CN220544713U - 一种充电装置及电源 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种充电装置及电源，涉及供电领域，包括控制器，控制器的检测端与电池连接，检测端用于检测电池的电压，控制器的控制端与电池管理模块的控制端连接，控制器的控制端用于在电池的电压超过预设电压时发送供电指令至电池管理模块的控制端；电池管理模块的供电端与电池连接，供电端用于在接收到供电指令时为电池供电。控制器在通过控制端确定了电池的电压超过预设电压时通过控制端将供电指令发送至电池管理模块的控制端以便电池管理模块对电池进行充电，避免了电池的电芯发生损坏时对电池充电导致的故障。

Description

一种充电装置及电源

技术领域

本实用新型涉及供电领域，特别是涉及一种充电装置及电源。

背景技术

由于锂电池经常需要充电，在锂电池充电的过程中，偶尔会遇到电池的电芯电压过低或电芯已经损坏的情况，在电芯已经损坏的情况下依然展现出电芯电压过低的现象，如果此时充电装置依然给电池充电的现象，容易发生安全事故。因此，设计一种在确定的电池电芯正常时为电池充电的充电装置是亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种充电装置及电源，避免了电池的电芯发生损坏时对电池充电导致的故障。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种充电装置，包括：

控制器，所述控制器的检测端与电池连接，所述检测端用于检测所述电池的电压，所述控制器的控制端与所述电池管理模块的控制端连接，所述控制器的控制端用于在所述电池的电压超过预设电压时发送供电指令至所述电池管理模块的控制端；

所述电池管理模块的供电端与所述电池连接，所述供电端用于在接收到所述供电指令时为所述电池供电。

另一方面，还包括降压模块；

所述降压模块的输入端接电源，所述降压模块的输出端与所述控制器连接，用于将电源降压后为所述控制器供电。

另一方面，还包括热敏电阻及二极管；

所述热敏电阻的第一端接电源，所述热敏电阻的第二端与所述降压模块的输入端连接，用于在所述电源输出的电流过大时断开；

所述二极管的负极接所述电源，所述二极管的正极接地，用于在所述电流过大时被击穿。

另一方面，还包括第一可控开关及第二可控开关；

所述第一可控开关的第一端及所述第二可控开关的控制端均与所述热敏电阻的第二端连接，所述第一可控开关的控制端与所述第二可控开关的第一端连接，所述第一可控开关的第二端及所述第二可控开关的第二端均接地；

所述第二可控开关用于在所述电源供电时导通以便所述第一所述可控开关导通。

另一方面，还包括第一限流电阻及第一发光二极管；

所述第一限流电阻的第一端接电源，所述第一限流电阻的第二端与所述第一发光二极管的正极连接，所述第一发光二极管的负极接地；

所述第一限流电阻用于对电源输出的电流进行限流，所述第一发光二极管用于在所述电源输出电流时发光。

另一方面，还包括N个第三可控开关、N个第二限流电阻及N个第二发光二极管，N为正整数；

N个所述第三可控开关的控制端分别与所述控制器的N个第一显示端一一对应连接，所述第一显示端用于控制所述第三可控开关导通以便所述第二发光二极管发光，所述第三可控开关导通的数量与所述电池的电量呈正相关，N个所述第三可控开关的第一端均接所述控制器的电源端，所述电源端用于供电，N个所述第三可控开关的第二端分别与N个所述第二限流电阻的第一端一一对应连接，N个所述第二限流电阻的第二端分别与N个所述第二发光二极管的正极一一对应连接，N个所述第二发光二极管的负极均接地。

另一方面，还包括第四可控开关、第三限流电阻及第三发光二极管；

所述第四可控开关的控制端与所述控制器的第二显示端连接，所述第二显示端用于在所述电池的电压不超过所述预设电压时控制所述第四可控开关导通以便所述第三发光二极管发光，所述第四可控开关的第一端与所述第三发光二极管的负极连接，所述第四可控开关的第二端接地，所述第三发光二极管的正极与所述第三限流电阻的第一端连接，所述第三限流电阻的第二端接所述控制器的电源端，所述电源端用于供电。

另一方面，所述电池管理模块的反馈端与所述控制器的反馈端连接，所述电池管理模块的反馈端用于发送为所述电池供电的电流及电压至所述控制器的反馈端。

另一方面，还包括静电保护模块；

所述控制器的检测端还与所述静电保护模块的第一端连接，所述静电保护模块的第二端接地，用于释放静电。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种电源，包括上述的充电装置。

本申请提供了一种充电装置及电源，涉及供电领域，包括控制器，控制器的检测端与电池连接，检测端用于检测电池的电压，控制器的控制端与电池管理模块的控制端连接，控制器的控制端用于在电池的电压超过预设电压时发送供电指令至电池管理模块的控制端；电池管理模块的供电端与电池连接，供电端用于在接收到供电指令时为电池供电。控制器在通过控制端确定了电池的电压超过预设电压时通过控制端将供电指令发送至电池管理模块的控制端以便电池管理模块对电池进行充电，避免了电池的电芯发生损坏时对电池充电导致的故障。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请提供的一种充电装置的结构示意图；

图2为本申请提供的一种降压模块的结构示意图；

图3为本申请提供的另一种充电装置的结构示意图；

图4为本申请提供的另一种充电装置的结构示意图；

图5为本申请提供的另一种充电装置的结构示意图；

图6为本申请提供的电池管理模块的结构示意图；

图7为本申请提供的另一种充电装置的结构示意图；

图8为本申请提供的一种电源的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种充电装置及电源，避免了电池的电芯发生损坏时对电池充电导致的故障。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请提供的一种充电装置的结构示意图，该充电装置包括：

控制器1，控制器1的检测端与电池2连接，检测端用于检测电池2的电压，控制器1的控制端与电池管理模块3的控制端连接，控制器1的控制端用于在电池2的电压超过预设电压时发送供电指令至电池管理模块3的控制端；

电池管理模块3的供电端与电池2连接，供电端用于在接收到供电指令为电池2供电。

考虑到在电池2的电芯损坏时为电池2进行充电容易导致安全事故，在电池2的电芯电压过低时充电也容易导致安全事故的发生，同时电芯损坏的现象也未电芯电压过低。所以在为电池2充电之前，预先获取电池2电芯的电压，进而确定是否为电池2充电可以避免安全事故的发生。

具体的，控制器1的检测端与电池2连接，控制器1通过检测端可以确定的电池2的电压，设置一个预设电压，如果电芯电压大于预设电压则证明电池2的电芯处于正常状态，可以进行充电，此时控制器1通过控制端将供电指令发送至电池管理模块3的控制端，电池管理模块3在接收到供电指令时开始通过供电端为电池2供电。如果电芯电压不大于预设电压，那么证明电池2的电芯可能出现故障，此时充电较为不安全，所以控制器1不会发生供电指令至电池管理模块3，电池管理模块3也不会为电池2供电。

本申请提供了一种充电装置，涉及供电领域，包括控制器1，控制器1的检测端与电池2连接，检测端用于检测电池2的电压，控制器1的控制端与电池管理模块3的控制端连接，控制器1的控制端用于在电池2的电压超过预设电压时发送供电指令至电池管理模块3的控制端；电池管理模块3的供电端与电池2连接，供电端用于在接收到供电指令为电池2供电。控制器1在通过控制端确定了电池2的电压超过预设电压时通过控制端将供电指令发送至电池管理模块3的控制端以便电池管理模块3对电池2进行充电，避免了电池2的电芯发生损坏时对电池2充电导致的故障。

在上述实施例的基础上：

图2为本申请提供的一种降压模块的结构示意图；

在一些实施例中，还包括降压模块U1；

降压模块U1的输入端接电源，降压模块U1的输出端与控制器1连接，用于将电源降压后为控制器1供电。

降压模块U1为DC-DC(Direct Current-Direct Current，直流-直流)电源芯片，考虑到接入电源为24V，大于控制器1所需要的电压，若以24V的电压为控制器1供电容易导致控制器1损坏，所以将电压降为3.3V进而为控制器1供电，控制器1的供电端口为MCU_33。

图3为本申请提供的另一种充电装置的结构示意图；

在一些实施例中，还包括热敏电阻Themistor1及二极管D1；

热敏电阻Themistor1的第一端接电源，热敏电阻Themistor1的第二端与降压模块U1的输入端连接，用于在电源输出的电流过大时断开；

二极管D1的负极接电源，二极管D1的正极接地，用于在电流过大时被击穿。

热敏电阻Themistor1可以确定所在支路的温度，温度与所在支路的电流呈正相关，若电流过大，温度会偏高。在过流时热敏电阻Themistor1断开，以实现过流保护。

二极管D1的负极与电源连接，正极接地，在正常情况下电流不会从二极管D1端走过，在电流过大时二极管D1被击穿，释放多余电能起到限流作用。

在一些实施例中，还包括第一可控开关Q1及第二可控开关Q2；

第一可控开关Q1的第一端及第二可控开关Q2的控制端均与热敏电阻的第二端连接，第一可控开关Q1的控制端与第二可控开关Q2的第一端连接，第一可控开关Q1的第二端及第二可控开关Q2的第二端均接地；

第二可控开关Q2用于在电源供电时导通以便第一可控开关Q1导通。

POWERIN为电源。

只有第一可控开关Q1的控制端与第一可控开关Q1的第二端均接地时第一可控开关Q1才会导通。在第二可控开关Q2导通时第二可控开关Q2的第一端与第二端连接且接地，才会使得第一可控开关Q1导通。电源输入的电压满足第二可控开关Q2的导通条件时，第二可控开关Q2导通，进而第一可控开关Q1导通，才会为后续的降压模块U1供电。此外，电源输出至第二可控开关Q2的控制端的电压需要经过两个电阻进行分压，且第二可控开关Q2的第一端与第一可控开关Q1的控制端之间也需要经过两个电阻进行分压。此外，第一可控开关Q1与降压模块U1还会设置滤波电容对输出的电压进行滤波。

在一些实施例中，还包括第一限流电阻R1及第一发光二极管LED1；

第一限流电阻R1的第一端接电源，第一限流电阻R1的第二端与第一发光二极管LED1的正极连接，第一发光二极管LED1的负极接地；

第一限流电阻R1用于对电源输出的电流进行限流，第一发光二极管LED1用于在电源输出电流时发光。

考虑到电源是否接入对于用户来说是无法确定的，所以设置了第一发光二极管LED1，在电源接入时第一发光二极管LED1会发光，以提示用户电源接入。

同时考虑到电流过大容易直接将第一发光二极管LED1击穿，所以设置了第一限流电阻R1进行限流，防止第一发光二极管LED1损坏。

图4为本申请提供的另一种充电装置的结构示意图；

在一些实施例中，还包括N个第三可控开关Q3、N个第二限流电阻R2及N个第二发光二极管LED2，N为正整数；

N个第三可控开关Q3的控制端分别与控制器1的N个第一显示端一一对应连接，第一显示端用于控制第三可控开关Q3导通以便第二发光二极管LED2发光，第三可控开关Q3导通的数量与电池2的电量呈正相关，N个第三可控开关Q3的第一端均接控制器1的电源端，电源端用于供电，N个第三可控开关Q3的第二端分别与N个第二限流电阻R2的第一端一一对应连接，N个第二限流电阻R2的第二端分别与N个第二发光二极管LED2的正极一一对应连接，N个第二发光二极管LED2的负极均接地。

在第一显示端与第三可控开关Q3的控制端之间还会设置限流电阻。

以N＝4为例，那么将100％的电量分为四份，即25％、50％、75％及100％。

BatLed1、BatLed2、BatLed3及BatLed4均为第一显示端，在电池2电量达到25％时，BatLed1控制第一个第三可控开关Q3导通，此时第一个第二发光二极管LED2发光；在电池2电量达到50％时，BatLed1控制第一个第三可控开关Q3导通且BatLed2控制第二个第三可控开关Q3导通，此时第一个第二发光二极管LED2及第二个第二发光二极管LED2发光；在电池2电量达到75％时，BatLed1控制第一个第三可控开关Q3导通、BatLed2控制第二个第三可控开关Q3导通且BatLed3控制第三个第三可控开关Q3导通，此时第一个第二发光二极管LED2、第二个第二发光二极管LED2及第三个第二发光二极管LED2发光；在电池2电量达到100％时，BatLed1控制第一个第三可控开关Q3导通、BatLed2控制第二个第三可控开关Q3导通、BatLed3控制第三个第三可控开关Q3导通且BatLed4控制第四个第三可控开关Q3导通，此时第一个第二发光二极管LED2、第二个第二发光二极管LED2、第三个第二发光二极管LED2及第四个第二发光二极管LED2发光。

图5为本申请提供的另一种充电装置的结构示意图；

在一些实施例中，还包括第四可控开关Q4、第三限流电阻R3及第三发光二极管LED3；

第四可控开关Q4的控制端与控制器1的第二显示端连接，第二显示端用于在电池2的电压不超过预设电压时控制第四可控开关Q4导通以便第三发光二极管LED3发光，第四可控开关Q4的第一端与第三发光二极管LED3的负极连接，第四可控开关Q4的第二端接地，第三发光二极管LED3的正极与第三限流电阻R3的第一端连接，第三限流电阻R3的第二端接控制器1的电源端，电源端用于供电。

Status为控制器1的第二显示端，在控制器1获取到电池2的电压不超过预设电压时，证明此时电池2可能出现故障，将不会为电池2供电，此时要通知用户该电池2故障不为其供电，通过控制第四可控开关Q4导通，进而导通第三发光二极管LED3，第三发光二极管LED3点亮表征电池2出现故障。

图6为本申请提供的电池管理模块的结构示意图；

在一些实施例中，电池管理模块3的反馈端与控制器1的反馈端连接，电池管理模块3的反馈端用于发送为电池2供电的电流及电压至控制器1的反馈端。

电池管理模块3的4脚en引脚与控制器1的反馈端charge_en引脚连接，在控制器1发送供电指令时电源管理模块才会为电池2供电。具体的为电池2的供电电流及电压由电池管理模块3自己确定，控制器1仅决定是否为电池2供电。

图7为本申请提供的另一种充电装置的结构示意图；

在一些实施例中，还包括静电保护模块D1；

控制器1的检测端还与静电保护模块D1的第一端连接，静电保护模块D1的第二端接地，用于释放静电。

控制器1的检测端用于通过电池2的第一端获取电池2的电压，电池2的第二端与电池管理模块3的供电端连接，电池2的第三端接地，电池2的1-6脚均为电池2的第二端，7-12及17-20脚均为电池2的第三端，13-16端均为电池2的第一端。BAT_SCL及BAT_SDA为控制器1的两个检测端，分别传输数据和时钟。连接了静电保护模块D1，在确定有静电时通过静电保护模块D1对静电进行释放。

图8为本申请提供的一种电源的结构示意图，该电源包括上述的充电装置。

电源的左下方依次为第一发光二极管Q1、第二发光二极管Q2及N个第三发光二极管Q3。

本申请提供的电源的介绍请参照上述实施例，在此处不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种充电装置，其特征在于，包括：

控制器，所述控制器的检测端与电池连接，所述检测端用于检测所述电池的电压，所述控制器的控制端与电池管理模块的控制端连接，所述控制器的控制端用于在所述电池的电压超过预设电压时发送供电指令至所述电池管理模块的控制端；

所述电池管理模块的供电端与所述电池连接，所述供电端用于在接收到所述供电指令时为所述电池供电；

还包括降压模块；

所述降压模块的输入端接电源，所述降压模块的输出端与所述控制器连接，用于将电源降压后为所述控制器供电；

还包括热敏电阻及二极管；

所述热敏电阻的第一端接电源，所述热敏电阻的第二端与所述降压模块的输入端连接，用于在所述电源输出的电流过大时断开；

所述二极管的负极接所述电源，所述二极管的正极接地，用于在所述电流过大时被击穿；

还包括第一可控开关及第二可控开关；

所述第一可控开关的第一端及所述第二可控开关的控制端均与所述热敏电阻的第二端连接，所述第一可控开关的控制端与所述第二可控开关的第一端连接，所述第一可控开关的第二端及所述第二可控开关的第二端均接地；

所述第二可控开关用于在所述电源供电时导通以便所述第一可控开关导通。

2.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，还包括第一限流电阻及第一发光二极管；

所述第一限流电阻的第一端接电源，所述第一限流电阻的第二端与所述第一发光二极管的正极连接，所述第一发光二极管的负极接地；

所述第一限流电阻用于对电源输出的电流进行限流，所述第一发光二极管用于在所述电源输出电流时发光。

3.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，还包括N个第三可控开关、N个第二限流电阻及N个第二发光二极管，N为正整数；

N个所述第三可控开关的控制端分别与所述控制器的N个第一显示端一一对应连接，所述第一显示端用于控制所述第三可控开关导通以便所述第二发光二极管发光，所述第三可控开关导通的数量与所述电池的电量呈正相关，N个所述第三可控开关的第一端均接所述控制器的电源端，所述电源端用于供电，N个所述第三可控开关的第二端分别与N个所述第二限流电阻的第一端一一对应连接，N个所述第二限流电阻的第二端分别与N个所述第二发光二极管的正极一一对应连接，N个所述第二发光二极管的负极均接地。

4.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，还包括第四可控开关、第三限流电阻及第三发光二极管；

所述第四可控开关的控制端与所述控制器的第二显示端连接，所述第二显示端用于在所述电池的电压不超过所述预设电压时控制所述第四可控开关导通以便所述第三发光二极管发光，所述第四可控开关的第一端与所述第三发光二极管的负极连接，所述第四可控开关的第二端接地，所述第三发光二极管的正极与所述第三限流电阻的第一端连接，所述第三限流电阻的第二端接所述控制器的电源端，所述电源端用于供电。

5.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述电池管理模块的反馈端与所述控制器的反馈端连接，所述电池管理模块的反馈端用于发送为所述电池供电的电流及电压至所述控制器的反馈端。

6.如权利要求1至5任一项所述的充电装置，其特征在于，还包括静电保护模块；

所述控制器的检测端还与所述静电保护模块的第一端连接，所述静电保护模块的第二端接地，用于释放静电。

7.一种电源，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的充电装置。