CN216625358U - 一种充电控制电路及充电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种充电控制电路及充电装置，所述电路包括充电端及电池端；充电端与电池端的主回路中串接有充电MOS开关，充电MOS开关的栅极通过分压电阻连接于第一正极端与第一负极端之间；电路还包括抬升电阻，串联于第一正极端以及第一负极端之间；充电电流检测模块，包括电压感应端及第一控制端，电压感应端与抬升电阻连接；充电电流检测模块用于当抬升电阻的采样电压大于预设值时，通过第一控制端输出控制信号；充电电流控制模块，连接于第一正极端与第一负极端之间，包括第一受控端；其中，分压电阻与充电电流控制模块位于同一回路。本申请无需使用带AD端口的MCU模块，降低充电控制电路的制造成本，有利于产品成本的降低。

Description

一种充电控制电路及充电装置

技术领域

本申请涉及电池管理领域，特别涉及一种充电控制电路及充电装置。

背景技术

如今锂电池作为一种重要的储能装置，广泛应用于不同种类的电子设备中。

对于具有锂电池作为储能装置的电子设备，为了确保电子设备能够正常工作使用，对于锂电池的充放电过程均需要通过充放电管控电路来进行监控，特别是在锂电池的充电周期后期，当充电器进入涓流充电阶段时，充电电流会慢慢变小，我们需要检测充电电流，在低于某个值(比如100mA)将停止充电。一方面有利于防止锂电池的过充，另一方面及时断电可以在不影响充电效果的前提下缩减充电时间，从而提高用户的充电体验。

在现有的方案中，通常会在充电控制电路中采用带有AD端口的MCU来对锂电池的充电电压或充电电流进行监控，当电压或电流达到一定值时则控制该充电控制电路进行断电处理。

但是，若采用带有AD端口的MCU作为充电控制电路，则会造成较高的元器件成本，使得应用了该充电控制电路的产品成本难以降低，不利于低成本产品的推广销售。

实用新型内容

本申请提供一种充电控制电路及充电装置，可以在确保充电控制效果的情况下降低充电控制电路的制造成本。

本申请实施例提供了一种充电控制电路，所述电路包括：

充电端，包括第一正极端及第一负极端；

电池端，包括第二正极端及第二负极端，其中所述第一正极端与所述第二正极端连接，所述第一负极端与所述第二负极端连接；

所述充电端与所述电池端的主回路中串接有充电MOS开关，所述充电MOS开关的栅极通过分压电阻连接于所述第一正极端与第一负极端之间；

所述电路还包括：

抬升电阻，串联于所述第一正极端以及第一负极端之间；

充电电流检测模块，包括电压感应端及第一控制端，所述电压感应端与所述抬升电阻连接；所述充电电流检测模块用于当所述抬升电阻的采样电压大于预设值时，通过所述第一控制端输出控制信号；

充电电流控制模块，连接于所述第一正极端与所述第一负极端之间，包括第一受控端；

其中，所述分压电阻与所述充电电流控制模块位于同一回路。

在一实施例中，所述电路还包括：

MCU控制开关，包括第二受控端，所述第二受控端与所述MCU模块的第二控制端连接；以及

MCU模块，包括与所述第二受控端连接的第二控制端，以控制所述MCU控制开关的通断；

其中，所述MCU控制开关与所述分压电阻位于同一回路。

在一实施例中，所述充电电流控制模块以及MCU控制开关至少包括一个开关MOS管或者开关三极管。

在一实施例中，所述充电电流控制模块包括：

第一MOS管，所述第一MOS管的源极与漏极连接于所述第一正极端与第一负极端之间，所述第一MOS管的栅极与所述第一控制端连接；以及

第二MOS管，所述第二MOS管的源极与漏极和所述分压电阻串联，所述第二MOS管的栅极与所述第一MOS管的源极或者漏极连接。

在一实施例中，所述MCU控制开关包括第三MOS管，所述第三MOS管的源极与所述第二MOS管的漏极连接。

在一实施例中，所述抬升电阻设置在所述第一受控端与所述第一负极端之间。

在一实施例中，所述充电电流检测模块的接地端与第二负极端连接。

在一实施例中，所述充电MOS开关设于所述第一正极端与所述第二正极端之间；或者

所述充电MOS开关设于所述第一负极端与所述第二负极端之间。

在一实施例中，所述充电电流控制模块为电池保护IC。

本申请还公开了一种充电装置，所述装置包括如上任意一项所述的充电控制电路。

由上可知，本申请的一种充电控制电路及充电装置中，利用充电电流控制模块、充电电流检测模块及抬升电阻的共同配合，通过检测抬升电阻的采样电压值，当充电电流达到截止电流时充电电流控制模块控制充电MOS开关进行断开，实现充电小电流截止的检测和控制，从而无需使用带AD端口的MCU模块，降低充电控制电路的制造成本，有利于产品成本的降低。

附图说明

图1为本申请实施例提供的充电控制电路的电路结构示意图。

图2为本申请实施例提供的充电控制电路的另一电路结构示意图。

图3为本申请实施例提供的充电装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围作出更为清楚的界定。

请参照图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，本申请的原理是以实施在一适当的运算环境中来举例说明。以下的说明是基于所例示的本申请具体实施例，其不应被视为限制本申请未在此详述的其它具体实施例。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，图中示出了本申请实施例提供的一种充电控制电路的电路结构示意图。

该充电控制电路应用于电子设备中，该电子设备可以是具有可充电电池的电子设备，例如智能手机、便携式电脑、吸尘器或者是其他需要进行充电控制的电子设备。该电子设备的具体类型不限。

如图1所示，该电子设备的充电端用于与充电器或者充电接口连接，从充电器中获取电能为可充电电池提供电量输入。该充电端可以与用于与市电连接的适配器连接，或者与电子设备内部的电源模块进行连接，以提供电量的充电输入。其中，该充电端包括第一正极端C+以及第一负极端C-，第一正极端C+用于与充电器或者充电接口的正极连接，第一负极端C-用于与充电器或者充电接口的负极连接。

该电子设备的电池端用于与电子设备内部的可充电电池的正极与负极连接，并通过与充电端连接来从充电端获取充电电量。其中，该电池端包括第二正极端B+及第二负极端B-，其中第一正极端C+与第二正极端B+连接，第一负极端C-与第二负极端B-连接。在充电过程中，通过电池端与充电端的连接使得充电器或充电端口与可充电电池之间形成一回路。

该充电MOS开关1，设置在第一正极端C+与第二正极端B+之间，或者设置在第一负极端C-与第二负极端B-之间，该充电MOS开关1的栅极通过分压电阻连接于第一正极端C+与第一负极端C-之间，使得充电控制电路通过控制该分压电阻所在回路的通断即可控制充电MOS开关1的通断，进而可以控制充电回路的导通或者断开。

为了实现充电电流控制，该充电控制电路还包括抬升电阻2、充电电流检测模块3以及充电电流控制模块4。

该抬升电阻2，串联于第一正极端C+以及第一负极端C-之间。该充电电流检测模块3，包括电压感应端及第一控制端，该电压感应端与抬升电阻2连接；该充电电流检测模块3用于当抬升电阻2的采样电压大于预设值时，通过第一控制端输出控制信号。

其中，该抬升电阻2可以根据不同的充电电路检测模块3来进行参数调整，例如可以根据实际工作时预期的充电截止电流以及充电电流检测模块3的检测电压阈值来确定电阻值，其目的在于起到电流采样作用，本申请对其参数不进行限定。

该充电电流检测模块3可以通过设置一个作为阈值的预设值，将通过抬升电阻2采样得到的采样电压与预设值进行比对，来确定当前的充电电流是否符合电流截止的标准。

例如，若电压感应端处设置的预设值为50mV，当采样电流低于一定的值，使得通过抬升电阻2所输入的电压值小于50mV，则通过第一控制端输出一个控制电压，以控制该充电电流控制模块4将充电动作进行截止；当充电仍然在有效进行，其采样电流仍然较大，使得通过抬升电阻2所输入的电压值大于50mV，则继续维持充电状态。

其中，该充电电流检测模块3的接地端为C-，从而确保电压检测的准确性。

该充电电流控制模块4，连接于第一正极端C+与第一负极端C-之间，包括第一受控端。并且，该分压电阻与充电电流控制模块4位于同一回路。

其中，该充电电流控制模块4可以通过接收第一控制端输出的控制电压，来受控于充电电流检测模块3对充电电流的检测判断，以执行相应的控制动作。在一实施例中，该充电电流控制模块4可以采用开关MOS管或者开关三极管来实现通断控制。

例如，当接收到充电电流控制模块4的控制电压时，则断开当前的回路。因该充电电流控制模块4与分压电阻处于同一回路，则分压电阻的电压为0，充电MOS开关1受该分压电阻的分压影响断开，从而切断充电回路，充电截止。当充电电流控制模块4不输出控制电压时，充电电流控制模块4持续导通，从而使得充电MOS开关1持续导通。

在一实施例中，该充电电流检测模块3可以为电池保护IC，该电池保护IC具有充电电流检测能力，通过电池保护IC的充电电流检测功能以及其简单的外围电路，即可实现在涓流充电后期对充电状态的截止，相对于采用带有AD端口的MCU模块，其元器件及制造成本更低。

在另一实施例中，该充电电流控制模块4包括第一MOS管以及第二MOS管，通过两个MOS管的配合实现充电电流控制模块4的开关控制。可以理解的，也可以采用单一的MOS管或者是多个MOS管进行开关控制，其元器件的选用及控制方式不限。

当然，除了上述控制方式以外，该充电电流控制模块4还可以采用其他方式进行对充电MOS开关1进行控制，本申请对具体实现方式不做限制。

在一实施例中，该电路还包括：

MCU控制开关，包括第二受控端，第二受控端与所述MCU模块的第二控制端连接；以及MCU模块，包括与第二受控端连接的第二控制端，以控制MCU控制开关的通断。其中，MCU控制开关与分压电阻位于同一回路。

该MCU控制开关可以根据MCU模块所执行的程序主动切断充电MOS开关1，或者维持该回路的正常导通，从而提供多一种控制手段。并且，因为充电电流控制模块4以及充电电流检测模块3的配合，使得该MCU模块无需带有AD端口来检测充电电流或充电电压也可以实现对充电截止的控制，可以降低MCU模块的成本。

进一步的，该MCU控制开关可以采用开关MOS管或者开关三极管来实现开关功能。当MCU控制开关为开关MOS管时，第二受控端为栅极；当MCU控制开关为开关三极管时，该第二受控端为基极。该第二受控端通过与MCU模块上的第二控制端连接，来实现MCU模块对MCU控制开关的通断控制，进而实现对充电MOS开关1的通断控制。

由上可知，本申请的一种充电控制电路及充电装置中，利用充电电流控制模块、充电电流检测模块及抬升电阻的共同配合，通过检测抬升电阻的采样电压值，当充电电流达到截止电流时充电电流控制模块控制充电MOS开关3进行断开，实现充电小电流截止的检测和控制，从而无需使用带AD端口的MCU模块，降低充电控制电路的制造成本，有利于产品成本的降低。

请参阅图2，图中示出了本申请实施例提供的充电控制电路的另一电路结构。

如图2所示，该充电控制电路包括充电端1、电池端及充电MOS开关Q1，以及抬升电阻R7、充电电流检测模块U2以及充电电流控制模块。

其中，该充电MOS开关Q1的漏极与源极连接在第一正极端C+与第二正极端之间，以控制第一正极端C+与第二正极端之间的通断。

在该实施例中，该充电电流控制模块包括第一MOS管Q4以及第二MOS管Q3，该第一MOS管Q4的源极与漏极连接于第一正极端C+与第一负极端之间，该第一MOS管Q4的栅极与第一控制端Dout连接。第二MOS管Q3的源极与漏极和分压电阻串联，该第二MOS管Q3的栅极与第一MOS管Q4的源极或者漏极连接。可以理解的，该第一MOS管Q4以及第二MOS管Q3可以采用P型MOS管或者是N型MOS管，具体采用的MOS管类型可以根据实际需求而定。

具体的，该电压感应端VM处可以设置起到分压功能的电阻R3和电阻R5，该第一MOS管Q4的漏极与第一正极端C+之间设有电阻R4,该充电MOS开关Q1的栅极处可以设置分压电阻R1和分压电阻R2，第一MOS管Q4的漏极与第二MOS管Q3的栅极之间还连接有电阻R6，该电阻R6连接至第一MOS管Q4的楼及与第一负极端之间。

该电路还包括MCU模块U1以及MCU控制开关Q2，该MCU控制开关Q2的栅极与MCU模块U1连接，并控制分压电阻R1-R2的回路通断，从而控制充电MOS开关的通断。

在一实施例中，该充电电流检测模块U2的接地端与第二负极端B-连接，从而确保电压感应端VM检测输入电压过程中的准确性。该充电电流检测模块U2可以采用具有充电电流检测能力的电池保护IC，该电池保护IC可以实现±15mV的电压检测精度，从而通过成本较低的元器件实现充电电流检测功能。

当然，电压感应端VM用于电压判断的预设值以及电压检测精度可以根据不同的硬件规格来进行确定，本申请对此不作限定。

当充电电流比较大的时候，电流由第一正极端C+经电阻R3、电阻R5以及抬升电压到第一负极端，抬升电阻R7会有比较大的分压，抬升电阻R7右边电压比较高，相当于充电电流控制模块的电压感应端VM的输入电压被抬高，若用于充电电流比对的预设值为50mV时，则如果此时电压感应端VM超过50mV，则第一控制端Dout输出低电平，第一MOS管Q4断开，第二MOS管Q3导通，此时充电MOS开关Q1也导通，从而继续维持充电状态。

当充电电流较小时，电流由第一正极端C+经电阻R3、电阻R5以及抬升电压到第一负极端，抬升电阻R7上的压降比较小，从而导致充电电流检测模块U2的电压感应端VM的输入电压较小，此时当电压感应端VM的输入电压小于预设值则第一控制端Dout输出高电平，第一MOS管Q4受第一控制端Dout控制导通，从而使得第二MOS管Q3断开，从而使得充电MOS开关Q1断开，充电状态被截止。

可以理解的，图2中的电路结构仅为其中一种实施方式，其具体的实施方式可以根据实际需要而定。

请参阅图3，图中示出了本申请实施例提供的充电装置的结构。

该充电装置10可以是具有可充电电池12的电子设备，例如智能手机、便携式电脑、吸尘器或者是其他可通过充电器20对电池12进行充电的电子设备。该充电装置10通过充电器20进行电压电流输入，然后经充电控制电路11充入至电池12中。

其中，该充电装置10可以包括如上述任意一项实施例所述的充电控制电路11，其具体的实现方式不再赘述。

该充电装置中，利用充电控制电路中充电电流控制模块、充电电流检测模块及抬升电阻的共同配合，通过检测抬升电阻的采样电压值，当充电电流达到截止电流时充电电流控制模块控制充电MOS开关进行断开，实现充电小电流截止的检测和控制，从而无需使用带AD端口的MCU模块，降低充电控制电路的制造成本，有利于产品成本的降低。

上面结合附图对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种充电控制电路，所述电路包括：

充电端，包括第一正极端及第一负极端；

电池端，包括第二正极端及第二负极端，其中所述第一正极端与所述第二正极端连接，所述第一负极端与所述第二负极端连接；

所述充电端与所述电池端的主回路中串接有充电MOS开关，所述充电MOS开关的栅极通过分压电阻连接于所述第一正极端与第一负极端之间；

其特征在于，所述电路还包括：

抬升电阻，串联于所述第一正极端以及第一负极端之间；

充电电流检测模块，包括电压感应端及第一控制端，所述电压感应端与所述抬升电阻连接；所述充电电流检测模块用于当所述抬升电阻的采样电压大于预设值时，通过所述第一控制端输出控制信号；

充电电流控制模块，连接于所述第一正极端与所述第一负极端之间，包括第一受控端；

其中，所述分压电阻与所述充电电流控制模块位于同一回路。

2.如权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述电路还包括：

MCU控制开关，包括第二受控端，所述第二受控端与所述MCU模块的第二控制端连接；以及

MCU模块，包括与所述第二受控端连接的第二控制端，以控制所述MCU控制开关的通断；

其中，所述MCU控制开关与所述分压电阻位于同一回路。

3.如权利要求2所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电电流控制模块以及MCU控制开关至少包括一个开关MOS管或者开关三极管。

4.如权利要求3所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电电流控制模块包括：

第一MOS管，所述第一MOS管的源极与漏极连接于所述第一正极端与第一负极端之间，所述第一MOS管的栅极与所述第一控制端连接；以及

第二MOS管，所述第二MOS管的源极与漏极和所述分压电阻串联，所述第二MOS管的栅极与所述第一MOS管的源极或者漏极连接。

5.如权利要求4所述的充电控制电路，其特征在于，所述MCU控制开关包括第三MOS管，所述第三MOS管的源极与所述第二MOS管的漏极连接。

6.如权利要求3所述的充电控制电路，其特征在于，所述抬升电阻设置在所述第一受控端与所述第一负极端之间。

7.如权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电电流检测模块的接地端与第二负极端连接。

8.如权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于：

所述充电MOS开关设于所述第一正极端与所述第二正极端之间；或者

所述充电MOS开关设于所述第一负极端与所述第二负极端之间。

9.如权利要求1-8任意一项所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电电流控制模块为电池保护IC。

10.一种充电装置，其特征在于，所述装置包括如权利要求1-9任意一项所述的充电控制电路。

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