專利名稱：電池充電保護電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及供電電路領(lǐng)域，特別涉及一種電池充電電路中的高溫或 低溫保護電路。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品的小型化，其在各行業(yè)的應(yīng)用也越來越普及，如何進一步 保證電子產(chǎn)品在各種溫度條件下的安全使用就成為電子產(chǎn)品設(shè)計者所必需考 慮的問題。例如當充電電池在高溫或低溫條件下進4亍充電或放電時，由于電 池的物理特性的變化，導致電池的損壞，造成電子產(chǎn)品不能正常使用，甚至 造成對使用者人身傷害，為此必須對電池在高溫或低溫條件下進行充放電保 護。目前充電保護電路主要包括一個電源管理芯片，可實現(xiàn)電池的充電管理，
但不具有高或低溫充電保護電路，要想實現(xiàn)對電池充電高或低溫充電保護， 需增加一顆專用的電池充電管理芯片來實現(xiàn)對電池充電的保護，此種電路結(jié)
構(gòu)造成硬件資源浪費，增加了成本。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是解決電池充電保護電路中硬件資源浪費，以及保護 電路成本較高的不足。
為了解決上述不足，本實用新型的提供一種電池充電保護電路，通過控
制器11控制充電器14對充電電池13進行充電，該保護電路包括開關(guān)單元12和 溫度傳感器15，控制器11根據(jù)溫度傳感器15輸入的信號，控制開關(guān)單元12導 通或截止。所述控制器ll上的電源、通用輸入輸出(GPIO， General-purpose I/O pore)和AC/DC輸入分別與充電器14、第一M0S管Q1的柵極和溫度傳感器 15連接，充電電池13正極與第二MOS管Q2的漏極連接。
所述開關(guān)單元ll,用于控制充電電池13充電或停止充電，包括第一M0S管 Q1和第一M0S管Q2，第一MOS管的柵極、源極和漏極分別與微控制器ll通用輸 入輸出、第二M0S管Q2的柵極連接、地連接，第二M0S管Q2的源極和漏極分別 與控制器11的電源和充電電池13的正極連接。
所述二極管16用于保護充電電池13，其中二極管16陰極和陽極分別與第 二MOS管Q2源才及和4冊才及連才妄。優(yōu)選地，控制器優(yōu)選型號為TW3029芯片。
本實用新型的通過溫度傳感器采集電池充電電路溫度，由控制器進行處 理，經(jīng)控制器上的通用輸入輸出輸出高低電平控制信號，控制開關(guān)單元導通 或截止，從而實現(xiàn)電池充電高溫或低溫保護?？梢杂泄?jié)約硬件資源，降低成 本。


圖l為本實用新型的第一實施例電路原理圖； 圖2為本實用新型的第二實施例電路原理圖。
本實用新型的目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做 進一步說明。
具體實施方式
參照圖l，電池充電保護電路，包括控制器ll、開關(guān)單元12和溫度傳感器 15，其中開關(guān)單元12包括第一M0S管Q1、第二M0S管Q2，控制器ll上的電源、 通用輸入輸出和AC/DC輸入分別與充電器14、第一M0S管Q1的源極和溫度傳感 器15連接，充電電池13與第二MOS管Q2的漏極連4妄。
開關(guān)單元12用于控制充電電池13充電或停止充電，由控制器ll發(fā)出控制 信號控制開關(guān)單元12導通或截止，其中第一M0S管Q1的柵極與微控制器11通用 輸入輸出連接，第一M0S管Ql的源極與第二M0S管Q2的柵-極連接，第一M0S管Q1 的漏極與地連接，第二MOS管Q2的源極和漏極分別與控制器11電源和充電電池 13正極連接。控制器11為TW3029芯片。
由控制器11將溫度傳感器15采集的溫度信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并對該數(shù) 字信號進行數(shù)字化處理生成數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)與設(shè)在微處理ll中的溫度范圍值數(shù) 據(jù)進行比較，確定溫度傳感器15采集的溫度是否在預設(shè)的溫度范圍內(nèi)，如果 釆集的溫度在預設(shè)的溫度范圍內(nèi)時，由控制器ll上的通用輸入輸出輸出高電 平控制信號，否則輸出低電平控制信號，來控制開關(guān)單元12導通或截止，從 而控制電池充電13或停止充電，其中電池充電電路工作溫度范圍根據(jù)需要設(shè) 置。
具體地說，將電池充電電路工作溫度范圍設(shè)在-30°C~65°C，當溫度傳感 器15采集的電池充電電路溫度為高溫66。C時，溫度傳感器15將此時的溫度信號 輸送給控制器11上的AC/DC，由控制器ll將溫度信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并對該 數(shù)字信號進行數(shù)字化處理生成數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)與設(shè)在微處理ll中的溫度范圍-30°C ~ 65。C數(shù)據(jù)進行比較，確定溫度傳感器15采集的溫度是否在設(shè)置的范圍 內(nèi)，由于溫度傳感器15采集電池充電電路溫度為66。C，不在設(shè)定的溫度范圍 -30°C~65°C，控制器ll根據(jù)比較結(jié)果，通過通用輸入輸出輸出低電平控制信 號，開關(guān)單元12中的第一M0S管Q1截止，導致第二Q2也截止，從而充電回路斷 開，充電電池13停止充電。
當溫度傳感器15采集的電池充電電路溫度為低溫-35t時，溫度傳感器15 將此時的溫度信號輸送給控制器11上的AC/DC，由控制器11將溫度傳感器15輸 入的溫度信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并對該數(shù)字信號進行數(shù)字化處理生成數(shù)據(jù)， 將該數(shù)據(jù)與設(shè)在微處理11中的溫度范圍-30°C ~ 65t數(shù)據(jù)進行比較，確定溫度 傳感器15采集的溫度不在范圍內(nèi)，控制器ll根據(jù)比較結(jié)果，通過通用輸入輸 出輸出低電平控制信號給開關(guān)單元12，開關(guān)單元12中的第一M0S管Q1截止，導 致第二M0S管Q2也截止，/人而充電回3各斷開，充電電池134亭止充電。
當溫度傳感器15采集電池充電電路溫度重新回到預設(shè)的溫度范圍-30。C 65。C內(nèi)，如20"C時，溫度傳感器15將此時的溫>^信號輸送給控制器11上的 AC/DC，由控制器11將溫度傳感器15輸入的溫度信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并對該 數(shù)字信號進行數(shù)字化處理生成數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)與設(shè)在控制器ll中的溫度范圍 -30。C-65。C數(shù)據(jù)進行比較，確定溫度傳感器15采集的溫度不在范圍內(nèi)，控制 器ll比較根據(jù)結(jié)果，由通用輸入輸出輸出高電平控制信號給開關(guān)單元12,開 關(guān)單元12中的第一M0S管Q1導通，導致第二M0S管Q2也導通，從而充電回路導 通，充電電池13可以充電，充電器14還通過控制器11上的電源向控制器11提 供工作電源，并通過開關(guān)單元12對電池進行充電。
在第一實施例&出上還提出第二實施例，如圖2所示，與第一實施例電路 圖相比，還包括二極管16，其中二極管16的陰極和陽極分別與第二MOS管Q2的 源極和漏極連接，將溫度傳感器15改為熱敏電阻17，其他電路構(gòu)結(jié)構(gòu)及連接 關(guān)系不變。由于控制器11中的AC/DC輸出恒流源，熱敏電阻R的阻值與溫度成 線性關(guān)系，因此熱敏電阻17上的電壓降也與溫度成線性關(guān)系，控制器ll上的 AC/DC接收到變化的電壓后，由控制器ll將根據(jù)熱敏電阻l7上的電壓轉(zhuǎn)換成數(shù) 字信號，并與設(shè)在微處理ll中的溫度范圍值進行比較，確定熱敏電阻17采集 的溫度是否在范圍內(nèi)，如果釆集的溫度在設(shè)定的范圍內(nèi)時，控制器ll上的通 用輸入輸出輸出高電平控制信號，否則輸出低電平控制信號，來控制開關(guān)單 元12導通或斷開，/人而控制充電電池13充電或停止充電，其中熱壽丈電阻17選 用NCP15XW223J03RC，電池充電電路工作溫度范圍根據(jù)需要設(shè)置。
具體地說，將電池充電電路工作溫度范圍設(shè)在-30°(:~65°(:，當熱敏電阻 17采集電池充電電路溫度為高溫7(TC時，由于熱敏電阻17的阻值成線性變化，從而導致熱敏電阻R上的電壓降發(fā)生變化，并將此時熱敏電阻17上的電壓經(jīng) AC/DC輸入控制器11，由控制器11將熱敏電阻17上的電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并 對該數(shù)字信號進行數(shù)字化處理生成數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)與設(shè)在微處理l 1中的溫度 范圍-30。C 65"C數(shù)據(jù)進行比較，確定熱敏電阻17采集的溫度不在范圍內(nèi)，控 制器ll根據(jù)比較結(jié)果，由通用輸入輸出輸出低電平控制信號給開關(guān)單元12， 開關(guān)單元12中的第一M0S管Q1截止，導致第二M0S管Q2也截止，從而充電回路 斷開，充電電池13停止充電。同時控制器11可以由充電器14提供工作電源進 行工作，由于此時二極管16的陰極電壓高于其陽極電壓，不能導通工作，充 電電池l 3不能給通過二極管16給控制器1 l提供工作電源進行工作。
當熱敏電阻R采集電池充電電路溫度為低溫-40。C時，熱敏電阻17上的電壓 降也發(fā)生變化，并將此時熱敏電阻17上的電壓經(jīng)AC/DC輸入控制器11，由控制 器ll將熱敏電阻R上的電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并對該數(shù)字信號進行數(shù)字化處理 生成數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)與設(shè)在微處理11中的溫度范圍-30。C-65。C數(shù)據(jù)進行比較， 確定熱敏電阻17采集的溫度不在范圍內(nèi)，控制器ll根據(jù)比較結(jié)果，由通用輸 入輸出輸出低電平控制信號給開關(guān)單元12，開關(guān)單元12中的第一M0S管Q1截 止，導致第二M0S管Q2也截止，從而充電回路斷開，充電電池13停止充電，同 時控制器11可以由充電器14提供工作電源進行工作，由于此時二極管16的陰 極電壓高于其陽極電壓，不能導通工作，充電電池13不能給通過二極管16給 控制器ll提供工作電源進行工作，此時可以通過充電器14給控制器11提供工 作電源。
當熱敏電阻17采集電池充電電路溫度重新回到預設(shè)的溫度范圍-30°C~ 65"C內(nèi)，如30"C時，熱敏電阻R上的電壓發(fā)生變化，控制器11上的AC/DC輸入電 壓也發(fā)生變化，由控制器11將20。C時熱敏電阻R上的電壓轉(zhuǎn)換成換成數(shù)字信號， 并對該數(shù)字信號進行處理生成數(shù)字數(shù)據(jù)，將該數(shù)字數(shù)據(jù)與設(shè)在控制器ll中的 溫度范圍數(shù)據(jù)進行比較，確定熱敏電阻R上的該數(shù)字數(shù)據(jù)在設(shè)定的范圍內(nèi)，控 制器ll根據(jù)比較結(jié)果，通過通用輸入輸出輸出高電平控制信號，此時開關(guān)單 元12中的第一M0S管Q1導通，導致第二M0SQ2也導通,從而充電回路導通，充 電電池可以進行充電，同時充電器14還通過控制器11上的電源向控制器11提 供工作電源。若充電器14提供的電壓低于充電電池13的電壓時，由于二極管 16的陽極電壓高于其陰極電壓，二極管16導通，此時充電電池還通過二極管 16向控制器11提供一部分電能，另一部分電能由充電器14提供。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專 利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程 變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型 的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電池充電保護電路，通過控制器(11)控制充電器(14)對充電電池(13)進行充電，其特征在于，該保護電路包括開關(guān)單元(12)和溫度傳感器(15)，控制器(11)根據(jù)溫度傳感器(15)采集的信號，控制開關(guān)單元(12)導通或截止。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電保護電路，其特征在于，所述開關(guān)單元(12) 包括第一M0S管(Ql)和第一M0S管(Q2)，第一MOS管的柵極、源極和 漏極分別與微控制器(11)通用輸入輸出、第二M0S管(Q2)的柵極連接、地 連接，第二M0S管(Q2)的源極和漏極分別與控制器(11)的電源和充電電池(13) 的正極連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池充電保護電路，其特征在于，所述溫度 傳感器(15 )還可以是熱敏電阻(n )。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池充電保護電路，其特征在于，所述熱敏電 阻(17 )為NCP15XW223J03RC。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池充電保護電路，其特征在于，還包括二極 管(16)用于保護充電電池(13)， 二極管(16)的陰極和陽極分別與第二MOS 管(Q2)的源極和漏極連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池充電保護電路，其特征在于，電池充電保 護電路預設(shè)溫度范圍為-30°C~65°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電保護電路，其特征在于，控制器為 TW3029芯片。
專利摘要本實用新型的提供一種電池充電保護電路，通過控制器控制充電器對充電電池進行充電，該保護電路包括開關(guān)單元和溫度傳感器，控制器根據(jù)溫度傳感器輸入的信號，控制開關(guān)單元導通或截止。通過溫度傳感器采集電池充電電路溫度，由控制器進行處理，輸出高低電平控制信號，控制開關(guān)單元導通或截止，從而實現(xiàn)電池充電高溫或低溫保護。本實用新型可以避免現(xiàn)有電池充電保護電路硬件資源浪費，從而降低成本。
文檔編號H02H7/18GK201146378SQ200720309410
公開日2008年11月5日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者寧 劉, 斌 曹, 楊兆良, 王金良 申請人:比亞迪股份有限公司