CN217789355U - 电池连接电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池连接电路和电子设备，具体涉及电子电路技术领域电池连接电路，其特征在于，所述电路包括：控制板，所述控制板通过连接器连接至电池，所述电池用于为所述控制板供电；所述控制板包括电源端、第一信号端和接地端，以及控制芯片和开关控制组件，所述电源端连接所述开关控制组件的第一端，所述开关控制组件的第二端连接所述接地端，所述开关控制组件的第三端连接所述控制芯片，在电源端的电压满足预设条件的情况下，所述开关控制组件处于接通所述电源端与所述控制芯片的导通状态。

Description

电池连接电路和电子设备

技术领域

本申请属于电子电路技术领域，具体涉及一种电池连接电路和电子设备。

背景技术

电池是移动终端设备必不可少的组成部分之一，移动终端设备的电池绝大多数通过BTB(Board To Board)连接器与主板相连接。

然而在移动终端设备生产过程中，需要将BTB与主板进行扣合以完成电池的安装，由于BTB连接器一般包括进行电能传输的供电引脚和进行信号传输的信号引脚，会存在多种引脚的先后接触方式，在供电引脚正极、信号引脚、供电引脚负极依次连接主板的情况下，供电引脚正极可能与信号引脚产生回流通路，从而使输入端接收到低电压，导致主板的内置芯片被锁死的情况，需要重新安装电池与主板，导致生产效率下降。

发明内容

本申请的目的是提供一种电池连接电路和电子设备，能够解决电池安装效率不高的问题。

第一方面，本申请提供了一种电池连接电路，所述电路包括：控制板，所述控制板通过连接器连接至电池，所述电池用于为所述控制板供电；所述控制板包括电源端、第一信号端和接地端，以及控制芯片和开关控制组件，所述电源端连接所述开关控制组件的第一端，所述开关控制组件的第二端连接所述接地端，所述开关控制组件的第三端连接所述控制芯片，在所述电源端的电压满足预设条件的情况下，所述开关控制组件处于接通所述电源端与所述控制芯片的导通状态。

第二方面，本申请提供了一种电子设备，包括电池和第一方面任一所述的电池连接电路，所述电池连接电路包括控制板和连接器，所述控制板通过所述连接器连接至电池。

在本申请中，提供一种电池连接电路，电池连接电路包括控制板，通过电池与控制板供电，控制板包括电源端、第一信号端、接地端、控制芯片和开关控制组件，电源端连接开关控制组件的第一端，开关控制组件的第二端连接接地端，开关控制组件的第三端连接控制芯片，通过在连接器与控制芯片之间设置开关控制组件，可以实现对连接器与控制芯片之间电路的通断控制，使得只有在控制板的电源端的电压满足预设条件的情况下，开关控制组件处于接通电源端与控制芯片的导通状态，从而避免在连接器未正确安装时带来的控制芯片锁死的问题，提高电池与控制板的安装效率。

附图说明

图1是本实施例提供的一种电池连接电路的电路图；

图2是本实施例提供的另一种电池连接电路的电路图；

图3是本实施例提供的又一种电池连接电路的电路图；

图4是本实施例提供的一种电子设备的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的一种电池连接电路进行详细地说明。

移动终端设备的电池绝大多数通过BTB(Board To Board)连接器与主板相连接。BTB连接器包括可以作为电源端P+和接地GND端P-的粗大铜片，P+与主板的VBAT相连接，P-与主板的GND相连接，BTB连接器中间的细小铜片为信号引脚Pin，信号引脚Pin用于电池与主板之间进行通信，如电池上IC通信信号，NTC信号，或是ID识别信号等。因此，BTB连接器上有P+、P-和信号这三种连接接口，并且P+和P-使用大引脚连接，信号使用小引脚连接。

在通过连接器将电池和主板连接的情况下，需要将BTB与主板进行扣合，这样才能完成电池的安装，由于BTB上的P+、P-引脚相对于信号引脚较大，因此扣合电池时，最先接触的通常是P+或P-，因此概率性存在以下四种安装顺序：

(1)P-→信号→P+

(2)P-→P+→信号

(3)P+→P-→信号

(4)P+→信号→P-

对于顺序(1)，在P-引脚连接GND，且连接器信号引脚与主板的信号引脚接触后，主板端的VBAT电压依然为0，最后在P+与主板端的VBAT接触后，实现正常连接，不会出现故障。对于顺序(2)(3)，接连实现P-和P+的对应连接，可以实现将主板通电后连接信号引脚，电压直接从0上升到正常电压，也不会故障。

然而对于顺序(4)，首先是P+和主板上的VBAT接触，再是信号引脚接触，由于信号引脚连接IC控制芯片，默认状态下IC的信号可能通过内部电阻上拉到VBAT，也可能通过内部电阻下拉到GND，因此P+可能与信号引脚产生回流通路，从而使主板上的VBAT相对于GND为低电压(<1V)，直到P-与主板的GND相接触，主板上的VBAT相对于GND才回归到正常电压(>2.4V)。但是在P-与主板GND相接触前，VBAT表现为低电压，IC误认为这是真实的电池电压，从而开始上电，由于电压很低，会导致上电失败，进而将IC锁死，即使后面P-与主板GND相接触，P+恢复到正常电压，IC也无法恢复正常，只能将电池重新扣拔，并且必须规范手法，避免以顺序(4)的方式接触，影响产线生产效率。

基于上述问题本实施例提出一种电池连接电路，对连接器与主板的硬件连接电路进行改进，通过在连接器与主板的控制芯片IC之间设置开关控制组件，来实现对连接器与主板之间电路通断的控制，只有在主板的VBAT端电压到达预设条件时才接通连接器与主板之间的电路，避免电池过程造成的IC芯片锁死。

参考图1，本实施例提供一种电池连接电路，该电路包括：控制板100，控制板100通过连接器102连接至电池104，电池104用于为控制板100供电；控制板100包括电源端VBAT、第一信号端和接地端GND，以及控制芯片102和开关控制组件101。

电源端VBAT连接开关控制组件101的第一端，开关控制组件101的第二端连接接地端GND，开关控制组件101的第三端连接控制芯片102，在电源端VBAT的电压满足预设条件的情况下，开关控制组件101处于接通电源端VBAT与控制芯片102的导通状态。

本实施例中，控制板可以是智能终端的主板，用于控制智能终端的运行，控制芯片可以是智能终端的IC芯片。

本实施例通过在连接器与控制芯片之间设置开关控制组件，可以实现对连接器与控制芯片之间电路的通断控制，使得只有在控制板的电源端的电压大于开关控制组件导通电压的情况下，接通电路，从而避免在连接器未正确安装带来的控制芯片锁死的问题，提高电池与控制板的安装效率。

本实施例中，由于控制板上的VBAT相对于GND的电压大于2.4V时，可以表征控制板工作在正常电压范围内，因此在电源端与接地端的相对电压大于2.4V的情况下，开关控制组件处于导通状态。电源端电压满足的预设条件可以是电压大于2.4V。

本实施例中，连接器可以是连接电池与控制板的独立器件，也可以是与电池一体连接的连接部件。

本实施例的连接器包括在第一方向上依次排布的正连接端P+、第二信号端和负连接端P-，其中，若控制板的电源端到第一信号端再到接地端的方向相同的方向为第二方向，则第一方向是与第二方向相同的方向。

在连接器与控制板连接的状态下，正连接端连接电源端，负连接端连接接地端，从而实现电池与控制板的电能供应连接。第二信号端连接第一信号端，从而实现电池与控制板的信号传输连接，传输的信号可以是IC通信信号，NTC信号，或是ID识别信号等。

参考图2，开关控制组件包括：开关管Q1和电压调节模块105，开关管Q1串联在电源端VBAT和控制芯片102之间；电压调节模块分别连接至电源端、开关管的控制端和接地端。

其中，开关管Q1用于控制电源端VBAT和控制芯片102之间的电路导通，电压调节模块105用于实现开关管的控制端电压可调节，为开关管配置不同的导通电压，提高开关组件的应用范围。

本实施例中，开关管Q1为PMOS管，电压调节模块105包括第一电阻R1和第二电阻R2；电源端连接第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端连接接地端；PMOS管的栅极连接在第一电阻R1和第二电阻R2之间，PMOS管的源极连接电源端，PMOS管的漏极连接控制芯片。

此时，开关控制组件被配置为在电源端的电压大于开关管的导通电压的情况下，开关控制组件处于导通状态，接通电源端与控制芯片之间的电路。

由PMOS管的自身特性可知，PMOS管的导通条件为V_gs<V_{gs_th}，其中V_gs为Q1的栅极和源极之间的电压，V_{gs_th}为PMOS管的导通电压，即当V_gs<V_{gs_th}时PMOS管导通。

其中，Q1的栅极电压

源极电压Vs＝VBAT，因此，Q1的栅极和源极之间的电压

从公式中可以看出，选取不同阻值的第一电阻和第二电阻，可以配置PMOS的导通门限电压VBAT_TH。

延续上述连接器与主板的四种安装顺序：(1)P-→信号→P+；(2)P-→P+→信号；(3)P+→P-→信号；(4)P+→信号→P-。

当以顺序(1)(2)(3)扣合电池时，VBAT相对于GND有正常电压，此时

且V_BAT>V_{BAT_TH}，PMOS可以正常导通。

而当以顺序(4)扣合电池时，当连接器的P+先接触到控制板的VBAT时，由于P-还未接触到GND，因此此时主板上的V_BAT相对于GND没有电压(V_BAT<V_{BAT_TH})，PMOS不会导通，当第二信号端接触到第一信号端时，由于PMOS还处于断开状态，VBAT不会与第二信号端形成回流通路，VBAT相对于GND还是没有电压，PMOS不会导通，当连接器的P-接触到GND，此时VBAT相对于GND为正常电压(V_BAT>V_{BAT_TH})，PMOS可以正常导通，控制芯片IC以正常电压上电，不会出现控制芯片低压锁死问题。

在一个例子中，电压调节模块105可以是滑动变阻器(图中未示出)，滑动变阻器的两端分别连接电源端和接地端，滑动变阻器的滑动端连接开关管的控制端。当电压调节模块为滑动变阻器时，滑动变阻器的滑动端两边电阻相当于是本实施例的第一电阻和第二电阻，由公式

可知，可以通过滑动端的移动来改变滑动变阻器接入Q1的栅极和源极之间的电阻，从而改变Q1的栅极和源极之间的电压V_gs，进而配置不同的PMOS导通电压。

参考图3，本实施例的开关控制组件包括负载开关106和下拉电阻R3；负载开关106的输入端IN和使能端EN均连接电源端VBAT，且负载开关106的使能端EN连接下拉电阻R3的第一端，下拉电阻R3的第二端连接接地端，负载开关106的输出端连接控制芯片。

此时，开关控制组件被配置为在电源端VBAT的电压大于负载开关的导通电压，且负载开关的使能电压大于负载开关的门限电压的情况下，处于导通状态，接通电源端与控制芯片之间的电路。

本实施例中，负载开关的导通条件为V_BAT>V_{IC_UVLO}并且V_EN>V_IH，其中V_{IC_UVLO}为使负载开关能正常工作的电压，即导通电压，V_BAT为电源端电压，当V_BAT<V_{IC_UVLO}时，控制芯片处于欠压锁定状态，芯片不工作，处于保护状态。

V_EN为负载开关使能电压，V_IH为负载开关的门限电压，使能电压V_EN大于V_IH才能使负载开关输入输出导通。使能端通过电阻R3下拉到GND，使得默认状态下负载开关不导通。

延续上述连接器与主板的四种安装顺序：(1)P-→信号→P+；(2)P-→P+→信号；(3)P+→P-→信号；(4)P+→信号→P-。

当以顺序(1)(2)(3)扣合电池时，VBAT相对于GND有正常电压，此时V_BAT>V_{IC_UVLO}，并且V_EN＝V_BAT>V_IH，负载开关正常导通。

而当以顺序(4)扣合电池时，当连接器的P+先接触到控制板的VBAT时，由于P-还未接触到GND，因此此时主板上的V_BAT相对于GND没有电压，当第二信号端接触到第一信号端时，由于PMOS还处于断开状态，VBAT相对于GND都没有电压，无法满足负载开关的两个导通条件，直到P-接触到GND时，VBAT相对与GND有正常电压，此时V_BAT>V_{IC_UVLO}，并且V_EN＝V_BAT>V_IH，负载开关正常导通，不会出现控制芯片低压锁死问题。

本实施例提供的电池连接电路设置有控制板，通过电池与控制板供电，控制板包括电源端、第一信号端、接地端、控制芯片和开关控制组件，电源端连接开关控制组件的第一端，开关控制组件的第二端连接接地端，开关控制组件的第三端连接控制芯片，通过在连接器与控制芯片之间设置开关控制组件，可以实现对连接器与控制芯片之间电路的通断控制，使得只有在控制板的电源端的电压满足预设条件的情况下，开关控制组件处于接通电源端与控制芯片的导通状态，从而避免在连接器未正确安装时带来的控制芯片锁死的问题，提高电池与控制板的安装效率。

参考图4，本实施例提供一种电子设备400，包括电池104和电池连接电路401，电池连接电路401包括控制板和连接器，控制板通过连接器连接至电池。电池连接电路可以是图1至图3中所示的电池连接电路。

参考图1，该电路包括：控制板，控制板通过连接器连接至电池，电池用于为所述控制板供电；控制板包括电源端、第一信号端和接地端，以及控制芯片和开关控制组件，所述电源端连接所述开关控制组件的第一端，所述开关控制组件的第二端连接所述接地端，所述开关控制组件的第三端连接所述控制芯片，在电源端的电压满足预设条件的情况下，开关控制组件处于接通电源端与控制芯片的导通状态。具体各部件的连接关系和作用在上述实施例中均有描述，在此不再赘述。

本实施例提供的电子设备通过在连接器与控制芯片之间设置开关控制组件，可以实现对连接器与控制芯片之间电路的通断控制，使得只有在控制板的电源端的电压满足预设条件的情况下，开关控制组件处于接通电源端与控制芯片的导通状态，可以避免在连接器未正确安装时带来的控制芯片锁死的问题。

本实施例的电子设备可以是手机、平板、电脑等设置有电池和控制板的智能终端。

在本申请中，提供的电池连接电路，通过在连接器与控制芯片之间设置开关控制组件，可以实现对连接器与控制芯片之间电路的通断控制，使得只有在控制板的电源端的电压大于开关控制组件导通电压的情况下，接通电路，从而避免在连接器未正确安装带来的控制芯片锁死的问题，提高电池与控制板的安装效率。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种电池连接电路，其特征在于，所述电路包括：控制板，所述控制板通过连接器连接至电池，所述电池用于为所述控制板供电；

所述控制板包括电源端、第一信号端和接地端，以及控制芯片和开关控制组件，所述电源端连接所述开关控制组件的第一端，所述开关控制组件的第二端连接所述接地端，所述开关控制组件的第三端连接所述控制芯片，在所述电源端的电压满足预设条件的情况下，所述开关控制组件处于接通所述电源端与所述控制芯片的导通状态。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在电源端与所述接地端的相对电压大于2.4V的情况下，所述开关控制组件处于导通状态。

3.根据权利要求1所述的电池连接电路，其特征在于，所述连接器包括在第一方向上依次排布的正连接端、第二信号端和负连接端；

在所述连接器与所述控制板连接的状态下，所述正连接端连接所述电源端，所述第二信号端连接所述第一信号端，所述负连接端连接所述接地端。

4.根据权利要求1所述的电池连接电路，其特征在于，所述开关控制组件包括：开关管Q1和电压调节模块；

所述开关管串联在所述电源端和所述控制芯片之间；

所述电压调节模块分别连接至所述电源端、所述开关管的控制端和所述接地端。

5.根据权利要求4所述的电池连接电路，其特征在于，所述开关管为PMOS管，所述电压调节模块包括第一电阻和第二电阻；

所述电源端连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述接地端；

所述PMOS管的栅极连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述PMOS管的源极连接所述电源端，所述PMOS管的漏极连接所述控制芯片。

6.根据权利要求4所述的电池连接电路，其特征在于，所述电压调节模块包括滑动变阻器，所述滑动变阻器的两端分别连接所述电源端和所述接地端，所述滑动变阻器的滑动端连接所述开关管的控制端。

7.根据权利要求4所述的电池连接电路，其特征在于，在所述电源端的电压大于所述开关管的导通电压的情况下，所述开关控制组件处于导通状态。

8.根据权利要求1所述的电池连接电路，其特征在于，所述开关控制组件包括负载开关和下拉电阻；

所述负载开关的输入端和使能端均连接所述电源端，且所述负载开关的使能端连接所述下拉电阻的第一端，所述下拉电阻的第二端连接所述接地端，所述负载开关的输出端连接所述控制芯片。

9.根据权利要求8所述的电池连接电路，其特征在于，在电源端的电压大于负载开关的导通电压，且负载开关的使能电压大于负载开关的门限电压的情况下，所述开关控制组件处于导通状态。

10.一种电子设备，其特征在于，包括电池和权利要求1-9任一所述的电池连接电路，所述电池连接电路包括控制板和连接器，所述控制板通过所述连接器连接至电池。

Images