CN218633374U - 一种电子设备以及正端保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于电池保护技术领域,尤其涉及一种电子设备以及正端保护电路,通过设置第一保护电路和第一充放电开关管,以及第二保护电路和第二充放电开关管,在第一保护电路功能正常时,由第一保护电路控制第一充放电开关管的导通和关断,并在第一保护电路功能异常时,由第二保护电路控制第二充放电开关管的导通和关断,防止电池出现过充电、过放电或者过电流问题,对电池的工作状态进行双重保护,有效地提高了电池在工作过程中的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池保护技术领域,尤其涉及一种电子设备以及正端保护电路。
背景技术
现有电池保护电路可以在电池正常工作时控制电池的充电和放电,以达到防止过充电和过放电的效果,对电池起到保护作用,但是在电池由于各种原因发生意外导致损坏的异常工作状态中,现有的电池保护电路无法起到保护作用,会导致严重的安全问题。
因此,在电池保护技术领域,如何提高电池在工作过程中的安全性成为亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种电子设备以及正端保护电路,以解决电池在工作过程中的安全性较低的问题。
第一方面,本实用新型提供一种电子设备,所述电子设备包括:
电池和正端保护电路,所述电池包括电池本体、正极供电线路和负极供电线路,所述正端保护电路包括第一保护电路、第二保护电路以及依次设置在所述正极供电线路上的第一充放电开关管和第二充放电开关管;
所述第一保护电路控制连接所述第一充放电开关管,所述第二保护电路控制连接所述第二充放电开关管,所述第一保护电路和所述第二保护电路均采样连接所述电池。
在一实施方式中,所述负极供电线路上设置有第一电阻,所述第一电阻一端连接所述电池本体,所述第一电阻另一端连接所述第一保护电路和所述第二保护电路,所述第一保护电路包括第一保护芯片、第一采样电路和第二电阻,所述第一保护芯片包括第一电压采样端、第一过充电保护输出端、第一过放电保护输出端、第一过流检测端和第一电压检测端,所述第一过充电保护输出端和所述第一过放电保护输出端连接所述第一充放电开关管,所述第一过流检测端连接所述第一电阻的另一端,所述第一电压检测端连接所述第二电阻的一端,所述第二电阻的另一端连接所述正极供电线路,所述第一采样电路一端连接所述电池本体,所述第一采样电路另一端连接所述第一电压采样端;
所述第二保护电路包括第二保护芯片、第二采样电路和第三电阻,所述第二保护芯片包括第二电压采样端、第二过充电保护输出端、第二过放电保护输出端、第二过流检测端和第二电压检测端,所述第二过充电保护输出端和所述第二过放电保护输出端连接所述第二充放电开关管,所述第二过流检测端连接在所述第一过流检测端和所述第一电阻之间,所述第二电压检测端连接所述第三电阻的一端,所述第三电阻的另一端连接所述正极供电线路,所述第二采样电路一端连接所述电池本体,所述第二采样电路另一端连接所述第二电压采样端。
在一实施方式中,所述第一充放电开关管包括第一充电开关管和第一放电开关管,所述第一充电开关管连接所述第一过充电保护输出端,所述第一放电开关管连接所述第一过放电保护输出端;
所述第二充放电开关管包括第二充电开关管和第二放电开关管,所述第二充电开关管连接所述第二过充电保护输出端,所述第二放电开关管连接所述第二过放电保护输出端。
在一实施方式中,所述第一采样电路包括第一采样电阻和第一电容,所述第一采样电阻一端连接所述正极供电线路,所述第一采样电阻另一端连接所述第一保护芯片和所述第一电容的一端,所述第一电容的另一端连接所述第一保护芯片并接地。
在一实施方式中,所述第二采样电路包括第二采样电阻和第二电容,所述第二采样电阻一端连接所述正极供电线路,所述第二采样电阻另一端连接所述第二保护芯片和所述第二电容的一端,所述第二电容的另一端连接所述第二保护芯片并接地。
第二方面,本实用新型提供一种正端保护电路,所述正端保护电路包括第一保护电路、第二保护电路以及依次设置在电池的正极供电线路上的第一充放电开关管和第二充放电开关管;
所述第一保护电路控制连接所述第一充放电开关管,所述第二保护电路控制连接所述第二充放电开关管,所述第一保护电路和所述第二保护电路均用于采样连接所述电池。
在一实施方式中,所述电池的负极供电线路上设置有第一电阻,所述第一电阻一端连接所述电池,所述第一电阻另一端连接所述第一保护电路和所述第二保护电路,所述第一保护电路包括第一保护芯片、第一采样电路和第二电阻,所述第一保护芯片包括第一电压采样端、第一过充电保护输出端、第一过放电保护输出端、第一过流检测端和第一电压检测端,所述第一过充电保护输出端和所述第一过放电保护输出端连接所述第一充放电开关管,所述第一过流检测端连接所述第一电阻的另一端,所述第一电压检测端连接所述第二电阻的一端,所述第二电阻的另一端连接所述正极供电线路,所述第一采样电路一端连接所述电池,所述第一采样电路另一端连接所述第一电压采样端;
所述第二保护电路包括第二保护芯片、第二采样电路和第三电阻,所述第二保护芯片包括第二电压采样端、第二过充电保护输出端、第二过放电保护输出端、第二过流检测端和第二电压检测端,所述第二过充电保护输出端和所述第二过放电保护输出端连接所述第二充放电开关管,所述第二过流检测端连接在所述第一过流检测端和所述第一电阻之间,所述第二电压检测端连接所述第三电阻的一端,所述第三电阻的另一端连接所述正极供电线路,所述第二采样电路一端连接所述电池,所述第二采样电路另一端连接所述第二电压采样端。
在一实施方式中,所述第一充放电开关管包括第一充电开关管和第一放电开关管,所述第一充电开关管连接所述第一过充电保护输出端,所述第一放电开关管连接所述第一过放电保护输出端;
所述第二充放电开关管包括第二充电开关管和第二放电开关管,所述第二充电开关管连接所述第二过充电保护输出端,所述第二放电开关管连接所述第二过放电保护输出端。
在一实施方式中,所述第一采样电路包括第一采样电阻和第一电容,所述第一采样电阻一端连接所述正极供电线路,所述第一采样电阻另一端连接所述第一保护芯片和所述第一电容的一端,所述第一电容的另一端连接所述第一保护芯片并接地。
在一实施方式中,所述第二采样电路包括第二采样电阻和第二电容,所述第二采样电阻一端连接所述正极供电线路,所述第二采样电阻另一端连接所述第二保护芯片和所述第二电容的一端,所述第二电容的另一端连接所述第二保护芯片并接地。
本实用新型的电子设备以及正端保护电路,具有以下有益效果:通过设置第一保护电路和第一充放电开关管,以及第二保护电路和第二充放电开关管,在第一保护电路功能正常时,由第一保护电路控制第一充放电开关管的导通和关断,并在第一保护电路功能异常时,由第二保护电路控制第二充放电开关管的导通和关断,防止电池出现过充电、过放电或者过电流问题,对电池的工作状态进行了双重保护,有效地提高了电池在工作过程中的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对本实用新型实施例的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是本实用新型一实施例中电子设备示意图;
图2是本实用新型一实施例中电子设备的另一示意图;
图中,110为电池本体、210为第一保护电路、220为第二保护电路、T1为第一充放电开关管、T2为第二充放电开关管、211为第一采样电路、U1为第一保护芯片、R1为第一电阻、R2为第二电阻、VDD1为第一电压采样端、CO1为第一过充电保护输出端、DO1为第一过放电保护输出端、VINI1为第一过流检测端、VM1为第一电压检测端、221为第二采样电路、U2为第二保护芯片、R3为第三电阻、VDD2为第二电压采样端、CO2为第二过充电保护输出端、DO2为第二过放电保护输出端、VINI2为第二过流检测端、VM2为第二电压检测端。
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作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。
应当理解的是,本实用新型能够以不同形式实施,而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地,提供这些实施例将使公开彻底和完全,并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中,为了清楚,层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白,当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本实用新型教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本实用新型,将在下列的描述中提出详细的结构及步骤,以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本实用新型还可以具有其他实施方式。
本实用新型提供一种电子设备,如图1所示,该电子设备包括电池100和正端保护电路,电池100包括电池本体110、正极供电线路和负极供电线路,正端保护电路包括第一保护电路210、第二保护电路220以及依次设置在正极供电线路上的第一充放电开关管T1和第二充放电开关管T2。
其中,正端保护电路用于在电池充电和放电过程中,通过控制第一充放电开关管T1或者第二充放电开关管T2的导通和关断来防止电池出现过充电或者过放电问题。
当第一保护电路210功能正常时,第一保护电路210通过检测电池100两端的电池电压V1、过流检测端电压V2和充放电电压V3,将电池电压V1与过充检测电压Voc和过放检测电压Vod进行对比,将过流检测端电压V2与过流检测电压Ve和异常充电检测电压Vabc进行对比,并将充放电电压V3和负载检测电压Vload进行对比,根据对比结果来控制第一充放电开关管T1的导通和关断,以防止电池出现过充电、过放电或者过电流问题。
具体地,当电池电压V1在过充检测电压Voc和过放检测电压Vod之间,且过流检测端电压V2与过流检测电压Ve和异常充电检测电压Vabc之间时,第一保护电路210处于正常工作状态;当电池电压V1高于过充检测电压Voc,充放电电压V3低于负载检测电压Vload,且维持时间超过过充保护延迟时间Toc时,第一保护电路210处于过充保护状态,第一保护电路210关断第一充放电开关管T1中的充电开关管,以防止电池100出现过充电问题;当电池电压V1低于过放检测电压Vod,充放电电压V3高于负载检测电压Vload,且维持时间超过过放保护延迟时间Tod时,第一保护电路210处于过放保护状态,第一保护电路210关断第一充放电开关管T1中的放电开关管和充电开关管,以防止电池100出现过放电问题;当过流检测端电压V2大于过流保护阈值,且维持时间超过过流保护延迟时间Te时,第一保护电路210处于过流保护状态,第一保护电路210关断第一充放电开关管T1中的放电开关管和充电开关管,并将限流电阻连接至放电回路,以防止电池100出现过电流问题。
当第一保护电路210功能异常时,第二保护电路220通过检测电池100两端的电池电压V1、过流检测端电压V2和充放电电压V3,将电池电压V1与过充检测电压Voc和过放检测电压Vod进行对比,将过流检测端电压V2与过流检测电压Ve和异常充电检测电压Vabc进行对比,并将充放电电压V3和负载检测电压Vload进行对比,根据对比结果来控制第二充放电开关管T2的导通和关断,以防止电池出现过充电、过放电或者过电流问题。
具体地,当电池电压V1在过充检测电压Voc和过放检测电压Vod之间,且过流检测端电压V2与过流检测电压Ve和异常充电检测电压Vabc之间时,第二保护电路220处于正常工作状态;当电池电压V1高于过充检测电压Voc,充放电电压V3低于负载检测电压Vload,且维持时间超过过充保护延迟时间Toc时,第二保护电路220处于过充保护状态,第二保护电路220关断第二充放电开关管T2中的充电开关管,以防止电池出现过充电问题;当电池电压V1低于过放检测电压Vod,充放电电压V3高于负载检测电压Vload,且维持时间超过过放保护延迟时间Tod时,第二保护电路220处于过放保护状态,第二保护电路220关断第二充放电开关管T2中的放电开关管和充电开关管,以防止电池出现过放电问题;当过流检测端电压V2大于过流保护阈值,且维持时间超过过流保护延迟时间Te时,第二保护电路220处于过流保护状态,第二保护电路220关断第二充放电开关管T2中的放电开关管和充电开关管,并将限流电阻连接至放电回路,以防止电池出现过电流问题。
在一实施方式中,第一保护电路210和第二保护电路220中可以包括CW1055系列的电池保护芯片,用于为电池提供过充、过放和过流保护,使电池高效工作并延长寿命。
本实施例通过设置第一保护电路210和第一充放电开关管T1,以及第二保护电路220和第二充放电开关管T2,在第一保护电路210功能正常时,由第一保护电路控制第一充放电开关管T1的导通和关断,并在第一保护电路210功能异常时,由第二保护电路220控制第二充放电开关管T2的导通和关断,防止电池出现过充电、过放电或者过电流问题,对电池的工作状态进行了双重保护,有效地提高了电池在工作过程中的安全性。
在一实施方式中,如图2所示,在上述设备实施例的基础上,该电子设备中的负极供电线路上设置有第一电阻R1,第一电阻R1一端连接电池本体,第一电阻R1另一端连接第一保护电路210和第二保护电路220,第一保护电路210包括第一保护芯片U1、第一采样电路211和第二电阻R2,第一保护芯片U1包括第一电压采样端VDD1、第一过充电保护输出端CO1、第一过放电保护输出端DO1、第一过流检测端VINI1和第一电压检测端VM1。
第一保护电路210用于在第一保护电路210功能正常时,通过检测电池100两端的电池电压V1、过流检测端电压V2和充放电电压V3,将电池电压V1与过充检测电压Voc和过放检测电压Vod进行对比,将过流检测端电压V2与过流检测电压Ve和异常充电检测电压Vabc进行对比,并将充放电电压V3和负载检测电压Vload进行对比,根据对比结果来控制第一充放电开关管T1的导通和关断,以防止电池出现过充电、过放电或者过电流问题。
其中,第一采样电路211一端连接电池本体,第一采样电路211另一端连接第一电压采样端VDD1,用于检测电池两端的电压,得到电池电压V1,并将该电池电压V1输入至第一保护芯片U1中,用于将电池电压V1与过充检测电压Voc和过放检测电压Vod进行对比,以判断第一保护电路210的工作状态,其中,第一保护电路210的工作状态包括正常工作状态、过充保护状态、过放保护状态和过流保护状态。第一电压检测端VM1连接第二电阻R2的一端,第二电阻R2的另一端连接正极供电线路,用于得到电池100的充放电电压V3,并将充放电电压V3通过第一电压检测端VM1输入至第一保护芯片U1中,用于将充放电电压V3与负载检测电压Vload进行对比,以判断第一保护电路210的工作状态。
第一电阻R1设置在负极供电线路上,第一过流检测端VINI1连接第一电阻R1的一端,用于确定过流检测端电压V2,并将该过流检测端电压V2通过第一过流检测端VINI1输入至第一保护芯片U1中,用于将过流检测端电压V2与过流检测电压Ve和异常充电检测电压Vabc进行对比,以判断第一保护电路210的工作状态。
第一过充电保护输出端CO1和第一过放电保护输出端DO1连接第一充放电开关管T1,用于在第一保护电路210处于过充保护状态时,通过将第一过充电保护输出端CO1置于低电平,来关断第一充放电开关管T1中的充电开关管,以防止电池100出现过充电问题;在第一保护电路210处于过放保护状态时,通过将第一过充电保护输出端CO1和第一过放电保护输出端DO1置于低电平,来关断第一充放电开关管T1中的充电开关管和放电开关管,以防止电池100出现过放电问题;在第一保护电路210处于过流保护状态时,通过将第一过充电保护输出端CO1和第一过放电保护输出端DO1置于低电平,来关断第一充放电开关管T1中的充电开关管和放电开关管,以防止电池100出现过电流问题。
第二保护电路220包括第二保护芯片U2、第二采样电路221和第三电阻R3,第二保护芯片U2包括第二电压采样端VDD2、第二过充电保护输出端CO2、第二过放电保护输出端DO2、第二过流检测端VINI2和第二电压检测端VM2。
第二保护电路220用于在第一保护电路210功能异常时,通过检测电池100两端的电池电压V1、过流检测端电压V2和充放电电压V3,将电池电压V1与过充检测电压Voc和过放检测电压Vod进行对比,将过流检测端电压V2与过流检测电压Ve和异常充电检测电压Vabc进行对比,并将充放电电压V3和负载检测电压Vload进行对比,根据对比结果来控制第二充放电开关管T2的导通和关断,以防止电池出现过充电、过放电或者过电流问题。
其中,第二采样电路221一端连接电池本体,第二采样电路221另一端连接第二电压采样端VDD2,用于检测电池两端的电压,得到电池电压V1,并将该电池电压V1输入至第二保护芯片U2中,用于将电池电压V1与过充检测电压Voc和过放检测电压Vod进行对比,以判断第二保护电路220的工作状态,其中,第二保护电路220的工作状态包括正常工作状态、过充保护状态、过放保护状态和过流保护状态。
第二电压检测端VM2连接第三电阻R3的一端,第三电阻R3的另一端连接正极供电线路,用于得到电池100的充放电电压V3,并将充放电电压V3通过第二电压检测端VM2输入至第二保护芯片U2中,用于将充放电电压V3与负载检测电压Vload进行对比,以判断第二保护电路220的工作状态。
第二过流检测端VINI2连接在第一过流检测端VINI1和第一电阻R1之间,用于确定过流检测端电压V2,并将该过流检测端电压V2通过第二过流检测端VINI2输入至第二保护芯片U2中,用于将过流检测端电压V2与过流检测电压Ve和异常充电检测电压Vabc进行对比,以判断第二保护电路220的工作状态。
第二过充电保护输出端CO2和第二过放电保护输出端DO2连接第二充放电开关管T2,用于在第二保护电路220处于过充保护状态时,通过将第二过充电保护输出端CO2置于低电平,来关断第二充放电开关管T2中的充电开关管,以防止电池100出现过充电问题;在第二保护电路220处于过放保护状态时,通过将第二过充电保护输出端CO2和第二过放电保护输出端DO2置于低电平,来关断第二充放电开关管T2中的充电开关管和放电开关管,以防止电池100出现过放电问题;在第二保护电路220处于过流保护状态时,通过将第二过充电保护输出端CO2和第二过放电保护输出端DO2置于低电平,来关断第二充放电开关管T2中的充电开关管和放电开关管,以防止电池100出现过电流问题。
本实施例在第一保护电路210功能正常时,通过第一采样电路211、第一电阻R1和第二电阻R2分别检测电池100两端的电池电压V1、过流检测端电压V2和充放电电压V3,并输入至第一保护芯片U1中,在第一保护电路210功能异常时,通过第二采样电路221、第一电阻R1和第三电阻R3分别检测电池100两端的电池电压V1、过流检测端电压V2和充放电电压V3并输入至第二保护芯片U2中,将电池电压V1与过充检测电压Voc和过放检测电压Vod进行对比,将过流检测端电压V2与过流检测电压Ve和异常充电检测电压Vabc进行对比,将充放电电压V3和负载检测电压Vload进行对比,根据对比结果分别控制第一充放电开关管T1以及第二充放电开关管T2的导通和关断,以防止电池出现过充电、过放电或者过电流问题,有效地提高了电池在工作过程中的安全性。
在一实施方式中,在上述设备实施例的基础上,该第一充放电开关管包括第一充电开关管和第一放电开关管,第二充放电开关管包括第二充电开关管和第二放电开关管。
其中,第一充电开关管连接第一过充电保护输出端CO1,第一放电开关管连接第一过放电保护输出端DO1,用于在第一保护电路210功能正常时,在第一保护电路210处于过充保护状态时,第一过充电保护输出端CO1输出低电平来关断第一充电开关管,以防止电池100出现过充电问题;在第一保护电路210处于过放保护状态时,第一过充电保护输出端CO1和第一过放电保护输出端DO1输出低电平来关断第一充电开关管和第一放电开关管,来以防止电池100出现过放电问题;在第一保护电路210处于过流保护状态时,第一过充电保护输出端CO1和第一过放电保护输出端DO1输出低电平来关断第一充电开关管和第一放电开关管,以防止电池100出现过电流问题。
第二充电开关管连接第二过充电保护输出端CO2,第二放电开关管连接第二过放电保护输出端DO2,用于在第一保护电路210功能异常时,在第二保护电路220处于过充保护状态时,第二过充电保护输出端CO2输出低电平来关断第二充电开关管,以防止电池100出现过充电问题;在第二保护电路220处于过放保护状态时,第二过充电保护输出端CO2和第二过放电保护输出端DO2输出低电平来关断第二充电开关管和第二放电开关管,来以防止电池100出现过放电问题;在第二保护电路220处于过流保护状态时,第二过充电保护输出端CO2和第二过放电保护输出端DO2输出低电平来关断第二充电开关管和第二放电开关管,以防止电池100出现过电流问题。
本实施例通过在第一保护电路210功能正常时,第一过充电保护输出端CO1输出高电平或者低电平来控制第一充电开关管的导通或者关断,并通过第一过放电保护输出端DO1输出高电平或者低电平来控制第一放电开关管的导通或者关断,在第一保护电路210功能异常时,通过第二过充电保护输出端CO2输出高电平或者低电平来控制第二充电开关管的导通或者关断,并通过第二过放电保护输出端DO2输出高电平或者低电平来控制第二放电开关管的导通或者关断,有效防止了电池100出现过充电、过放电或者过电流问题,提高了电池100在工作过程中的安全性。
在一实施方式中,在上述设备实施例的基础上,第一采样电路211包括第一采样电阻和第一电容,第一采样电阻一端连接正极供电线路,第一采样电阻另一端连接第一电压采样端VDD1和第一电容的一端,第一电容的另一端连接第一保护芯片U1并接地,用于在第一保护电路210功能正常时,采样电池100两端的电压,得到电池电压V1,并将该电池电压V1输入至第一保护芯片U1中,将电池电压V1与过充检测电压Voc和过放检测电压Vod进行对比,以判断第一保护电路210的工作状态。
本实施例在第一保护电路210功能正常时,通过第一采样电阻和第一电容采样电池100两端的电压,判断第一保护电路210的工作状态,以保证电池100的正常工作,提高了电池100在工作过程中的安全性。
在一实施方式中,在上述设备实施例的基础上,第二采样电路221包括第二采样电阻和第二电容,第二采样电阻一端连接正极供电线路,第二采样电阻另一端连接第二电压采样端VDD2和第二电容的一端,第二电容的另一端连接第二保护芯片U2并接地,用于在第一保护电路210功能异常时,采样电池100两端的电压,得到电池电压V1,并将该电池电压V1输入至第一保护芯片U1中,将电池电压V1与过充检测电压Voc和过放检测电压Vod进行对比,以判断第一保护电路210的工作状态。
本实施例在在第一保护电路210功能异常时,通过第二采样电阻和第二电容采样电池100两端的电压,判断第一保护电路210的工作状态,以保证电池100的正常工作,提高了电池100在工作过程中的安全性。
本实用新型提供一种正端保护电路,该正端保护电路可以设置于电子设备中,用于防止电子设备中的电池出现过充电、过放电或者过电流的问题,该正端保护电路包括第一保护电路210、第二保护电路220以及依次设置在电池100的正极供电线路上的第一充放电开关管T1和第二充放电开关管T2。
其中,第一保护电路210控制连接第一充放电开关管T1,第二保护电路220控制连接第二充放电开关管T2,第一保护电路210和第二保护电路220均用于采样连接电池100。
参考上述实施例说明内容可知,当第一保护电路210功能正常时,第一保护电路210通过检测电池100两端的电池电压V1、过流检测端电压V2和充放电电压V3,将电池电压V1与过充检测电压Voc和过放检测电压Vod进行对比,将过流检测端电压V2与过流检测电压Ve和异常充电检测电压Vabc进行对比,并将充放电电压V3和负载检测电压Vload进行对比,根据对比结果来控制第一充放电开关管T1的导通和关断,以防止电池出现过充电、过放电或者过电流问题。
当第一保护电路210功能异常时,第二保护电路220通过检测电池100两端的电池电压V1、过流检测端电压V2和充放电电压V3,将电池电压V1与过充检测电压Voc和过放检测电压Vod进行对比,将过流检测端电压V2与过流检测电压Ve和异常充电检测电压Vabc进行对比,并将充放电电压V3和负载检测电压Vload进行对比,根据对比结果来控制第二充放电开关管T2的导通和关断,以防止电池出现过充电、过放电或者过电流问题。
在一实施方式中,第一保护电路210和第二保护电路220中可以包括CW1055系列的电池保护芯片,用于为电池提供过充、过放和过流保护,使电池高效工作并延长寿命。
本实施例通过设置第一保护电路210和第一充放电开关管T1,以及第二保护电路220和第二充放电开关管T2,在第一保护电路210功能正常时控制第一充放电开关管T1的导通和关断,并在第一保护电路210功能异常时,由第二保护电路220控制第二充放电开关管T2的导通和关断,防止电池出现过充电、过放电或者过电流问题,对电池的工作状态进行了双重保护,有效地提高了电池在工作过程中的安全性。
在一实施方式中,在上述设备实施例的基础上,该正端保护电路中的电池100的负极供电线路上设置有第一电阻R1,第一电阻R1一端连接电池110,第一电阻R1另一端连接第一保护电路210和第二保护电路220,第一保护电路210包括第一保护芯片U1、第一采样电路211和第二电阻R2,第一保护芯片U1包括第一电压采样端VDD1、第一过充电保护输出端CO1、第一过放电保护输出端DO1、第一过流检测端VINI1和第一电压检测端VM1,第一过充电保护输出端CO1和第一过放电保护输出端DO1连接第一充放电开关管T1,第一过流检测端VINI1连接第一电阻R1的一端,第一电压检测端VM1连接第二电阻R2的一端,第二电阻R2的另一端连接正极供电线路,第一采样电路211一端连接电池110,第一采样电路211另一端连接第一电压采样端VDD1。
第二保护电路220包括第二保护芯片U2、第二采样电路221和第三电阻R3,第二保护芯片U2包括第二电压采样端VDD2、第二过充电保护输出端CO2、第二过放电保护输出端DO2、第二过流检测端VINI2和第二电压检测端VM2,第二过充电保护输出端CO2和第二过放电保护输出端DO2连接第二充放电开关管T2,第二过流检测端VINI2连接在第一过流检测端VINI1和第一电阻R1之间,第二电压检测端VM2连接第三电阻R2的一端,第三电阻R2的另一端连接正极供电线路,第二采样电路221一端连接电池110,第二采样电路221另一端连接第二电压采样端VDD2。本实施例在第一保护电路210功能正常时,通过第一采样电路211、第一电阻R1、第二电阻R2分别检测电池100两端的电池电压V1、过流检测端电压V2和充放电电压V3并输入至第一保护芯片U1中,在第一保护电路210功能异常时,通过第二采样电路221、第二电阻R1和第二电阻R2分别检测电池100两端的电池电压V1、过流检测端电压V2和充放电电压V3并输入至第二保护芯片U2中,将电池电压V1与过充检测电压Voc和过放检测电压Vod进行对比,将过流检测端电压V2与过流检测电压Ve和异常充电检测电压Vabc进行对比,将充放电电压V3和负载检测电压Vload进行对比,根据对比结果来控制第一充放电开关管T1以及第二充放电开关管T2的导通和关断,以防止电池出现过充电、过放电或者过电流问题,有效地提高了电池在工作过程中的安全性。
在一实施方式中,在上述设备实施例的基础上,该第一充放电开关管T1包括第一充电开关管和第一放电开关管,第二充放电开关管T2包括第二充电开关管和第二放电开关管。
其中,第一充电开关管连接第一过充电保护输出端CO1,第一放电开关管连接第一过放电保护输出端DO1,第二充电开关管连接第二过充电保护输出端CO2,第二放电开关管连接第二过放电保护输出端DO2。
在第一保护电路210功能正常时,第一过充电保护输出端CO1输出高电平或者低电平来控制第一充电开关管的导通或者关断,并通过第一过放电保护输出端DO1输出高电平或者低电平来控制第一放电开关管的导通或者关断。
在第一保护电路210功能异常时,通过第二过充电保护输出端CO2输出高电平或者低电平来控制第二充电开关管的导通或者关断,并通过第二过放电保护输出端DO2输出高电平或者低电平来控制第二放电开关管的导通或者关断。
本实施例通过在第一保护电路210功能正常时,控制第一充电开关管和第一放电开关管的导通或者关断,在第一保护电路210功能异常时,控制第二放电开关管的导通或者关断,有效防止了电池100出现过充电、过放电或者过电流问题,提高了电池在工作过程中的安全性。
在一实施方式中,在上述设备实施例的基础上,第一采样电路211包括第一采样电阻和第一电容,第一采样电阻一端连接正极供电线路,第一采样电阻另一端连接第一保护芯片U1和第一电容的一端,第一电容的另一端连接第一保护芯片U1并接地,用于在第一保护电路210功能正常时,采样电池100两端的电压,得到电池电压V1。
本实施例在第一保护电路210功能正常时,通过第一采样电阻和第一电容采样电池100两端的电压,判断第一保护电路210的工作状态,以保证电池100的正常工作,提高了电池100在工作过程中的安全性
在一实施方式中,在上述设备实施例的基础上,第二采样电路221包括第二采样电阻和第二电容,第二采样电阻一端连接正极供电线路,第二采样电阻另一端连接第二保护芯片和第二电容的一端,第二电容的另一端连接第二保护芯片并接地,用于在第一保护电路210功能异常时,采样电池100两端的电压,得到电池电压V1。
本实施例在在第一保护电路210功能异常时,通过第二采样电阻和第二电容采样电池100两端的电压,判断第一保护电路210的工作状态,以保证电池100的正常工作,提高了电池100在工作过程中的安全性。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
电池和正端保护电路,所述电池包括电池本体、正极供电线路和负极供电线路,所述正端保护电路包括第一保护电路、第二保护电路以及依次设置在所述正极供电线路上的第一充放电开关管和第二充放电开关管;
所述第一保护电路控制连接所述第一充放电开关管,所述第二保护电路控制连接所述第二充放电开关管,所述第一保护电路和所述第二保护电路均采样连接所述电池。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述负极供电线路上设置有第一电阻,所述第一电阻一端连接所述电池本体,所述第一电阻另一端连接所述第一保护电路和所述第二保护电路,所述第一保护电路包括第一保护芯片、第一采样电路和第二电阻,所述第一保护芯片包括第一电压采样端、第一过充电保护输出端、第一过放电保护输出端、第一过流检测端和第一电压检测端,所述第一过充电保护输出端和所述第一过放电保护输出端连接所述第一充放电开关管,所述第一过流检测端连接所述第一电阻的另一端,所述第一电压检测端连接所述第二电阻的一端,所述第二电阻的另一端连接所述正极供电线路,所述第一采样电路一端连接所述电池本体,所述第一采样电路另一端连接所述第一电压采样端;
所述第二保护电路包括第二保护芯片、第二采样电路和第三电阻,所述第二保护芯片包括第二电压采样端、第二过充电保护输出端、第二过放电保护输出端、第二过流检测端和第二电压检测端,所述第二过充电保护输出端和所述第二过放电保护输出端连接所述第二充放电开关管,所述第二过流检测端连接在所述第一过流检测端和所述第一电阻之间,所述第二电压检测端连接所述第三电阻的一端,所述第三电阻的另一端连接所述正极供电线路,所述第二采样电路一端连接所述电池本体,所述第二采样电路另一端连接所述第二电压采样端。
3.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述第一充放电开关管包括第一充电开关管和第一放电开关管,所述第一充电开关管连接所述第一过充电保护输出端,所述第一放电开关管连接所述第一过放电保护输出端;
所述第二充放电开关管包括第二充电开关管和第二放电开关管,所述第二充电开关管连接所述第二过充电保护输出端,所述第二放电开关管连接所述第二过放电保护输出端。
4.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述第一采样电路包括第一采样电阻和第一电容,所述第一采样电阻一端连接所述正极供电线路,所述第一采样电阻另一端连接所述第一保护芯片和所述第一电容的一端,所述第一电容的另一端连接所述第一保护芯片并接地。
5.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述第二采样电路包括第二采样电阻和第二电容,所述第二采样电阻一端连接所述正极供电线路,所述第二采样电阻另一端连接所述第二保护芯片和所述第二电容的一端,所述第二电容的另一端连接所述第二保护芯片并接地。
6.一种正端保护电路,其特征在于,所述正端保护电路包括第一保护电路、第二保护电路以及依次设置在电池的正极供电线路上的第一充放电开关管和第二充放电开关管;
所述第一保护电路控制连接所述第一充放电开关管,所述第二保护电路控制连接所述第二充放电开关管,所述第一保护电路和所述第二保护电路均用于采样连接所述电池。
7.根据权利要求6所述的正端保护电路,其特征在于,所述电池的负极供电线路上设置有第一电阻,所述第一电阻一端连接所述电池,所述第一电阻另一端连接所述第一保护电路和所述第二保护电路,所述第一保护电路包括第一保护芯片、第一采样电路和第二电阻,所述第一保护芯片包括第一电压采样端、第一过充电保护输出端、第一过放电保护输出端、第一过流检测端和第一电压检测端,所述第一过充电保护输出端和所述第一过放电保护输出端连接所述第一充放电开关管,所述第一过流检测端连接所述第一电阻的另一端,所述第一电压检测端连接所述第二电阻的一端,所述第二电阻的另一端连接所述正极供电线路,所述第一采样电路一端连接所述电池,所述第一采样电路另一端连接所述第一电压采样端;
所述第二保护电路包括第二保护芯片、第二采样电路和第三电阻,所述第二保护芯片包括第二电压采样端、第二过充电保护输出端、第二过放电保护输出端、第二过流检测端和第二电压检测端,所述第二过充电保护输出端和所述第二过放电保护输出端连接所述第二充放电开关管,所述第二过流检测端连接在所述第一过流检测端和所述第一电阻之间,所述第二电压检测端连接所述第三电阻的一端,所述第三电阻的另一端连接所述正极供电线路,所述第二采样电路一端连接所述电池,所述第二采样电路另一端连接所述第二电压采样端。
8.根据权利要求7所述的正端保护电路,其特征在于,所述第一充放电开关管包括第一充电开关管和第一放电开关管,所述第一充电开关管连接所述第一过充电保护输出端,所述第一放电开关管连接所述第一过放电保护输出端;
所述第二充放电开关管包括第二充电开关管和第二放电开关管,所述第二充电开关管连接所述第二过充电保护输出端,所述第二放电开关管连接所述第二过放电保护输出端。
9.根据权利要求7所述的正端保护电路,其特征在于,所述第一采样电路包括第一采样电阻和第一电容,所述第一采样电阻一端连接所述正极供电线路,所述第一采样电阻另一端连接所述第一保护芯片和所述第一电容的一端,所述第一电容的另一端连接所述第一保护芯片并接地。
10.根据权利要求7所述的正端保护电路,其特征在于,所述第二采样电路包括第二采样电阻和第二电容,所述第二采样电阻一端连接所述正极供电线路,所述第二采样电阻另一端连接所述第二保护芯片和所述第二电容的一端,所述第二电容的另一端连接所述第二保护芯片并接地。
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