CN220964370U - 一种电池的供电电路及电源系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池的供电电路及电源系统,该供电电路包括第一端子及第二端子,与电池的一电极电连接;电池保护开关,其第一通信端与电池的另一电极电连接,其第二通信端与第二端子电连接;第一开关电路,其第一通信端与第一端子电连接,其第二通信端与电池保护开关的控制端电连接,其控制端与第二端子电连接;旁通电路,一端与第一端子电连接,另一端与第二端子电连接,能够降低在通过第一端子及第二端子为过放的电池充电时因电池保护开关无法开启而无法正常充电的风险,不仅能够提高电池供电电路的适用性,还能够提高电池供电电路的安全性与可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电子技术领域,特别是涉及一种电池的供电电路及电源系统。
背景技术
当今社会,电池已是人们日常使用中必不可少的充电器件。随着电池供电技术的不断发展,为了进一步提高使用便利性,现有电池大多可通过通用串行总线(UniversalSerial Bus,USB)接口实现充电过程。
现有技术中,电池过放保护后,若通过USB接口为过放的电池充电,电池的供电电路中相关的过放保护开关通常无法顺利打开。
实用新型内容
本申请提供了一种电池的供电电路及电源系统,能够在为过放的电池充电时降低电池保护开关无法顺利开启的风险,进而不仅能够提高电池的供电电路的适用性,还能够提高电池供电电路的安全性与可靠性。
为解决上述技术问题,本申请提供了一种电池的供电电路,该供电电路包括:第一端子及第二端子,第一端子与电池的一电极电连接;电池保护开关,电池保护开关的第一通信端与电池的另一电极电连接,电池保护开关的第二通信端与第二端子电连接;第一开关电路,第一开关电路的第一通信端与第一端子电连接,第一开关电路的第二通信端与电池保护开关的控制端电连接,第一开关电路的控制端与第二端子电连接;旁通电路,旁通电路的一端与第一端子电连接,旁通电路的另一端与第二端子电连接。
其中,电池保护开关的第一通信端与电池保护开关的第二通信端之间设有续流支路。
其中,供电电路还包括:电容,电容的一端分别与旁通电路的另一端及第一开关电路的控制端电连接,电容的另一端与第二端子电连接。
其中,供电电路还包括:锁定电路,锁定电路与第一开关电路的控制端电连接,锁定电路接收电池的过放信号,并基于过放信号控制第一开关电路断开。
其中,锁定电路包括:第二开关电路,第二开关电路的第一通信端与电池保护开关的控制端的连接处电连接,第二开关电路的控制端接收电池的过放信号,并基于过放信号控制第二开关电路的第一通信端及第二开关电路的第二通信端导通;第三开关电路,第三开关电路的控制端与第二开关电路的第二通信端电连接,第三开关电路的第一通信端与第一开关电路的第二通信端电连接,第三开关电路的第二通信端接地;第四开关电路,第四开关电路的控制端与第三开关电路的第一通信端电连接,第四开关电路的第一通信端与第一开关电路的控制端电连接,第四开关电路的第二通信端接地。
其中,第一开关电路包括P沟道场效应管,第二开关电路包括P沟道场效应管,第三开关电路包括N沟道场效应管,第四开关电路包括N沟道场效应管,电池保护开关包括N沟道场效应管。
其中,旁通电路包括电阻。
其中,供电电路还包括:第一供电电路,第一供电电路的输入端与第一开关电路的第二通信端电连接;采集比较电路,采集比较电路的电源端与第一供电电路的输出端电连接;采集比较电路的第一输入端与第一供电电路的输出端电连接;采集比较电路的第二输入端接收参考信号;第五开关电路,第五开关电路的控制端与采集比较电路的输出端电连接,第五开关电路的第一通信端与电池保护开关的控制端电连接,第五开关电路的第二通信端接地。
其中,供电电路还包括:第三端子,第三端子与电池的一电极的连接处电连接;第四端子,接地;其中,第二端子与第四端子电连接;第一端子包括通用串行总线接口的正极,第二端子包括通用串行总线接口的负极,第三端子包括座式充电器的正极,第四端子包括座式充电器的负极。
为解决上述技术问题,本申请进一步提供了一种电源系统,其中,该电源系统包括:电池及上述供电电路,供电电路用于控制电池充放电。
本申请的有益效果是:本申请的供电电路包括第一端子与第二端子,电池既可通过第一端子与第二端子放电,还可利用第一端子与第二端子完成自身充电,故能够增加供电接口的适用场景,提高电池的供电电路的适用性;且本实施例可利用旁通电路将电池保护开关打开,能够降低在通过第一端子及第二端子为过放的电池充电时因电池保护开关无法开启而无法正常充电的风险,因此能够提高电池供电电路的安全性与可靠性。因此本申请能够降低在通过第一端子及第二端子为过放的电池充电时因电池保护开关无法顺利开启而无法正常充电的风险,进而不仅能够提高电池的供电电路的适用性,还能够提高电池供电电路的安全性与可靠性。
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。其中:
图1是本申请电池的供电电路一实施例的结构示意图;
图2是本申请电池的供电电路另一实施例的结构示意图;
图3是本申请电池的供电电路又一实施例的结构示意图;
图4是本申请电池的供电电路再一实施例的结构示意图;
图5是本申请电池的供电电路再一实施例的结构示意图;
图6是本申请电池的供电电路再一实施例的结构示意图;
图7是本申请电池的供电电路再一实施例的结构示意图;
图8是本申请电池的供电电路再一实施例的结构示意图;
图9是本申请电池的供电电路再一实施例的结构示意图。
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,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。根据本申请中的实施例,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。
本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及他们任何变形,意图覆盖不排他的包含。
需要说明的是,当某一元件固定于另一个元件,包括将该元件直接固定于该另一个元件,或者将该元件通过至少一个居中的其它元件固定于该另一个元件。当一个元件连接另一个元件,包括将该元件直接连接到该另一个元件,或者将该元件通过至少一个居中的其他元件连接到该另一个元件。
本申请首先提出一种电池的供电电路,如图1所示,图1是本申请电池的供电电路一实施例的结构示意图。该供电电路包括第一端子C1及第二端子C2、电池保护开关K、第一开关电路10、旁通电路01,第一端子与电池的一电极B1电连接;电池保护开关K的第一通信端K1与电池的另一电极B2电连接,电池保护开关K的第二通信端K2与第二端子C2电连接;第一开关电路10的第一通信端11与第一端子C1电连接,第一开关电路10的第二通信端12与电池保护开关K的控制端K3电连接,第一开关电路10的控制端13与第二端子C2电连接;旁通电路01的一端与第一端子C1电连接,旁通电路01的另一端与第二端子C2电连接。
在一应用场景中,旁通电路01的一端与第一开关电路10的第一通信端11和第一端子C1的连接处电连接,旁通电路01的另一端与第一开关电路10的控制端13和第二端子C2的连接处a电连接。
具体地,在一应用场景中,B1为电池正极,B2为电池负极,电池可通过第一端子C1与第二端子C2放电;电池放电路径只能通过电池保护开关K来实现,当电池过放后,第一开关电路10及电池保护开关K因为电池过放而断开,电池放电路径断开,电池停止放电。当只采用通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)接口为电池充电时,若不开启电池保护开关K,电池的负极B2与第二端子C2之间无法导通。若采用本实施例的供电电路为过放后的电池充电,B1为电池正极,B2为电池负极,将电池供电设备的正极接入第一端子C1,电池供电设备的负极接入第二端子C2,此时,电流从电池供电设备依次经过第一端子C1、旁通电路01、第二端子C2,再回到电池供电设备,这时可使得a点电信号发生变化(在此应用场景中,a点电压由高变低,第二端子C2未接电池供电设备时与第一端子C1相当),第一开关电路10的控制端13可响应于a点的电信号变化使得第一开关电路10导通,即第一通信端11与第二通信端12导通,使得电信号传输至电池保护开关K的控制端K3(在此应用场景中,使得第一开关电路10的第一通信端11的电压给到电池保护开关K的控制端K3),电池保护开关K的控制端K3响应于电信号控制第一通信端K1与第二通信端K2导通,进而使得电池的负极B2与第二端子C2之间可通过电池保护开关K导通。此时,电流从电池供电设备依次经过第一端子C1、B1、电池内部、B2、电池保护开关K、第二端子C2,再回到电池供电设备。
本实施例的有益效果在于,供电电路包括第一端子C1与第二端子C2,电池既可通过第一端子C1与第二端子C2放电,还可利用第一端子C1与第二端子C2完成自身充电,故能够增加供电接口的适用场景,提高电池的供电电路的适用性;且本实施例可利用旁通电路01将电池保护开关K打开,能够降低在通过第一端子C1及第二端子C2为过放的电池充电时因电池保护开关K无法打开而导致无法正常充电的风险,因此能够提高电池供电电路的安全性与可靠性。因此本实施例能够降低在通过放电端子为过放的电池充电时因电池保护开关K无法顺利开启而无法正常充电的风险,进而不仅能够提高电池的供电电路的适用性,还能够提高电池供电电路的安全性与可靠性。
可选地,电池保护开关K的第一通信端K1与电池保护开关K的第二通信端K2之间设有续流支路02。
具体地,在一应用场景中,B1为电池正极,B2为电池负极,电池可通过第一端子C1与第二端子C2放电,续流支路02具有单向导通的特性,以作为电池保护开关K的续流支路,以保护电池保护开关K不被损坏;电池放电路径只能通过电池保护开关K来实现,当电池过放后,第一开关电路10及电池保护开关K因为电池过放而断开,电池放电路径断开,电池停止放电。当只采用通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)接口为电池充电时,若不开启电池保护开关K,电池的负极B2与第二端子C2之间只能通过续流支路02导通,会使得续流支路02发热,带来安全隐患。若采用本实施例的供电电路为过放后的电池充电,B1为电池正极,B2为电池负极,将电池供电设备的正极接入第一端子C1,电池供电设备的负极接入第二端子C2,此时,电流从电池供电设备依次经过第一端子C1、B1、电池内部、B2、第二端子C2,在回到电池供电设备,因电池保护开关K断开,B2到第二端子C2的电流会通过续流支路02,使得a点电信号发生变化(在此应用场景中,a点电压由高变低,第二端子C2未接电池供电设备时与第一端子C1相当),在旁通电路01的两端形成压差,使得旁通电路01导通,第一开关电路10的控制端13可响应于a点的电信号变化使得第一开关电路10导通,即第一通信端11与第二通信端12导通,使得电信号传输至电池保护开关K的控制端K3(在此应用场景中,使得第一开关电路10的第一通信端11的电压给到电池保护开关K的控制端K3),电池保护开关K的控制端K3响应于电信号控制第一通信端K1与第二通信端K2导通,进而使得电池的负极B2与第二端子C2之间可通过电池保护开关K导通。
本实施例的有益效果在于,供电电路包括第一端子C1与第二端子C2,电池既可通过第一端子C1与第二端子C2放电,还可利用第一端子C1与第二端子C2完成自身充电,故能够增加供电接口的适用场景,提高电池的供电电路的适用性;且本实施例可利用旁通电路01将电池保护开关K打开,能够在为过放的电池充电时降低因电池保护开关K无法开启而带来的续流支路02发热的风险,同时能够降低因电池保护开关K无法开启而导致概率性不能恒流充电的风险,因此能够提高电池供电电路的安全性与可靠性。因此本实施例在为过放的电池充电时能够降低电池保护开关K无法顺利开启的风险,进而不仅能够提高电池的供电电路的适用性,还能够提高电池供电电路的安全性与可靠性。
可选地,如图2所示,本实施例的供电电路还包括第三端子C3、第四端子C4,第三端子C3与电池的一电极B1电连接;第四端子C4接地;其中,第二端子C2接地,且与第四端子C4电连接。
在一应用场景中,第三端子C3与第一端子C1和电池的一电极B1的连接处电连接;第四端子C4接地;其中,第二端子C2接地,且与第四端子C4电连接。
需要说明的是,电池可利用第一端子C1与第二端子C2为负载供电,同时电池供电设备可通过第一端子C1与第二端子C2为电池供电;本实施例的电池的供电电路还包括第三端子C3与第四端子C4,电池的供电设备还可通过第三端子C3及第四端子C4为电池供电。
上述设置的有益效果在于,本实施例的供电电路还包括第三端子C3与第四端子C4,电池的供电设备还可通过第三端子C3与第四端子C4为电池供电,因此本实施例的供电电路能够为电池提供多个供电接口,提高供电电路的适用性。
在其他实施例中,根据电池充电接口的实际需要,还可以进一步在第三端子及第四端子与电池两电极之间增加相应的电路结构。
可选地,本实施例的第一端子C1包括USB接口的正极,第二端子C2包括USB接口的负极,第三端子C3包括座式充电器的正极,第四端子C4包括座式充电器的负极。
需要说明的是,USB接口包括USB Type-A,USB Type-B和USB Type-C等多种接口类型,可应用于设备充电或数据传输,具体不作限定。
具体地,本实施例的电池可通过USB接口对负载放电,同时本实施例的电池可进一步利用USB接口为电池自身充电;进一步地,本实施例的电池还可以通过座式充电器完成自身充电过程。本实施例的供电电路可利用座式充电器或USB接口完成对电池的充电。
上述设置的有益效果在于,本实施例不仅可以在利用USB接口为电池充电时降低因电池保护开关K无法开启而带来的续流支路02发热或概率性不能恒流充电的风险,还能够在利用座充充电器为电池充电时降低因电池保护开关K无法开启而带来的续流支路02发热或概率性不能恒流充电的风险,因此在提高供电电路的适用性的同时,能够进一步提高供电电路的安全性。
在其他实施例中,第一端子与第二端子还可以是其他供电接口,例如Lightning接口、雷电接口等,可根据连接需要确定。
在其他实施例中,针对供电电路可做类似改进,在此不再赘述。
在另一实施例中,如图3所示,电池保护开关K包括开关管K11,续流支路02包括续流二极管021。
具体地,开关管K11的第一通信端与电池的另一电极B2电连接,开关管K11的第二通信端与第二端子C2电连接;第一开关电路10的第二通信端12与开关管K11的控制端电连接,开关管K11的第一通信端与开关管K11的第二通信端之间设有续流二极管021。
上述设置的有益效果在于,电池保护开关K包括开关管K11,开关管K11的第一通信端与电池的另一电极B2电连接,开关管K11的第二通信端与第二端子C2电连接;第一开关电路10的第二通信端12与开关管K11的控制端电连接,能够实现通过开关管K11的控制端控制开关管K11的第一通信端与开关管K11的第二通信端的通断;且开关管K11的第一通信端与开关管K11的第二通信端之间设有续流二极管021,可以实现当开关管K11的第一通信端与开关管K11的第二通信端断开时,第二端子C2与电池的电极B2可通过续流二极管021实现单向导通、反向截止,进而能够提高供电电路的适用性、安全性与可靠性。
可选地,开关管K11可以为场效应管,例如N沟道场效应管,根据电路控制需要还可以使用P沟道场效应管,均可实现通过开关管K11的控制端控制开关管K11的第一通信端与开关管K11的第二通信端的通断,故具体不做限定。
在其他实施例中,电池保护开关K还可以是其他电路结构构成的开关电路,能够实现上述效果即可。
在其他实施例中,针对供电电路可做类似改进,在此不再赘述。
在另一实施例中,如图4所示,供电电路还包括电容C0,电容C0的一端分别与旁通电路01的另一端及第一开关电路10的控制端13电连接,电容C0的另一端与第二端子C2电连接。
具体地,电容C0的一端分别与旁通电路01的另一端及第一开关电路10的控制端13的连接处b电连接。
具体地,当对电池充电时,电池供电设备的一端接第一端子C1,另一端接第二端子C2,旁通电路导通,电容C0充电,电容C0的充电电压会使得第一开关电路10的控制端13的电压发生变化,第一开关电路10的控制端13的电压达到阈值控制第一通信端11与第二通信端12导通,以控制电池保护开关K导通,进而使得电池的电极B2与第二端子C2之间可通过电池保护开关K导通;当电容C0完成充电后,旁通电路01中无电流经过,不再消耗电能;在电池放电过程中,第一开关电路10可响应于电池的过放保护信号断开,电容C0的设置能够减少旁通电路01对过放保护信号控制第一开关电路10断开的影响,保证第一开关电路10在电池过放时正常断开。
上述设置的有益效果在于,通过增加电容C0,不仅能够利用电容C0的充电电流将第一开关电路10及电池保护开关K打开,还能够在电容C0充电结束后,使得旁通电路01中不再流通电流,从而能够减少在电池充电过程中供电电路自身的电能消耗,且能够降低供电电路的发热风险,提高供电电路的使用安全性与可靠性;在电池放电过程中,电容C0的设置能够减少旁通电路01对过放保护信号控制第一开关电路10断开的影响。
在其他实施例中,针对供电电路可做类似改进,在此不再赘述。
本申请进一步提出一种电池的供电电路,如图5所示,图5是本申请电池的供电电路再一实施例的结构示意图。在图1所示实施例的基础上,本实施例的供电电路还包括锁定电路03,锁定电路03与第一开关电路10的控制端13电连接,锁定电路03接收电池的过放信号Do,并基于过放信号Do控制第一开关电路10断开。
具体地,在电池放电过程中,锁定电路03可接收电池的过放信号Do,并基于过放信号Do控制第一开关电路10断开,进而使得电池保护开关K断开;在电池的充电过程中,第一开关电路10的控制端13可响应于电信号的变化控制第一通信端11与第二通信端12导通,进而使得电池保护开关K的控制端K3响应于电信号控制第一通信端K1与第二通信端K2导通。
上述设置的有益效果在于,由于续流支路02的单向导通特性使得电池放电路径只能通过电池保护开关进行,锁定电路03与第一开关电路10的控制端13电连接,能够使得在电池过放时控制第一开关电路10断开,进而控制电池保护开关K断开,故可切断电池的放电路径,实现对放电路径的锁定,从而实现对电池过放保护,提高电池的使用安全性及使用寿命。
可选地,如图6所示,本实施例的锁定电路包括第二开关电路20、第三开关电路30、第四开关电路40、电容C0,第二开关电路20的第一通信端21与电池保护开关K的控制端K3电连接,第二开关电路20的控制端23接收电池的过放信号Do,并基于过放信号Do控制第二开关电路20导通;第三开关电路30的控制端33与第二开关电路20的第二通信端22电连接,第三开关电路30的第一通信端31与第一开关电路10的第二通信端12电连接,第三开关电路30的第二通信端32接地;第四开关电路40的控制端43与第三开关电路30的第一通信端31电连接,第四开关电路40的第一通信端41与第一开关电路10的控制端13电连接,第四开关电路40的第二通信端42接地;电容C0的一端分别与旁通电路01的另一端及第一开关电路10的控制端13电连接,电容C0的另一端与第二端子C2电连接。
在一应用场景中,第二开关电路20的第一通信端21与第一开关电路10的第二通信端12和电池保护开关K的控制端K3的连接处电连接;第四开关电路40的控制端43与第三开关电路30的第一通信端31和第一开关电路10的第二通信端12的连接处电连接;第四开关电路40的第一通信端41与第一开关电路10的控制端13和旁通电路01的另一端的连接处电连接;电容C0的一端分别与旁通电路01的另一端及第一开关电路10的控制端13的连接处电连接。
具体地,在电池放电过程中,第二开关电路20的控制端可基于电池的过放信号Do控制第二开关电路20的第一通讯端21及其第二通讯端22导通,并将电信号传递给第三开关电路30的控制端33;第三开关电路30的控制端33可响应于此电信号控制其第一通信端31与其第二通信端32导通,并将电信号传递至第四开关电路40的控制端43;第四开关电路的控制端43基于电信号控制其第一通信端41及其第二通信端42断开,进而使得第一开关电路10的控制端13与接地信号断开,因此第一开关电路10的第一通信端11与第二通信端12断开,进而使得电池保护开关K断开,电池放电路径被断开锁定;在电池的充电过程中,旁通电路01导通,第一开关电路10的控制端13可响应于电信号的变化控制第一通信端11与第二通信端12导通,进而使得电池保护开关K的控制端K3响应于电信号控制第一通信端K1与第二通信端K2导通,故电池可正常充电。
上述设置的有益效果在于,通过设置多个开关电路来组成锁定电路,能够在电池放电时使得电路因电池过放而断开,因此能够使得供电电路既能够提高电池充电时的电路安全性与可靠性,还能够提高电池放电时的安全性与可靠性;电容C0的设置能够减少旁通电路01对过放保护信号控制第一开关电路10断开的影响,保证第一开关电路10在电池过放时正常断开。
在其他实施例中,还可以再增加开关电路或电阻等电路元件,进一步提高电路的可靠性,此处不再赘述。
在其他实施例中,还可以通过其他电路结构实现第一开关电路10的断开。
可选地,如图7所示,本实施例的第一开关电路10包括P沟道场效应管M1,第二开关电路20包括P沟道场效应管M2,第三开关电路30包括N沟道场效应管M3,第四开关电路40包括N沟道场效应管M4,电池保护开关K包括N沟道场效应管M5。
上述设置的有益效果在于,利用场效应管来实现开关电路及电池保护开关的功能,可根据需要控制对应电路导通或关闭,且场效应管不限定电路导通的方向,能够提高供电电路的可靠性与安全性。
可选地,本实施例的旁通电路包括电阻R2,利用电阻R2来实现旁通电路的功能,结构简单,且能够提高供电电路的可靠性与安全性。
可选地,本实施例的续流支路包括二极管M6;P沟道场效应管M1的漏极与第一端子C1和电池的正极B+的连接处电连接,N沟道场效应管M5的源极与电池的负极B-电连接。
在一应用场景中,P沟道场效应管M2的源极与电阻R1的一端及N沟道场效应管M3的栅极电连接,电阻R1的另一端接地。电池通过第一端子C1与第二端子C2放电,当电池过放时,基于过放信号Do,P沟道场效应管M2导通,N沟道场效应管M3的栅极的电压由低变高,N沟道场效应管M3导通,使得N沟道场效应管M4的栅极的电压由高变低,N沟道场效应管M4断开,进而使得P沟道场效应管M1的控制端与接地信号断开,因此P沟道场效应管M1的漏极与源极断开,进而使得N沟道场效应管M5断开,由于二极管M6反向截止,故电池放电路径被断开锁定;在电池的充电过程中,R2导通,P沟道场效应管M1的栅极可响应于电信号的变化控制P沟道场效应管M1的漏极与P沟道场效应管M1的源极导通,进而使得N沟道场效应管M5的栅极响应于电信号控制N沟道场效应管M5的源极与N沟道场效应管M5的漏极导通,故电池可正常充电。
需要说明的是,电阻R1与接地端口可以替换为其他元器件,可使得P沟道场效应管M2导通时,N沟道场效应管M3的控制端电压提高即可。
上述设置的有益效果在于,利用场效应管来实现开关电路及电池保护开关的功能,并利用电阻R2来实现旁通电路的功能,能够提高供电电路的可靠性与安全性。
在其他实施例中,还可以在场效应管的源极及漏极之间并联体二极管,进一步提高对应的开关电路的适用范围、安全性和可靠性。
在其他实施例中,针对供电电路可做类似改进,在此不再赘述。
本申请进一步提出一种电池的供电电路,如图8所示,图8是本申请电池的供电电路再一实施例的结构示意图。在图1所示实施例的基础上,本实施例的供电电路还包括第一供电电路04、采集比较电路05、第五开关电路50,第一供电电路04的输入端与第一开关电路10的第二通信端12电连接;采集比较电路05的电源端与第一供电电路04的输出端电连接;采集比较电路05的第一输入端与第一供电电路04的输出端电连接;采集比较电路05的第二输入端接收参考信号;第五开关电路50的控制端53与采集比较电路05的输出端电连接,第五开关电路50的第一通信端51与电池保护开关K的控制端K3电连接,第五开关电路50的第二通信端52接地。
在一应用场景中,第一供电电路04的输入端与第一开关电路10的第二通信端12和电池保护开关K的控制端K3连接处电连接。
具体地,供电电路还包括第一供电电路04、采集比较电路05、第五开关电路50,在电池放电或充电过程中,第一供电电路04可为采集比较电路05供电,采集比较电路05还可基于第一供电电路04输出的电信号与比较信号进行比较处理并得到输出信号,第五开关电路50的控制端53可基于采集比较电路05的输出端的输出信号控制第五开关电路50的通断,进而能够控制电池保护开关K的控制端K3的电信号,进而第五开关电路50可基于采集比较电路05的输出端的输出信号控制电池保护开关K的通断;当电池过放保护后,第一开关电路10断开,第一供电电路04、采集比较电路05、第五开关电路50将停止工作。
上述设置的有益效果在于,第一供电电路04可为采集比较电路05提供适配的供电电信号,能够提高采集比较电路05的使用寿命及使用安全性;第一开关电路10断开,第一供电电路04、采集比较电路05、第五开关电路50可组成新的保护控制电路来控制电池保护开关K的通断,能够进一步降低供电电路在电池充放电过程中出现异常的风险,提高供电电路的安全性。
在其他实施例中,还可以进一步增加多个采集比较电路及对应的开关电路,提高供电电路的安全性与可靠性。
在其他实施例中,针对供电电路可做类似改进,在此不再赘述。
本申请进一步提出一种电源系统,该电源系统包括电池及上述供电电路,供电电路用于控制电池充放电。
在一应用场景中,如图9所示,Charge Port为座式充电器接口,Charge+为座式充电器接口的正极,Charge-为座式充电器接口的负极;Discharge Port为电池放电接口,Discharge+为电池放电接口的正极,Discharge-为电池放电接口的负极,DischargeCommunication为放电通信接口;同时Discharge Port可作为电池的USB充电接口,Discharge+为USB充电接口的正极,对应上述实施例中的第一端子,Discharge-为USB充电接口的负极,对应上述实施例中的第二端子;B+1为电池的正极,B_1-1为电池的负极。Q3对应上述实施例中的第一开关电路,Q10对应上述实施例中的电池保护开关及续流支路,R31为旁通电路,C24对应上述实施例中的电容,Q12对应上述实施例中的第二开关电路,Q5对应上述实施例中的第三开关电路,Q4对应上述实施例中的第四开关电路,R19对应上述实施例中的R1,U1对应上述实施例中的第一供电电路,U4对应上述实施例中的采集比较电路,Q6对应上述实施例中的第五开关电路。
在本应用场景中,第一开关电路Q3、第二开关电路Q12、第三开关电路Q5、第四开关电路Q4、第五开关电路Q6中均包括场效应管及对应的续流支路,以提高供电电路的安全性和可靠性。
在本应用场景中,第一开关电路Q3的第二通信端与第三开关电路Q5之间串联有电阻R4,第一开关电路Q3的第二通信端与电池保护开关及续流支路对应的Q10之间串联有电阻R15,第一开关电路Q3的第一通信端与Discharge+之间串联有电阻R5;第二开关电路Q12与过放信号Do之间串联电阻R30,第二开关电路Q12的第一通信端与电阻R15和第一开关电路Q3的第二通信端的连接处电连接,第二开关电路Q12的第二通信端与单向导通的二极管D5的输入端电连接;二极管D5的输出端与第三开关电路Q5的控制端电连接;电阻R19的一端与二极管D5的输出端和第三开关电路Q5的控制端的连接处电连接,电阻R19的另一端接地,电阻R19的两端并联电容C21。以上设置可进一步提高电路的安全性和可靠性。
在电池充电或放电的过程中,第一供电电路U1、采集比较电路U4、第五开关电路Q6可根据电路情况智能控制Q10(电池保护开关及续流支路)的通断,以进一步提高供电电路的安全性与可靠性。
当电池过放时,第二开关电路Q12的控制端可基于电池的过放信号Do控制第二开关电路Q12的第一通讯端及其第二通讯端导通,并将电信号传递给第三开关电路Q5的控制端;第三开关电路Q5的控制端可响应于电信号控制其第一通信端与其第二通信端导通,使得第四开关电路Q4的控制端电压变低,第四开关电路Q4断开,进而使得第一开关电路Q3的控制端13与接地信号断开,因此第一开关电路Q3断开,进而使得电池保护开关K断开,电池放电路径被断开锁定;在利用USB接口为电池的充电过程中,旁通电路R31导通,电容C24充电,第一开关电路Q3的控制端可响应于电信号的变化控制其第一通信端与其第二通信端导通,进而使得Q10导通,Q4导通,Q5断开,U1、U4上电,故电池可正常充电,且电容C24充电完成后,旁通电路R31不再消耗电能。
区别于现有技术,本申请的供电电路包括第一端子与第二端子,电池既可通过第一端子与第二端子放电,还可利用第一端子与第二端子完成自身充电,故能够增加供电接口的适用场景,提高电池的供电电路的适用性;且本实施例可利用旁通电路将电池保护开关打开,能够在电池充电时降低因电池保护开关无法开启而带来的续流支路发热的风险,同时能够降低因电池保护开关无法开启而导致概率性不能恒流充电的风险,因此能够提高电池供电电路的安全性与可靠性。因此本申请在为过放的电池充电时能够降低电池保护开关无法顺利开启的风险,进而不仅能够提高电池的供电电路的适用性,还能够提高电池供电电路的安全性与可靠性。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电池的供电电路,其特征在于,所述供电电路包括:
第一端子及第二端子,所述第一端子与所述电池的一电极电连接;
电池保护开关,所述电池保护开关的第一通信端与所述电池的另一电极电连接,所述电池保护开关的第二通信端与所述第二端子电连接;
第一开关电路,所述第一开关电路的第一通信端与所述第一端子电连接,所述第一开关电路的第二通信端与所述电池保护开关的控制端电连接,所述第一开关电路的控制端与所述第二端子电连接;
旁通电路,所述旁通电路的一端与所述第一端子电连接,所述旁通电路的另一端与所述第二端子电连接。
2.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述电池保护开关的第一通信端与所述电池保护开关的第二通信端之间设有续流支路。
3.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述供电电路还包括:
电容,所述电容的一端分别与所述旁通电路的另一端及所述第一开关电路的控制端电连接,所述电容的另一端与所述第二端子电连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的供电电路,其特征在于,所述供电电路还包括:
锁定电路,所述锁定电路与所述第一开关电路的控制端电连接,所述锁定电路接收所述电池的过放信号,并基于所述过放信号控制所述第一开关电路断开。
5.根据权利要求4所述的供电电路,其特征在于,所述锁定电路包括:
第二开关电路,所述第二开关电路的第一通信端与所述电池保护开关的控制端电连接,所述第二开关电路的控制端接收所述电池的过放信号,并基于所述过放信号控制所述第二开关电路的第一通信端与所述第二开关电路的第二通信端导通;
第三开关电路,所述第三开关电路的控制端与所述第二开关电路的第二通信端电连接,所述第三开关电路的第一通信端与所述第一开关电路的第二通信端电连接,所述第三开关电路的第二通信端接地;
第四开关电路,所述第四开关电路的控制端与所述第三开关电路的第一通信端电连接,所述第四开关电路的第一通信端与所述第一开关电路的控制端电连接,所述第四开关电路的第二通信端接地。
6.根据权利要求5所述的供电电路,其特征在于,所述第一开关电路包括P沟道场效应管,所述第二开关电路包括P沟道场效应管,所述第三开关电路包括N沟道场效应管,所述第四开关电路包括N沟道场效应管,所述电池保护开关包括N沟道场效应管。
7.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述旁通电路包括电阻。
8.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述供电电路还包括:
第一供电电路,所述第一供电电路的输入端与所述第一开关电路的第二通信端电连接;
采集比较电路,所述采集比较电路的电源端与所述第一供电电路的输出端电连接;所述采集比较电路的第一输入端与所述第一供电电路的输出端电连接;所述采集比较电路的第二输入端接收参考信号;
第五开关电路,所述第五开关电路的控制端与所述采集比较电路的输出端电连接,所述第五开关电路的第一通信端与所述电池保护开关的控制端电连接,所述第五开关电路的第二通信端接地。
9.根据权利要求8所述的供电电路,其特征在于,所述供电电路还包括:
第三端子,所述第三端子与所述电池的一电极电连接;
第四端子,接地;
其中,所述第二端子与所述第四端子电连接,所述第一端子包括通用串行总线接口的正极,所述第二端子包括所述通用串行总线接口的负极,所述第三端子包括座式充电器的正极,所述第四端子包括所述座式充电器的负极。
10.一种电源系统,其特征在于,包括:
电池;
权利要求1至9任一项的所述的供电电路,所述供电电路用于控制所述电池充放电。
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