CN219477614U - 一种负极电压可调的电池充电电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种负极电压可调的电池充电电路及电子设备，涉及电子技术领域，该电路具有：正极供电端和N个负极供电端，所述正极供电端分别连接各个外部电子设备的正极充电端，所述电池充电电路的N个负极充电端分别连接各个外部电子设备的负极充电端，N为大于零的整数；所述电池充电电路用于通过N个所述负极充电端获取对应的外部电子设备的电池电压，以根据所述电池电压调节相应的外部电子设备的负极充电端的电压；该电路减小了外部电路电能损耗，提高了充电效率。

Description

一种负极电压可调的电池充电电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种负极电压可调的电池充电电路及电子设备。

背景技术

目前，绝大多数的移动充电设备，如无线耳机充电盒、领夹麦充电盒等，所采用的电源都是可重复充电的锂电池，它们所存储的电容量是有限的，它对自身配套的电子设备充电的效率就极为重要；对自身配套的电子设备充电的常规方式为：采用固定的充电电压对电子设备进行充电，然而，如果配套电子设备的电池电压较低时，还是采用固定电压进行充电，则会使充电电压与配套电子设备的电池电压之间的电压差较大，从而导致外部电路电能损耗增加，充电效率较低。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种负极电压可调的电池充电电路及电子设备，以解决现有的移动充电设备采用固定电压进行充电，导致外部电路电能损耗增加，充电效率较低的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供一种负极电压可调的电池充电电路，所述电池充电电路具有：

正极供电端和N个负极供电端，所述正极供电端分别连接各个外部电子设备的正极充电端，所述电池充电电路的N个负极充电端分别连接各个外部电子设备的负极充电端，N为大于零的整数；

所述电池充电电路用于通过N个所述负极充电端获取对应的外部电子设备的电池电压，以根据所述电池电压调节相应的外部电子设备的负极充电端的电压。

上述方案具有以下有益效果：

本实用新型的负极电压可调的电池充电电路，电池充电电路的正极供电端分别连接各个外部电子设备的正极充电端，电池充电电路通过负极供电端获取各个外部电子设备的电池电压，电池充电电路根据获取到的电池电压调节外部电子设备负极充电端的电压大小，从而降低外部电子设备充电端口的电压，减小外部电路电能损耗，提高充电效率。

可选的是，所述电池充电电路包括：

储能电源控制芯片和电感，所述储能电源控制芯片的电源端连接电源，所述储能电源控制芯片的开关控制端连接所述电感的一端，所述电感的另一端连接电源，所述储能电源控制芯片的正极供电端分别连接各个外部电子设备的正极充电端，所述储能电源控制芯片的N个负极供电端分别连接各个外部电子设备的负极充电端，所述储能电源控制芯片的复位端接地。

可选的是，所述电池充电电路还包括：

滤波电路，所述滤波电路的输入端连接电源，所述滤波电路的输出端连接所述储能电源控制芯片的电源端。

可选的是，所述滤波电路包括：

第一电容、第二电容和第一电阻，所述第一电容的一端连接电源，所述第一电容的另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端连接所述储能电源控制芯片的电源端，所述第一电容和所述第二电容的连接端接地；

所述第一电阻的一端连接电源，所述第一电阻的另一端连接所述储能电源控制芯片的电源端。

可选的是，所述电池充电电路还包括：

滤波保护电路，所述滤波保护电路的输入端连接所述储能电源控制芯片的正极供电端，所述滤波保护电路的输出端接地。

可选的是，所述滤波保护电路包括：

第三电容和防静电二极管，所述第三电容的一端连接所述储能电源控制芯片的正极供电端，所述第三电容的另一端接地；所述防静电二极管与所述第三电容并联连接。

可选的是，所述电池充电电路还包括：

N个防静电二极管，所述N个防静电二极管的一端分别连接所述储能电源控制芯片的N个负极供电端，所述N个防静电二极管的另一端接地。

第二方面，本实用新型实施例提供一种电子设备，包括：

移动储能设备，所述移动储能设备内置有如第一方面任一项所述的负极电压可调的电池充电电路；

移动电子设备，所述移动电子设备内置有电子设备电路，所述电子设备电路包括：

设备电源控制芯片和第四电容，所述设备电源控制芯片的正极充电端连接所述电池充电电路的正极供电端，所述设备电源控制芯片的负极充电端连接所述第四电容的一端，所述第四电容的另一端连接所述电池充电电路的负极供电端，所述设备电源控制芯片的电源端用于连接电源，所述设备电源控制芯片的电压输出端用于输出设备供电电压，所述设备电源控制芯片的接地端接地。

上述方案具有以下有益效果：

本实用新型的电子设备，移动储能设备和移动电子设备内均设置有控制芯片，移动储能设备和移动电子设备之间通过充电端口的负极进行通讯，将移动电子设备的电池电压发送至移动移动储能设备的控制芯片，移动储能设备的控制芯片根据移动电子设备的电池电压调节充电端口的负极电压，从而降低移动电子设备充电端口的电压，减小外部电路电能损耗，提高充电效率。

可选的是，所述电子设备电路还包括：

第五电容，所述第五电容的一端连接所述设备电源控制芯片的电源端，所述第五电容的另一端接地。

可选的是，所述电子设备电路还包括：

第六电容，所述第六电容的一端连接所述设备电源控制芯片的电压输出端，所述第六电容的另一端接地。

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提供的第一种负极电压可调的电池充电电路结构示意图；

图2是本实用新型一实施例中提供的第二种负极电压可调的电池充电电路结构示意图；

图3是本实用新型一实施例中提供的第三种负极电压可调的电池充电电路结构示意图；

图4是本实用新型一实施例中提供的电子设备电路结构示意图；

符号说明如下：

10、电池充电电路；1、第一电子设备；11、电子设备电路；N、第N电子设备；U10、储能电源控制芯片；U2、设备电源控制芯片。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。

应当理解，下面阐述的实施例代表了使本领域技术人员能够实施实施例并说明实施实施例的最佳模式的必要信息。在根据附图阅读以下描述后，本领域技术人员将理解本公开的概念并且将认识到这些概念在本文中未特别提及的应用。应当理解，这些概念和应用落入本公开和所附权利要求的范围内。

还应当理解，尽管本文中可以使用术语第一、第二等来描述各种元素，但是这些元素不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元素与另一个元素。例如，可以将第一元件称为第二元件，并且类似地，可以将第二元件称为第一元件，而不脱离本公开的范围。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

还应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元素被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元素时，不存在中间元素。

还应当理解，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“底部”、“中间”、“中间”、“顶部”等可以在本文中用于描述各种元素，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此这些元素不应受这些条款的限制。

这些术语仅用于区分一个元素与另一个元素。例如，第一元件可以被称为“上”元件，并且类似地，第二元件可以根据这些元件的相对取向被称为“上”元件，而不脱离本公开的范围。

进一步理解，术语“包括”、“包含”、“包括”和/或“包含”在本文中使用时指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或它们的组。

除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解，本文使用的术语应被解释为具有与其在本说明书和相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且除非本文明确如此定义，否则不会以理想化或过于正式的意义进行解释。

在一实施例中，提供一种如图1所示的负极电压可调的电池充电电路，该电池充电电路10具有：正极供电端VO和N个负极供电端S1-SN，其中，正极供电端VO分别连接第一电子设备1至第N电子设备N的正极充电端，电池充电电路10的N个负极充电端S1-SN分别连接第一电子设备1至第N电子设备N的负极充电端，N为大于零的整数。

上述电池充电电路10用于通过N个负极充电端S1-SN获取对应的外部电子设备的电池电压，以根据电池电压调节相应的外部电子设备的负极充电端的电压。

上述负极电压可调的电池充电电路的工作原理如下：

在电池充电电路对外部电子设备进行充电时，电池充电电路保持正极供电端的充电电压恒定不变，通过负极供电端与外部电子设备进行通讯，获取外部电子设备的电池电压，根据外部电子设备的电池电压设定负极供电端的电压，即将外部电子设备的负极充电端的电压升高到预设电压，从而降低外部电子设备充电端口的电压。

本实施例的负极电压可调的电池充电电路，电池充电电路的正极供电端分别连接各个外部电子设备的正极充电端，电池充电电路通过负极供电端获取各个外部电子设备的电池电压，电池充电电路根据获取到的电池电压调节外部电子设备负极充电端的电压大小，从而降低外部电子设备充电端口的电压，减小外部电路电能损耗，提高充电效率。

进一步的，参见图2，该负极电压可调的电池充电电路包括：储能电源控制芯片U10和电感L1，其中，储能电源控制芯片U10的电源端BAT连接电源VBAT，储能电源控制芯片U10的开关控制端SW连接电感L1的一端，电感L1的另一端连接电源VBAT，储能电源控制芯片U10的正极供电端VOUT分别连接各个外部电子设备的正极充电端，储能电源控制芯片U10的N个负极供电端DOMS1-DOMSN分别连接各个外部电子设备的负极充电端，储能电源控制芯片U10的复位端ISET接地。

本实施例中，储能电源控制芯片U10的型号为ICP1106，该芯片具有集成度高，性能强大，外围电路简单的特点；该芯片集成了最大1A开关充电，相对于线性充电芯片，ICP1106充电效率更高，充电温度更低；且该芯片能够借助负极实现载波通讯。

进一步的，参见图3，该负极电压可调的电池充电电路还包括：滤波电路101，该滤波电路101的输入端连接电源VBAT，该滤波电路101的输出端连接储能电源控制芯片U10的电源端BAT；该滤波电路101能够过滤电源VBAT中的脉冲信号，使得电源VBAT的电压保持稳定。

进一步的，滤波电路101包括：电容C2、电容C4和电阻R1，其中，电容C2的一端连接电源VBAT，电容C2的另一端连接电容C4的一端，电容C4的另一端连接储能电源控制芯片U10的电源端BAT，电容C2和电容C4的连接端接地；电阻R1的一端连接电源VBAT，电阻R1的另一端连接储能电源控制芯片U10的电源端BAT；该滤波电路101中的电容C2和电容C4能够过滤电源VBAT和储能电源控制芯片U10的电源端BAT的脉冲信号，使得储能电源控制芯片U10的供电保持稳定；电阻R1则可以起到限流的作用。

进一步的，滤波电路101还包括：电容C3，其中，电容C3与电容C2并联连接，电容C3能够进一步增强滤波电路101的滤波效果。

进一步的，参见图3，该负极电压可调的电池充电电路还包括：滤波保护电路102，该滤波保护电路102的输入端连接储能电源控制芯片U10的正极供电端VOUT，滤波保护电路102的输出端接地；该滤波保护电路102能够过滤储能电源控制芯片U10的正极供电端的脉冲信号，使得储能电源控制芯片U10输出的正极电压保持稳定。

进一步的，滤波保护电路102包括：电容C5和防静电二极管D0，电容C5的一端连接储能电源控制芯片U10的正极供电端VOUT，电容C5的另一端接地；防静电二极管D0与电容C5并联连接；该滤波保护电路102中的电容C5起到滤波的作用，防静电二极管D0则起到电压保护的作用。

进一步的，滤波保护电路102还包括：电容C6，其中，电容C6与电容C5并联连接，电容C6能够增强滤波保护电路的滤波效果。

进一步的，该负极电压可调的电池充电电路还包括：N个防静电二极管D1-DN，其中，N个防静电二极管D1-DN的一端分别连接储能电源控制芯片U10的N个负极供电端DOMS1-DOMSN，N个防静电二极管D1-DN的另一端接地；上述N个防静电二极管能够稳定储能电源控制芯片U10负极供电端DOMS1-DOMSN的电压。

进一步的，该负极电压可调的电池充电电路还包括：电阻R2，其中，电阻R2的一端连接储能电源控制芯片U10的复位端ISET，另一端接地，该电阻R2作为限流电阻，起到限流的作用。

上述负极电压可调的电池充电电路的工作原理如下：

在电池充电电路对外部电子设备进行充电时，电池充电电路中的储能电源控制芯片U10的正极供电端VOUT输出的充电电压恒定不变，通过负极供电端DOMS1-DOMSN与外部电子设备进行通讯，获取外部电子设备的电池电压，根据外部电子设备的电池电压设定负极供电端DOMS1-DOMSN的电压，即将外部电子设备的负极充电端的电压升高到预设电压，从而降低外部电子设备充电端口的电压。

本实施例的负极电压可调的电池充电电路具有以下特点：

(1)电池充电电路中的储能电源控制芯片根据获取到的电池电压调节外部电子设备负极充电端的电压大小，从而降低外部电子设备充电端口的电压，减小外部电路电能损耗，提高充电效率。

(2)滤波电路能够过滤电源中的脉冲信号，使得电源的电压保持稳定。

(3)滤波保护电路能够过滤储能电源控制芯片的正极供电端的脉冲信号，使得储能电源控制芯片输出的正极电压保持稳定。

在一实施例中，提供一种电子设备，该电子设备包括：移动储能设备，该移动储能设备内置有上述任一实施例中的负极电压可调的电池充电电路；

移动电子设备，该移动电子设备内置有如图4所示的电子设备电路11，电子设备电路11包括：设备电源控制芯片U2和电容C1，其中，设备电源控制芯片U2的正极充电端VIN连接电池充电电路的正极供电端VO，设备电源控制芯片U2的负极充电端连接电容C1的一端，电容C1的另一端连接电池充电电路的负极供电端S1，设备电源控制芯片U2的电源端VBAT0用于连接电源VBAT1，设备电源控制芯片U2的电压输出端VDDIO用于输出设备供电电压VBUCK1，设备电源控制芯片U2的接地端G接地。

进一步的，电子设备电路11还包括：电容C7，其中，电容C7的一端连接设备电源控制芯片U2的电源端VBAT0，电容C7的另一端接地；该电容C7能够过滤电源控制芯片U2的电源端VBAT0的脉冲信号，使得电源控制芯片U2的电源端VBAT0的电压保持稳定。

进一步的，电子设备电路11还包括：电容C8，其中，电容C8的一端连接设备电源控制芯片U2的电压输出端VDDIO，电容C8的另一端接地；该电容C8能够过滤设备电源控制芯片U2的电压输出端VDDIO的脉冲信号，使得设备电源控制芯片U2的电压输出端VDDIO的电压保持稳定。

上述电子设备的工作原理如下：

在移动储能设备对移动电子设备进行充电时，移动储能设备中的电池充电电路中的储能电源控制芯片U10的正极供电端VOUT输出的充电电压恒定不变，通过负极供电端DOMS1-DOMSN与移动电子设备中的设备电源控制芯片进行通讯，获取移动电子设备中的电池电压，根据移动电子设备的电池电压设定负极供电端DOMS1-DOMSN的电压，即将移动电子设备的负极充电端的电压升高到预设电压，从而降低外部电子设备充电端口的电压。

例如，当移动电子设备的充电端口连接到移动储能设备的供电端口时，移动储能设备的正极供电端输出5V电压，若此时移动电子设备的电池电压为3.8V，移动储能设备的负极供电端电压升高为0.85V，输出电压也就是5-0.85＝4.15V；用4.15V的电压给3.8V的电池充电，比用5V的电压给3.8V的电池充电，提升了充电效率。

本实施例的电子设备，移动储能设备和移动电子设备内均设置有控制芯片，移动储能设备和移动电子设备之间通过充电端口的负极进行通讯，将移动电子设备的电池电压发送至移动移动储能设备的控制芯片，移动储能设备的控制芯片根据移动电子设备的电池电压调节充电端口的负极电压，从而降低移动电子设备充电端口的电压，减小外部电路电能损耗，提高充电效率。

以上所述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)

1.一种负极电压可调的电池充电电路，其特征在于，所述电池充电电路具有：

正极供电端和N个负极供电端，所述正极供电端分别连接各个外部电子设备的正极充电端，所述电池充电电路的N个负极充电端分别连接各个外部电子设备的负极充电端，N为大于零的整数；

所述电池充电电路用于通过N个所述负极充电端获取对应的外部电子设备的电池电压，以根据所述电池电压调节相应的外部电子设备的负极充电端的电压。

2.根据权利要求1所述的负极电压可调的电池充电电路，其特征在于，所述电池充电电路包括：

储能电源控制芯片和电感，所述储能电源控制芯片的电源端连接电源，所述储能电源控制芯片的开关控制端连接所述电感的一端，所述电感的另一端连接电源，所述储能电源控制芯片的正极供电端分别连接各个外部电子设备的正极充电端，所述储能电源控制芯片的N个负极供电端分别连接各个外部电子设备的负极充电端，所述储能电源控制芯片的复位端接地。

3.根据权利要求2所述的负极电压可调的电池充电电路，其特征在于，所述电池充电电路还包括：

滤波电路，所述滤波电路的输入端连接电源，所述滤波电路的输出端连接所述储能电源控制芯片的电源端。

4.根据权利要求3所述的负极电压可调的电池充电电路，其特征在于，所述滤波电路包括：

第一电容、第二电容和第一电阻，所述第一电容的一端连接电源，所述第一电容的另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端连接所述储能电源控制芯片的电源端，所述第一电容和所述第二电容的连接端接地；

所述第一电阻的一端连接电源，所述第一电阻的另一端连接所述储能电源控制芯片的电源端。

5.根据权利要求2所述的负极电压可调的电池充电电路，其特征在于，所述电池充电电路还包括：

滤波保护电路，所述滤波保护电路的输入端连接所述储能电源控制芯片的正极供电端，所述滤波保护电路的输出端接地。

6.根据权利要求5所述的负极电压可调的电池充电电路，其特征在于，所述滤波保护电路包括：

第三电容和防静电二极管，所述第三电容的一端连接所述储能电源控制芯片的正极供电端，所述第三电容的另一端接地；所述防静电二极管与所述第三电容并联连接。

7.根据权利要求2所述的负极电压可调的电池充电电路，其特征在于，所述电池充电电路还包括：

N个防静电二极管，所述N个防静电二极管的一端分别连接所述储能电源控制芯片的N个负极供电端，所述N个防静电二极管的另一端接地。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

移动储能设备，所述移动储能设备内置有如权利要求1-7任一项所述的负极电压可调的电池充电电路；

移动电子设备，所述移动电子设备内置有电子设备电路，所述电子设备电路包括：

设备电源控制芯片和第四电容，所述设备电源控制芯片的正极充电端连接所述电池充电电路的正极供电端，所述设备电源控制芯片的负极充电端连接所述第四电容的一端，所述第四电容的另一端连接所述电池充电电路的负极供电端，所述设备电源控制芯片的电源端用于连接电源，所述设备电源控制芯片的电压输出端用于输出设备供电电压，所述设备电源控制芯片的接地端接地。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备电路还包括：

第五电容，所述第五电容的一端连接所述设备电源控制芯片的电源端，所述第五电容的另一端接地。

10.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备电路还包括：

第六电容，所述第六电容的一端连接所述设备电源控制芯片的电压输出端，所述第六电容的另一端接地。