CN219960145U - 一种防倒灌充电电路及充电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种防倒灌充电电路及充电装置，该防倒灌充电电路包括用于接入输入设备的输入模块、用于接入待充电设备的输出模块、设置在所述输入模块和所述输出模块之间并以控制所述输入模块与所述输出模块之间的通/断的通断模块以及控制模块；所述输入设备用于为所述待充电设备供电；通过设置控制模块连接所述待充电设备以及所述通断模块，并用于检测所述待充电设备的第一电量，且当所述第一电量大于第一预设电量时，所述控制模块控制所述通断模块断开，以使所述输入模块与所述输出模块断开；能够在待充电设备充电到第一预设电量时，将充电电路断开，以防止电流倒灌，进而避免待充电设备充电过程漏电。

Description

一种防倒灌充电电路及充电装置

技术领域

本申请涉及充电设备技术领域，尤其涉及一种防倒灌充电电路及充电装置。

背景技术

目前的大多数电子设备都需要用到充电装置；通过充电装置为电子设备供电。常见的电子设备包括手电筒、手机、冰箱、电视等等。

然而，这些电子设备在充电过程中容易发生漏电现象。其主要原因是充电装置在为电子设备充满电后，充电装置内部的充电电路并未完全关断，这时会导致电子设备两端的电压会向充电装置的另一端回流，从而发生漏电。

由此，如何解决电子设备充电过程漏电的问题是目前急需解决的问题。

发明内容

本申请旨在提供一种防倒灌充电电路及充电装置，以解决电子设备充电过程漏电的问题。

而本申请为解决上述技术问题所采用了以下方案。

第一方面，本申请提供一种防倒灌充电电路，包括：

输入模块，用于接入输入设备；

输出模块，用于接入待充电设备，所述输入设备用于为所述待充电设备供电；

通断模块，设置在所述输入模块和所述输出模块之间，以控制所述输入模块与所述输出模块之间的通/断；

控制模块，连接所述待充电设备以及所述通断模块，并用于检测所述待充电设备的第一电量，且当所述第一电量大于第一预设电量时，所述控制模块控制所述通断模块断开，以使所述输入模块与所述输出模块断开。

在本申请的部分实施例中，所述第一预设电量为所述待充电设备充满电时的电量。

在本申请的部分实施例中，所述输入模块和所述输出模块之间设置有正极导电线和负极导电线；所述通断模块包括第一场效应管，所述第一场效应管设置在所述正极导电线上；其中，当所述控制模块检测到所述第一电量大于所述第一预设电量时，控制所述第一场效应管断开。

在本申请的部分实施例中，所述通断模块还包括第二场效应管，所述第二场效应管设置在所述控制模块与所述第一场效应管之间，并用于响应所述控制模块，以控制所述第一场效应管的通/断。

在本申请的部分实施例中，所述第一场效应管和所述第二场效应管均为MOS管，且所述第一场效应管的S极连接所述输出模块、所述第一场效应管的D极连接所述输入模块，所述第一场效应管的G极连接所述第二场效应管的D极，所述第二场效应管的S极连接所述负极导电线，所述第二场效应管的G极连接所述控制模块；其中，所述第一场效应管的S极和所述第一场效应管的G极之间设置有第一偏置电阻，所述第二场效应管的S极和所述第二场效应管的G极之间设置有第二偏置电阻。

在本申请的部分实施例中，所述第一场效应管为N沟道MOS管，所述第二场效应管为P沟道MOS管。

在本申请的部分实施例中，所述控制模块包括第一检测端和第二检测端，所述第一检测端和所述第二检测端接在所述输出模块的两端，以对所述待充电装置的第一电量进行检测。

在本申请的部分实施例中，所述控制模块与所述输入模块连接，且所述控制模块接收所述输入模块的充电信号，以控制所述输入模块接通所述输出模块。

在本申请的部分实施例中，所述输入模块和所述输出模块之间设置有正极导电线和负极导电线，所述防倒灌充电电路还包括：

放大模块，具有连接正极导电线的第一端部、连接所述负极导电线的第二端部以及连接所述控制模块的第三端部；

其中，所述放大模块被配置为所述第一端部和所述第二端部用于对充电电路的电量进行采样，以通过所述第三端部发送给所述控制模块。

第二方面，本申请还提供一种防倒灌充电装置，包括电路板，上述的防倒灌充电电路集成在所述电路板上。

本申请所提供的一种防倒灌充电电路及充电装置，该防倒灌充电电路包括用于接入输入设备的输入模块、用于接入待充电设备的输出模块、设置在所述输入模块和所述输出模块之间并以控制所述输入模块与所述输出模块之间的通/断的通断模块以及控制模块；所述输入设备用于为所述待充电设备供电；通过设置控制模块连接所述待充电设备以及所述通断模块，并用于检测所述待充电设备的第一电量，且当所述第一电量大于第一预设电量时，所述控制模块控制所述通断模块断开，以使所述输入模块与所述输出模块断开；能够在待充电设备充电到第一预设电量时，将充电电路断开，以防止电流倒灌，进而避免待充电设备充电过程漏电。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的防倒灌充电电路的框架结构图；

图2为本申请一实施例提供的防倒灌充电电路的电路结构图。

主要元素符号说明：100-输入模块，200-通断模块，300-输出模块，400-控制模块，500-待充电设备，600-输入设备，Q2-第一场效应管，Q1-第二场效应管，R1-信号电阻，R2-反馈电阻，R3-采样电阻，R4-负载电阻，R5-第二偏置电阻，R6-第一偏置电阻，C1-第一电容，U1-放大器。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在本申请的描述中，“多个”的含义为两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认为，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对已知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理的最广范围相一致。

当前的充电电路中并未设置有充电保护结构，以使得即使在充满电之后，仍然会继续供电，就有可能会出现电流倒灌的情况，从而引发安全问题。本申请基于此对目前的防倒灌充电电路及充电装置进行了改进。

首先，请参阅图1和图2，图1示出了本申请实施例中提供的防倒灌充电电路的框架结构图，图2示出了本申请实施例中提供的防倒灌充电电路的电路结构图。该防倒灌充电电路，包括输入模块100、输出模块300、通断模块200以及控制模块400。

输入模块100用于接入输入设备。也就是说，输入模块100可以是一个接口，用于连接输入设备，输入设备可以是市电也可以是其他电源。

输出模块300用于接入待充电设备500，所述输入设备用于为所述待充电设备500供电。也就是说，输出模块300可以是一个接口，用于连接待充电设备500，待充电设备500可以是手机、手电筒、电视、冰箱等所需要充电的电子设备。

通断模块200，设置在所述输入模块100和所述输出模块300之间，以控制所述输入模块100与所述输出模块300之间的通/断。也就是说，通断模块200可以控制输入模块100和输出模块300断开，进而输入设备和待充电设备500之间断开，此时输入设备不能为待充电设备500供电。通断模块200也可以控制输入模块100和输出模块300导通，进而输入设备和待充电设备500之间导通，此时输入设备可以为待充电设备500供电。

控制模块400连接所述待充电设备500以及所述通断模块200，并用于检测所述待充电设备500的第一电量，且当所述第一电量大于第一预设电量时，所述控制模块400控制所述通断模块200断开，以使所述输入模块100与所述输出模块300断开。也就是说，控制模块400通过检测待充电设备500的电量，来控制通断模块200是否断开，以控制输入模块100和输出模块300之间的通断。

可以理解的是，本申请能够在待充电设备500充电到第一预设电量时，将充电电路断开，以防止电流倒灌，进而避免待充电设备500充电过程漏电。保证了输入设备在充电过程中将电量稳定的输入到待充电设备500中，不会造成电量的浪费。具有节约电能、安全性能好的优点。

在本申请的部分实施例中，所述第一预设电量为所述待充电设备500充满电时的电量。也就是说，在充满电时，输入模块100和输出模块300之间断开。

在本申请的部分实施例中，所述输入模块100和所述输出模块300之间设置有正极导电线和负极导电线；所述通断模块200包括第一场效应管Q2，所述第一场效应管Q2设置在所述正极导电线上；其中，当所述控制模块400检测到所述第一电量大于所述第一预设电量时，控制所述第一场效应管Q2断开。有利于防止待充电设备500两端的电压向输入设备方向回流。

在一些实施例中，第一场效应管Q2可以为MOS管、三极管。在另一实施例中，第一场效应管Q2可以被替换为开关按键。

在本申请的部分实施例中，所述通断模块200还包括第二场效应管Q1，所述第二场效应管Q1设置在所述控制模块400与所述第一场效应管Q2之间，并用于响应所述控制模块400，以控制所述第一场效应管Q2的通/断。

在一些实施例中，第二场效应管Q1可以为MOS管、三极管。在另一实施例中，第二场效应管Q1可以被替换为开关按键。

在本申请的部分实施例中，所述第一场效应管Q2和所述第二场效应管Q1均为MOS管，且所述第一场效应管Q2的S极连接所述输出模块300、所述第一场效应管Q2的D极连接所述输入模块100，所述第一场效应管Q2的G极连接所述第二场效应管Q1的D极，所述第二场效应管Q1的S极连接所述负极导电线，所述第二场效应管Q1的G极连接所述控制模块400；其中，所述第一场效应管Q2的S极和所述第一场效应管Q2的G极之间设置有第一偏置电阻R6，所述第二场效应管Q1的S极和所述第二场效应管Q1的G极之间设置有第二偏置电阻R5。

在本申请的部分实施例中，所述第一场效应管Q2为N沟道MOS管，所述第二场效应管Q1为P沟道MOS管。

在本申请的部分实施例中，所述控制模块400包括第一检测端和第二检测端，所述第一检测端和所述第二检测端接在所述输出模块300的两端，以对所述待充电装置的第一电量进行检测。

在本申请的部分实施例中，所述控制模块400与所述输入模块100连接，且所述控制模块400接收所述输入模块100的充电信号，以控制所述输入模块100接通所述输出模块300。

具体地，控制模块400为芯片U2，当待充电设备500需要充电时，会反馈给输入模块100。这时输入模块100开始输入电能，U2检测到输入模块100的通信信号和负载电阻R4两端的电压信号，U2端口3会输出高电平信号控制第一场效应管Q2和第二场效应管Q1导通，保持充电状态。当待充电设备500电量充满或者当待充电设备500未充电时，U2通过接收到负载电阻R4两端的电压信号，及时关断第一场效应管Q2和第二场效应管Q1，防止待充电设备500两端的电压向输入设备方向进行回流。

在另一实施例中，可以对其他位置的电流信号和其他电信号进行检测，例如检测第一场效应管Q2的第一偏置电阻R6两端的电压，当电池充满电，电路被切断的时候，第一场效应管Q2在充电过程中储存的能量通过第一偏置电阻R6消耗掉，这时我们检测第一偏置电阻R6两端的电压，可以得出第一场效应管Q2在充电过程中储存的能量。

在本申请的部分实施例中，所述输入模块100和所述输出模块300之间设置有正极导电线和负极导电线，所述防倒灌充电电路还包括：

放大模块，具有连接正极导电线的第一端部、连接所述负极导电线的第二端部以及连接所述控制模块的第三端部；

其中，所述放大模块被配置为所述第一端部和所述第二端部用于对充电电路的电量进行采样，以通过所述第三端部发送给所述控制模块。

更为具体地，防倒灌充电电路还包括：

滤波模块，包括第一电容C1，所述第一电容C1接在所述输入模块100的两端；

放大模块，包括信号电阻R1、反馈电阻R2、采样电阻R3、负载电阻R4和放大器U1，所述采样电阻R3串联设置在所述负极导电线上；

其中，所述放大器U1的正相输入端连接在所述采样电阻R3的第一端，所述放大器U1的反相输入端连接在所述信号电阻R1的一端，所述信号电阻R1的另一端连接所述采样电阻R3的第二端；所述放大器U1的输出端连接所述控制模块400，且所述反馈电阻R2一端连接在所述采样电阻R3和所述信号电阻R1之间、另一端连接在所述输出端和所述控制模块400之间；所述负载电阻R4的一端连接在所述输出端和所述控制模块400之间，另一端连接在所述负极导电线上。

可以理解的是，放大模块采集采样电阻R3两端的电压，经过信号电阻R1、放大器U1、反馈电阻R2，使采样电阻R3两端的电压被稳定放大输出。第一电容C1有利于时输出电压更加平稳。

在一些实施例中，第一电容C1的数量可以为多个，以增强电容滤波的效果。放大模块也可以替换为电子管、川崎二极管等。

进一步地，为了更好的实施本申请实施例中的防倒灌充电电路，在防倒灌充电电路的基础之上，本申请还提供一种防倒灌充电装置，该防倒灌充电装置包括电路板，上述任意实施例中的防倒灌充电电路集成在所述电路板上。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考，但与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

以上对本申请实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种防倒灌充电电路，其特征在于，包括：

输入模块，用于接入输入设备；

输出模块，用于接入待充电设备，所述输入设备用于为所述待充电设备供电；

通断模块，设置在所述输入模块和所述输出模块之间，以控制所述输入模块与所述输出模块之间的通/断；

控制模块，连接所述待充电设备以及所述通断模块，并用于检测所述待充电设备的第一电量，且当所述第一电量大于第一预设电量时，所述控制模块控制所述通断模块断开，以使所述输入模块与所述输出模块断开。

2.根据权利要求1所述的防倒灌充电电路，其特征在于，所述第一预设电量为所述待充电设备充满电时的电量。

3.根据权利要求1所述的防倒灌充电电路，其特征在于，所述输入模块和所述输出模块之间设置有正极导电线和负极导电线；所述通断模块包括第一场效应管，所述第一场效应管设置在所述正极导电线上；其中，当所述控制模块检测到所述第一电量大于所述第一预设电量时，控制所述第一场效应管断开。

4.根据权利要求3所述的防倒灌充电电路，其特征在于，所述通断模块还包括第二场效应管，所述第二场效应管设置在所述控制模块与所述第一场效应管之间，并用于响应所述控制模块，以控制所述第一场效应管的通/断。

5.根据权利要求4所述的防倒灌充电电路，其特征在于，所述第一场效应管和所述第二场效应管均为MOS管，且所述第一场效应管的S极连接所述输出模块、所述第一场效应管的D极连接所述输入模块，所述第一场效应管的G极连接所述第二场效应管的D极，所述第二场效应管的S极连接所述负极导电线，所述第二场效应管的G极连接所述控制模块；其中，所述第一场效应管的S极和所述第一场效应管的G极之间设置有第一偏置电阻，所述第二场效应管的S极和所述第二场效应管的G极之间设置有第二偏置电阻。

6.根据权利要求5所述的防倒灌充电电路，其特征在于，所述第一场效应管为N沟道MOS管，所述第二场效应管为P沟道MOS管。

7.根据权利要求1所述的防倒灌充电电路，其特征在于，所述控制模块包括第一检测端和第二检测端，所述第一检测端和所述第二检测端接在所述输出模块的两端，以对所述待充电设备的第一电量进行检测。

8.根据权利要求7所述的防倒灌充电电路，其特征在于，所述控制模块与所述输入模块连接，且所述控制模块接收所述输入模块的充电信号，以控制所述输入模块接通所述输出模块。

9.根据权利要求1所述的防倒灌充电电路，其特征在于，所述输入模块和所述输出模块之间设置有正极导电线和负极导电线，所述防倒灌充电电路还包括：

滤波模块，包括第一电容，所述第一电容接在所述输入模块的两端；

放大模块，包括信号电阻、反馈电阻、采样电阻、负载电阻和放大器，所述采样电阻串联设置在所述负极导电线上；

其中，所述放大器的正相输入端连接在所述采样电阻的第一端，所述放大器的反相输入端连接在所述信号电阻的一端，所述信号电阻的另一端连接所述采样电阻的第二端；所述放大器的输出端连接所述控制模块，且所述反馈电阻一端连接在所述采样电阻和所述信号电阻之间、另一端连接在所述输出端和所述控制模块之间；所述负载电阻的一端连接在所述输出端和所述控制模块之间，另一端连接在所述负极导电线上。

10.一种防倒灌充电装置，其特征在于，包括电路板，权利要求1至9任意一项所述的防倒灌充电电路集成在所述电路板上。