1和电阻R2依次串联后，直接与发热支路的电源连接，以简化电路结构。

本实用新型实施例还提供了一种电池，该电池可以包括图1至图7所示实施例的电池加热电路，电池加热电路的发热支路用于为电池加热。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，电子设备包括上述的电池。

本实用新型实施例还提供了一种充电电路，应用于电子设备，该电子设备包括电池，充电电路包括图1至图7所示实施例的电池加热电路和充电回路。其中，电池加热电路的发热支路为电池加热，充电回路为电池充电以及为发热支路供电。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，电子设备包括上述的充电电路和电池。以上所述的是本实用新型的可选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池加热电路，其特征在于，包括信号发生模块、信号控制模块和发热支路；

所述信号控制模块包括异常检测单元、滤波单元和电压转换单元，所述信号发生模块的第一信号输出端与所述异常检测单元的输入端连接，所述异常检测单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接，所述滤波单元的输出端与所述电压转换单元的输入端连接，所述电压转换单元的输出端与所述发热支路连接；

其中，在所述电池加热电路存在异常时，所述异常检测单元基于所述信号发生模块输出的第一控制信号输出异常信号，所述滤波单元对所述异常信号进行滤波，所述电压转换单元基于滤波后的异常信号输出第一电压信号，所述第一电压信号用于控制所述发热支路处于断路状态。

2.根据权利要求1所述的电池加热电路，其特征在于，所述异常检测单元包括第一电容和第一电阻中的至少一个；

其中，在所述异常检测单元包括所述第一电容时，所述第一电容的第一端与所述第一信号输出端连接，所述第一电容的第二端与所述滤波单元的输入端连接；在所述异常检测单元包括所述第一电阻时，所述第一电阻为热敏电阻，所述第一电阻的第一端接地，所述第一电阻的第二端与所述滤波单元的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的电池加热电路，其特征在于，所述信号控制模块还包括：

电压比较单元，所述电压比较单元的输入端与所述电压转换单元的输出端连接，所述电压比较单元的输出端与所述发热支路连接；

其中，所述电压比较单元基于所述第一电压信号输出第一开关信号，所述第一开关信号用于控制所述发热支路处于断路状态。

4.根据权利要求1所述的电池加热电路，其特征在于，所述发热支路包括第一驱动开关；

其中，所述第一驱动开关与所述电压转换单元的输出端连接，所述第一电压信号用于控制所述第一驱动开关处于断开状态。

5.根据权利要求4所述的电池加热电路，其特征在于，所述第一驱动开关设有驱动器，所述第一驱动开关通过所述驱动器与所述电压转换单元的输出端连接，所述第一电压信号用于驱动所述驱动器控制所述第一驱动开关处于断开状态。

6.根据权利要求1所述的电池加热电路，其特征在于，所述发热支路包括加热电源；

其中，所述加热电源与所述电压转换单元的输出端连接，所述第一电压信号用于控制所述加热电源处于非工作状态。

7.根据权利要求6所述的电池加热电路，其特征在于，所述发热支路还包括第二驱动开关；

其中，所述第二驱动开关与所述信号发生模块的第二信号输出端连接，所述第二信号输出端输出的第二控制信号用于控制所述第二驱动开关处于导通状态。

8.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-7任一项所述的电池加热电路，所述电池加热电路的发热支路用于为所述电池加热。

9.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求8所述的电池。

10.一种充电电路，应用于电子设备，所述电子设备包括电池，其特征在于，所述充电电路包括：

权利要求1-7任一项所述的电池加热电路，所述电池加热电路的发热支路为所述电池加热；

充电回路，所述充电回路为所述电池充电以及为所述发热支路供电。

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