CN220605578U - 电池的充电电路和电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池的充电电路和电池。上述的电池的充电电路，包括关闭电路，关闭电路包括第一关闭电阻、第二关闭电阻、第三关闭电阻、第四关闭电阻、第一关闭三极管和第二关闭三极管，第二关闭三极管的发射极连接第一驱动电阻的第一端，第二关闭三极管的集电极连接驱动三极管的基极，第二关闭三极管的基极连接第四关闭电阻的第一端，第四关闭电阻的第二端连接第二关闭三极管的发射极，第三关闭电阻的第一端连接第二关闭三极管的基极，第三关闭电阻的第二端连接第一关闭三极管的集电极，第二关闭电阻的第一端连接第一关闭三极管的基极，第二关闭电阻的第二端与第一关闭三极管的发射极连接，第一关闭电阻的第一端连接第一关闭三极管的基极。

Description

电池的充电电路和电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池的充电电路和电池。

背景技术

目前，新能源的应用领域越来越广泛，人们对于新能源产品的安全和可靠性的要求也越来越高。整车上安装的电池可以通过分口进行充电和放电，也就是电池充电的插口和放电的插口不同。电池在整车进行充电时，涉及到许多安全性的问题。

例如，在通过充电器对电池进行充电时，如果电池的放电口发生短路，充电器仍对电池进行充电。但是，此时电池的控制器已经损坏导致无法使用，电池的电量对于整车的意义并不大。如果继续在短路时充电，容易产生安全风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种可以减小安全风险的电池的充电电路和电池。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电池的充电电路，其包括驱动电路和关闭电路，其中，

所述驱动电路包括第一驱动电阻、第二驱动电阻和驱动三极管，所述驱动三极管的发射极连接所述第一驱动电阻的第一端，所述驱动三极管的发射极还用于与电池管理器的充电控制端连接，所述第一驱动电阻的第二端连接所述驱动三极管的基极，所述第二驱动电阻的第一端连接所述驱动三极管的基极，所述第二驱动电阻的第二端接地，所述驱动三极管的集电极向充电场效应管输出充电信号，以控制所述充电场效应管的导通和关闭；

所述关闭电路包括第一关闭电阻、第二关闭电阻、第三关闭电阻、第四关闭电阻、第一关闭三极管和第二关闭三极管，所述第二关闭三极管的发射极连接所述第一驱动电阻的第一端，所述第二关闭三极管的集电极连接所述驱动三极管的基极，所述第二关闭三极管的基极连接所述第四关闭电阻的第一端，所述第四关闭电阻的第二端连接所述第二关闭三极管的发射极，所述第三关闭电阻的第一端连接所述第二关闭三极管的基极，所述第三关闭电阻的第二端连接所述第一关闭三极管的集电极，所述第二关闭电阻的第一端连接所述第一关闭三极管的基极，所述第二关闭电阻的第二端与所述第一关闭三极管的发射极连接，所述第一关闭三极管的发射极接地，所述第一关闭电阻的第一端连接所述第一关闭三极管的基极，所述第一关闭电阻的第二端用于与电池的放电负极连接。

在其中一个实施例中，所述驱动电路还包括第三驱动电阻，所述第三驱动电阻的第一端连接所述驱动三极管的集电极，所述第三驱动电阻的第二端向所述充电场效应管输出电平，以控制所述充电场效应管的导通和关闭。

在其中一个实施例中，所述第三驱动电阻为可变电阻。

在其中一个实施例中，所述驱动三极管为PNP型三极管。

在其中一个实施例中，所述第一关闭三极管为NPN型三极管。

在其中一个实施例中，所述第二关闭三极管为PNP型三极管。

在其中一个实施例中，所述第一驱动电阻为可变电阻。

在其中一个实施例中，所述第二驱动电阻为可变电阻。

在其中一个实施例中，所述第一关闭电阻为可变电阻；和/或，

所述第二关闭电阻为可变电阻；和/或，

所述第三关闭电阻为可变电阻；和/或，

所述第四关闭电阻为可变电阻。

一种电池，包括上述任一实施例所述的电池的充电电路。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

在电池正常的状态下，电池的放电场效应管处于导通状态，第一关闭电阻的接地端(以下记为P-)与第二关闭电阻的接地端(以下记为GND)的电压几乎相等，此时关闭电路未生效，电池的充电口处于打开的状态，随时可以充电。该实现方式是通过AFE芯片控制输入驱动电路的开启信号(以下称GC_ON)为高电平，通过第一驱动电阻和第二驱动电阻的分压，使得驱动三极管的发射极到0.7V的开启电压而导通，充电信号(以下称CHG信号)的电平由低电平变为高电平，从而使得充电场效应管处于导通状态，此时可随时进行充电。在电池的放电口短路时，放电场效应管处于关闭状态，此时P-的电压与电池的正极的电压几乎相等，P-的电压远大于GND的电压，通过第一关闭电阻和第二关闭电阻分压，使得第一关闭三极管的发射极的电压为0.7V，第一关闭三极管导通，第三关闭电阻和第四关闭电阻在第一关闭三极管导通时形成通路，第二关闭三极管的发射极电压大于0.7V而导通，此时驱动三极管的发射极的电压小于0.7V，驱动三极管关闭，充电信号的电平也由高电平变为低电平，充电场效应管关闭，从而阻止对电池的充电。其中，CHG信号驱动充电场效应管的打开与关闭，当CHG信号为高电平时，充电场效应管打开，电池可充电；当CHG信号为低电平时，充电场效应管关闭，电池无法充电。这样的设计，使得当池的放电口发生短路时，能够阻止对电池的充电，从而减小安全风险。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为一实施例中电池的充电电路的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型涉及一种电池的充电电路。在其中一个实施例中，所述电池的充电电路包括驱动电路和关闭电路。所述驱动电路包括第一驱动电阻、第二驱动电阻和驱动三极管，所述驱动三极管的发射极连接所述第一驱动电阻的第一端，所述驱动三极管的发射极还用于与电池管理器的充电控制端连接，所述第一驱动电阻的第二端连接所述驱动三极管的基极，所述第二驱动电阻的第一端连接所述驱动三极管的基极，所述第二驱动电阻的第二端接地，所述驱动三极管的集电极向充电场效应管输出充电信号，以控制所述充电场效应管的导通和关闭。所述关闭电路包括第一关闭电阻、第二关闭电阻、第三关闭电阻、第四关闭电阻、第一关闭三极管和第二关闭三极管，所述第二关闭三极管的发射极连接所述第一驱动电阻的第一端，所述第二关闭三极管的集电极连接所述驱动三极管的基极，所述第二关闭三极管的基极连接所述第四关闭电阻的第一端，所述第四关闭电阻的第二端连接所述第二关闭三极管的发射极，所述第三关闭电阻的第一端连接所述第二关闭三极管的基极，所述第三关闭电阻的第二端连接所述第一关闭三极管的集电极，所述第二关闭电阻的第一端连接所述第一关闭三极管的基极，所述第二关闭电阻的第二端与所述第一关闭三极管的发射极连接，所述第一关闭三极管的发射极接地，所述第一关闭电阻的第一端连接所述第一关闭三极管的基极，所述第一关闭电阻的第二端用于与电池的放电负极连接。在电池正常的状态下，电池的放电场效应管处于导通状态，第一关闭电阻的接地端(以下记为P-)与第二关闭电阻的接地端(以下记为GND)的电压几乎相等，此时关闭电路未生效，电池的充电口处于打开的状态，随时可以充电。该实现方式是通过AFE芯片控制输入驱动电路的开启信号(以下称GC_ON)为高电平，通过第一驱动电阻和第二驱动电阻的分压，使得驱动三极管的发射极到0.7V的开启电压而导通，充电信号(以下称CHG信号)的电平由低电平变为高电平，从而使得充电场效应管处于导通状态，此时可随时进行充电。在电池的放电口短路时，放电场效应管处于关闭状态，此时P-的电压与电池的正极的电压几乎相等，P-的电压远大于GND的电压，通过第一关闭电阻和第二关闭电阻分压，使得第一关闭三极管的发射极的电压为0.7V，第一关闭三极管导通，第三关闭电阻和第四关闭电阻在第一关闭三极管导通时形成通路，第二关闭三极管的发射极电压大于0.7V而导通，此时驱动三极管的发射极的电压小于0.7V，驱动三极管关闭，充电信号的电平也由高电平变为低电平，充电场效应管关闭，从而阻止对电池的充电。其中，CHG信号驱动充电场效应管的打开与关闭，当CHG信号为高电平时，充电场效应管打开，电池可充电；当CHG信号为低电平时，充电场效应管关闭，电池无法充电。这样的设计，使得当池的放电口发生短路时，能够阻止对电池的充电，从而减小安全风险。

请参阅图1，其为本实用新型一实施例的电池的充电电路的电路图。

一实施例的电池的充电电路10包括驱动电路100和关闭电路200。所述驱动电路100包括第一驱动电阻R6、第二驱动电阻R5和驱动三极管Q3，所述驱动三极管Q3的发射极连接所述第一驱动电阻R6的第一端，所述驱动三极管Q3的发射极还用于与电池管理器的充电控制端连接，所述第一驱动电阻R6的第二端连接所述驱动三极管Q3的基极，所述第二驱动电阻R5的第一端连接所述驱动三极管Q3的基极，所述第二驱动电阻R5的第二端接地，所述驱动三极管Q3的集电极向充电场效应管QC1输出充电信号，以控制所述充电场效应管QC1的导通和关闭。所述关闭电路200包括第一关闭电阻R1、第二关闭电阻R2、第三关闭电阻R3、第四关闭电阻R4、第一关闭三极管Q1和第二关闭三极管Q2，所述第二关闭三极管Q2的发射极连接所述第一驱动电阻R6的第一端，所述第二关闭三极管Q2的集电极连接所述驱动三极管Q3的基极，所述第二关闭三极管Q2的基极连接所述第四关闭电阻R4的第一端，所述第四关闭电阻R4的第二端连接所述第二关闭三极管Q2的发射极，所述第三关闭电阻R3的第一端连接所述第二关闭三极管Q2的基极，所述第三关闭电阻R3的第二端连接所述第一关闭三极管Q1的集电极，所述第二关闭电阻R2的第一端连接所述第一关闭三极管Q1的基极，所述第二关闭电阻R2的第二端与所述第一关闭三极管Q1的发射极连接，所述第一关闭三极管Q1的发射极接地，所述第一关闭电阻R1的第一端连接所述第一关闭三极管Q1的基极，所述第一关闭电阻R1的第二端用于与电池的放电负极连接。

在电池正常的状态下，电池的放电场效应管QD1处于导通状态，第一关闭电阻R1的接地端P-与第二关闭电阻R2的接地端GND的电压几乎相等，此时关闭电路200未生效，电池的充电口处于打开的状态，随时可以充电。该实现方式是通过AFE芯片U1控制输入驱动电路100的开启信号GC_ON为高电平，通过第一驱动电阻R6和第二驱动电阻R5的分压，使得驱动三极管Q3的发射极到0.7V的开启电压而导通，充电信号CHG信号的电平由低电平变为高电平，从而使得充电场效应管QC1处于导通状态，此时可随时进行充电。在电池的放电口短路时，放电场效应管QD1处于关闭状态，此时P-的电压与电池的正极的电压几乎相等，P-的电压远大于GND的电压，通过第一关闭电阻R1和第二关闭电阻R2分压，使得第一关闭三极管Q1的发射极的电压为0.7V，第一关闭三极管Q1导通，第三关闭电阻R3和第四关闭电阻R4在第一关闭三极管Q1导通时形成通路，第二关闭三极管Q2的发射极电压大于0.7V而导通，此时驱动三极管Q3的发射极的电压小于0.7V，驱动三极管Q3关闭，充电信号的电平也由高电平变为低电平，充电场效应管QC1关闭，从而阻止对电池的充电。其中，CHG信号驱动充电场效应管QC1的打开与关闭，当CHG信号为高电平时，充电场效应管QC1打开，电池可充电；当CHG信号为低电平时，充电场效应管QC1关闭，电池无法充电。这样的设计，使得当池的放电口发生短路时，能够阻止对电池的充电，从而减小安全风险。

在其中一个实施例中，请参阅图1，所述第一驱动电阻R6的第一端与AFE芯片U1的充电控制端CHG连接。在本实施例中，AFE芯片U1是电池管理器中的芯片，可以输出开启信号GC_ON至所述驱动电路100，经过所述第一驱动电阻R6和所述第二驱动电阻R5的分压，使得所述驱动三极管Q3导通，所述驱动三极管Q3的集电极向所述充电场效应管QC1输出充电信号CHG，控制所述充电场效应管QC1的导通，对电池进行充电。

在其中一个实施例中，请参阅图1，所述驱动电路100还包括第三驱动电阻R7，所述第三驱动电阻R7的第一端连接所述驱动三极管Q3的集电极，所述第三驱动电阻R7的第二端向所述充电场效应管QC1输出电平，以控制所述充电场效应管QC1的导通和关闭。在本实施例中，所述第三电阻的第二端连接充电场效应管QC1，所述第三驱动电阻R7的第二端向所述充电场效应管QC1输出的电平为充电信号CHG的电平。在所述驱动三极管Q3和所述充电场效应管QC1之间连接所述第三驱动电阻R7，限制所述驱动三极管Q3的集电极向所述充电场效应管QC1的电流，避免输向所述充电场效应管QC1的电流过大，导致所述充电场效应管QC1烧坏，以此对所述充电场效应管QC1进行保护。

在其中一个实施例中，所述第三驱动电阻R7为可变电阻。在本实施例中，所述第三驱动电阻R7用于保护所述充电场效应管QC1，当所述第三驱动电阻R7为可变电阻时，所述第三驱动电阻R7的阻值可变，可以通过改变所述第三驱动电阻R7的阻值，改变输向所述充电场效应管QC1的电流的大小，灵活调整输向所述充电场效应管QC1的电流，以适应不同型号的所述充电场效应管QC1的电流，对不同型号的所述充电场效应管QC1进行保护。

在其中一个实施例中，请参阅图1，所述驱动三极管Q3为PNP型三极管。在本实施例中，所述驱动三极管Q3起到开关的作用，通过所述第一驱动电阻R6和所述第二驱动电阻R5进行分压，使得所述驱动三极管Q3的发射极得到0.7V的电压从而导通，此时充电信号CHG的电平由低电平变为高电平，从而使得所述充电场效应管QC1导通。

在其中一个实施例中，请参阅图1，所述第一关闭三极管Q1为NPN型三极管。在本实施例中，当电池的放电的插口短路时，放电场效应管QD1处于关闭状态，所述第一关闭电阻R1的第二端，也就是电池的放电负极一端，此处电压几乎等于电池的正极的电压，所述第一关闭电阻R1的第二端的电压P-大于所述第二关闭电阻R2的第二端的电压GND，通过所述第一关闭电阻R1和所述第二关闭电阻R2的分压，使得所述第一关闭三极管Q1的发射极的电压大于0.7V而导通。

在其中一个实施例中，请参阅图1，所述第二关闭三极管Q2为PNP型三极管。在本实施例中，当所述第一关闭三极管Q1导通时，所述第三关闭电阻R3和所述第四关闭电阻R4形成通路，所述第二关闭三极管Q2的发射极电压大于0.7V而导通，所述驱动三极管Q3的发射极的电压小于0.7V而关闭，充电信号CHG变为低电平，关闭所述充电场效应管QC1，阻止存在短路故障的电池充电。

在其中一个实施例中，所述第一驱动电阻R6为可变电阻。在本实施例中，当所述第一驱动电阻R6为可变电阻时，可以通过调整所述第一电阻的阻值，灵活进行分压，灵活控制所述驱动三极管Q3的发射极的电压，灵活控制所述驱动三极管Q3的导通和关闭。

在其中一个实施例中，所述第二驱动电阻R5为可变电阻。在本实施例中，当所述第二驱动电阻R5为可变电阻时，可以通过调整所述第二电阻的阻值，灵活进行分压，灵活控制所述驱动三极管Q3的发射极的电压，灵活控制所述驱动三极管Q3的导通和关闭。进一步地，所述第二驱动电阻R5的阻值大于所述第一驱动电阻R6的阻值。

在其中一个实施例中，所述第一关闭电阻R1为可变电阻；和/或，所述第二关闭电阻R2为可变电阻；和/或，所述第三关闭电阻R3为可变电阻；和/或，所述第四关闭电阻R4为可变电阻。在本实施例中，当所述第一关闭电阻R1和/或所述第二关闭电阻R2为可变电阻时，可以通过调整所述第一关闭电阻R1的阻值和/或所述第二关闭电阻R2的阻值，灵活进行分压，灵活控制所述第一关闭三极管Q1的发射极的电压，灵活控制所述第一关闭三极管Q1的导通和关闭。当所述第三关闭电阻R3和/或所述第四关闭电阻R4为可变电阻时，可以通过调整所述第三关闭电阻R3的阻值和/或所述第四关闭电阻R4的阻值，灵活进行分压，灵活控制所述第二关闭三极管Q2的发射极的电压，灵活控制所述第二关闭三极管Q2的导通和关闭。进一步地，所述第三关闭电阻R3与所述第四关闭电阻R4的阻值相等。

在一实施例中，所述第一关闭电阻R1的阻值大于所述第二关闭电阻R2的阻值。在本实施例中，所述第一关闭电阻R1的第二端连接所述负载，所述放电场效应管QD1并联在所述第一关闭电阻R1和所述第二关闭电阻R2串联的电路上，所述第一关闭电阻R1大于所述第二关闭电阻R2的阻值，防止负载的内阻过小，导致误关闭所述充电场效应管QC1。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池的充电电路，其特征在于，包括驱动电路和关闭电路，其中，

所述驱动电路包括第一驱动电阻、第二驱动电阻和驱动三极管，所述驱动三极管的发射极连接所述第一驱动电阻的第一端，所述驱动三极管的发射极还用于与电池管理器的充电控制端连接，所述第一驱动电阻的第二端连接所述驱动三极管的基极，所述第二驱动电阻的第一端连接所述驱动三极管的基极，所述第二驱动电阻的第二端接地，所述驱动三极管的集电极向充电场效应管输出充电信号，以控制所述充电场效应管的导通和关闭；

所述关闭电路包括第一关闭电阻、第二关闭电阻、第三关闭电阻、第四关闭电阻、第一关闭三极管和第二关闭三极管，所述第二关闭三极管的发射极连接所述第一驱动电阻的第一端，所述第二关闭三极管的集电极连接所述驱动三极管的基极，所述第二关闭三极管的基极连接所述第四关闭电阻的第一端，所述第四关闭电阻的第二端连接所述第二关闭三极管的发射极，所述第三关闭电阻的第一端连接所述第二关闭三极管的基极，所述第三关闭电阻的第二端连接所述第一关闭三极管的集电极，所述第二关闭电阻的第一端连接所述第一关闭三极管的基极，所述第二关闭电阻的第二端与所述第一关闭三极管的发射极连接，所述第一关闭三极管的发射极接地，所述第一关闭电阻的第一端连接所述第一关闭三极管的基极，所述第一关闭电阻的第二端用于与电池的放电负极连接。

2.根据权利要求1所述的电池的充电电路，其特征在于，所述驱动电路还包括第三驱动电阻，所述第三驱动电阻的第一端连接所述驱动三极管的集电极，所述第三驱动电阻的第二端向所述充电场效应管输出电平，以控制所述充电场效应管的导通和关闭。

3.根据权利要求2所述的电池的充电电路，其特征在于：

所述第三驱动电阻为可变电阻。

4.根据权利要求1所述的电池的充电电路，其特征在于：

所述驱动三极管为PNP型三极管。

5.根据权利要求1所述的电池的充电电路，其特征在于：

所述第一关闭三极管为NPN型三极管。

6.根据权利要求1所述的电池的充电电路，其特征在于：

所述第二关闭三极管为PNP型三极管。

7.根据权利要求1所述的电池的充电电路，其特征在于：

所述第一驱动电阻为可变电阻。

8.根据权利要求1所述的电池的充电电路，其特征在于：

所述第二驱动电阻为可变电阻。

9.根据权利要求1所述的电池的充电电路，其特征在于：

所述第一关闭电阻为可变电阻；和/或，

所述第二关闭电阻为可变电阻；和/或，

所述第三关闭电阻为可变电阻；和/或，

所述第四关闭电阻为可变电阻。

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的电池的充电电路。