智能两节电池接口自动充电切换保护电路的制作方法

本实用新型涉及电池充电电路技术领域，特指一种智能两节电池接口自动充电切换保护电路。

背景技术：
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随着锂离子电池技术和产业的发展，锂离子电池的应用领域越来越广，从手机、电脑等电子数码类消费品，到电动汽车、基站备用电源等大型储能设备，锂离子电池以其较高的能量密度，较好的循环性能，在生产、生活中扮演着越来越重要的角色。锂离子电池作为一种二次电池，实现对锂离子电池进行快速的充、放电显得尤为必要。

传统的电池充电保护电路比较简单，功能不够完善，不能有效保护电池，对电池寿命有较大影响。更有甚者会产生安全问题，对消费者造成伤害。或充电方式单一，用户体验较差。

有鉴于此，本发明提出以下技术方案。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能两节电池接口自动充电切换保护电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该智能两节电池接口自动充电切换保护电路包括电源输入端、充电电流电压控制回路、连接于电源输入端与充电电流电压控制回路之间的升压供电回路、MCU控制回路、连接于电源输入端与MCU控制回路之间的MCU供电回路以及分别与MCU控制回路及充电电流电压控制回路连接的第一、第二节电池接口，所述第一、第二节电池接口分别通过第一、第二充电控制开关回路与充电电流电压控制回路连接，该第一、第二充电控制开关回路均与MCU控制回路连接，且该MCU控制回路控制该第一、第二充电控制开关回路的通断；所述MCU控制回路与第一、第二节电池接口之间分别连接有用于检测电池电压的第一、第二电池电压检测回路。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一充电控制开关回路包括连接于充电电流电压控制回路与第一节电池接口之间的三极管Q9A、电阻R4A和三极管Q6A，该三极管Q6A的基极连接电阻R15A后连接所述MCU控制回路，电阻R4A两端分别连接三极管Q9A的基极和三极管Q6A的集电极，该三极管Q9A的集电极与发射极之间连接有二极管D5A和电阻R5A。

进一步而言，上述技术方案中，所述第二充电控制开关回路的结构与所述第一充电控制开关回路的结构相同。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一电池电压检测回路包括有相互连接的分压电阻R21A和分压电阻R27A以及连接于分压电阻R21A和分压电阻R27A之间的电阻R13A和电感L7A，该分压电阻R21A连接第一节电池接口的正极，该电感L7A连接所述MCU控制回路。

进一步而言，上述技术方案中，所述第二电池电压检测回路的结构与第一电池电压检测回路的结构相同。

进一步而言，上述技术方案中，所述MCU控制回路与第一、第二节电池接口之间分别设置有用于检测第一、第二节电池接口中电池温度的第一、第二电池温度检测回路。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一电池温度检测回路包括设置于第一节电池接口中的温度检测元件T1以及连接于温度检测元件T1与MCU控制回路之间的电阻R9A和电感L8A和分别与温度检测元件T1连接的电容C32A、电阻R57A、电阻R44A，该电阻R44A连接电源3.3V；所述第二电池温度检测回路的结构与第一电池温度检测回路的结构相同。

进一步而言，上述技术方案中，所述MCU控制回路还连接有分别与第一、第二节电池接口对应的第一、第二LED显示回路。

进一步而言，上述技术方案中，所述MCU控制回路与充电电流电压控制回路之间设置有充电电流控制回路。

进一步而言，上述技术方案中，所述充电电流控制回路包括有相互连接并连接于MCU控制回路与充电电流电压控制回路之间的场效应管Q7、场效应管Q8以及分别与场效应管Q7连接的电阻R40、电阻R17、电阻R32、电阻R31和分别与场效应管Q8连接的电阻R41、电阻R16、电阻R33，该电阻R33与电阻R32连接，该电阻R17、电阻R18接地，该电阻R31一端连接电源3.3V，该电阻R31另一端连接充电电流控制回路，该电阻R40、电阻R41均连接MCU控制回路。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：

1、本实用新型提供第一、第二节电池接口可为两个电池进行充电。

2、当电池插入第一、第二节电池接口，本实用新型会自动检测先插入的电池，并优先充电，当一个电池充饱电后或长时间接触不好，会自动切换对另一电池进行充电。

3、当电池充电过程中，若出现短时间接触不良，会等待电池接触良好后对继续对当前端口电池充电。

4、当电池出现电压过高，温度过高时，停止充电，LED指示异常。

5、本实用新型可检测第一、第二节电池接口的状态，如当接触不良，接口短路，则不给电池充电，且LED显示回路指示异常。

6、当只插一个电池时，本实用新型以双倍电流给电池充电。

附图说明：

图1是本实用新型的电路图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

见图1所示，为一种智能两节电池接口自动充电切换保护电路，其包括电源输入端1、充电电流电压控制回路2、连接于电源输入端1与充电电流电压控制回路2之间的升压供电回路3、MCU控制回路4、连接于电源输入端1与MCU控制回路4之间的MCU供电回路5以及分别与MCU控制回路4及充电电流电压控制回路2连接的第一、第二节电池接口6、7，其中，充电电流电压控制IC以及连接于充电电流电压控制IC外围的周边回路；MCU控制回路包括MCU以及连接于MCU外围的周边回路。

所述第一、第二节电池接口6、7分别通过第一、第二充电控制开关回路81、82与充电电流电压控制回路2连接，该第一、第二充电控制开关回路81、82均与MCU控制回路4连接，且该MCU控制回路4控制该第一、第二充电控制开关回路81、82的通断；具体而言，所述第一充电控制开关回路81包括连接于充电电流电压控制回路2与第一节电池接口6之间的三极管Q9A、电阻R4A和三极管Q6A，该三极管Q6A的基极连接电阻R15A后连接所述MCU控制回路4，电阻R4A两端分别连接三极管Q9A的基极和三极管Q6A的集电极，该三极管Q9A的集电极与发射极之间连接有二极管D5A和电阻R5A。

所述第二充电控制开关回路82的结构与所述第一充电控制开关回路81的结构相同，在此不再一一赘述。

所述MCU控制回路4与第一、第二节电池接口6、7之间分别连接有用于检测电池电压的第一、第二电池电压检测回路83、84。具体而言，所述第一电池电压检测回路83包括有相互连接的分压电阻R21A和分压电阻R27A以及连接于分压电阻R21A和分压电阻R27A之间的电阻R13A和电感L7A，该分压电阻R21A连接第一节电池接口6的正极，该电感L7A连接所述MCU控制回路4。

所述第二电池电压检测回路84的结构与第一电池电压检测回路83的结构相同，在此不再一一赘述。

所述MCU控制回路4与第一、第二节电池接口6、7之间分别设置有用于检测第一、第二节电池接口6、7中电池温度的第一、第二电池温度检测回路85、86。

所述第一电池温度检测回路85包括设置于第一节电池接口6中的温度检测元件T1以及连接于温度检测元件T1与MCU控制回路4之间的电阻R9A和电感L8A和分别与温度检测元件T1连接的电容C32A、电阻R57A、电阻R44A，该电阻R44A连接电源3.3V；所述第二电池温度检测回路86的结构与第一电池温度检测回路85的结构相同，在此不再一一赘述。

所述MCU控制回路4还连接有分别与第一、第二节电池接口6、7对应的第一、第二LED显示回路87、88。

所述MCU控制回路4与充电电流电压控制回路2之间设置有充电电流控制回路89。具体而言，所述充电电流控制回路89包括有相互连接并连接于MCU控制回路4与充电电流电压控制回路2之间的场效应管Q7、场效应管Q8以及分别与场效应管Q7连接的电阻R40、电阻R17、电阻R32、电阻R31和分别与场效应管Q8连接的电阻R41、电阻R16、电阻R33，该电阻R33与电阻R32连接，该电阻R17、电阻R18接地，该电阻R31一端连接电源3.3V，该电阻R31另一端连接充电电流控制回路89，该电阻R40、电阻R41均连接MCU控制回路4。

本实用新型以MCU控制IC为主控器件，充电电流电压控制回路为电路提供电压及电流控制；由电池电压检测回路、电池温度检测回路将检测到的电池接口信息输送到MCU控制回路，MCU控制回路将相关信息进行处理，进一步控制充电控制开关回路以控制对电池进行充电导通及关断，同时控制LED显示回路输出状态，进行状态与异常指示。

本实用新型提供第一、第二节电池接口可为两个电池进行充电。

当电池插入第一、第二节电池接口，本实用新型会自动检测先插入的电池，并优先充电，当一个电池充饱电后或长时间接触不好，会自动切换对另一电池进行充电。具体而言，第一电池电压检测回路83检测第一节电池接口中插入的电池的电压，分压电阻R21A与分压电阻R27A进行分压，将分压后的信号经过电阻R13A和电感L7A送入MCU控制回路的MCU，与MCU的内部基准作比较，将检测到的电池信号经MCU处理后，通过第一充电控制开关回路中电阻R15A控制三极管Q6A的导通与截止，进而控制三极管Q9A的导通与关断，实现控制是否对第一节电池接口中插入的电池进行充电；与此同时，第二电池电压检测回路配合MCU控制回路及第二充电控制开关回路控制是否对第二节电池接口中插入的电池进行充电。

当电池充电过程中，若出现短时间接触不良，会等待电池接触良好后对继续对当前端口电池充电。具体而言，第一电池电压检测回路83检测第一节电池接口中插入的电池的电压，分压电阻R21A与分压电阻R27A进行分压，将分压后的信号经过电阻R13A和电感L7A送入MCU控制回路的MCU，与MCU的内部基准作比较，将检测到的电池信号经MCU延时与频率检测设定处理，主要是克服在充过过程中出现震动造成的接触不良或频繁插拔电池问题对电池充电的影响，通过第一充电控制开关回路中电阻R15A控制三极管Q6A的导通与截止，进而控制三极管Q9A的导通与关断，实现控制是否对第一节电池接口中插入的电池进行充电；与此同时，第二电池电压检测回路配合MCU控制回路及第二充电控制开关回路控制是否对第二节电池接口中插入的电池进行充电。

当电池出现电压过高，温度过高时，停止充电，LED指示异常。具体而言，第一电池电压检测回路83检测第一节电池接口中插入的电池的电压，分压电阻R21A与分压电阻R27A进行分压，将分压后的信号经过电阻R13A和电感L7A送入MCU控制回路的MCU，与此同时，第一电池温度检测回路85通过温度检测元件T1，电阻R19A将检测相关电池温度信号，送到MCU处理后，通过第一充电控制开关回路中电阻R15A控制三极管Q6A的导通与截止，进而控制三极管Q9A的导通与关断，实现控制停止对第一节电池接口中插入的电池进行充电，同时，第一LED显示回路87指示异常。第二节电池接口的原理相同，在此不再一一赘述。

本实用新型可检测第一、第二节电池接口的状态，如当接触不良，接口短路，则不给电池充电，且LED显示回路指示异常。具体而言，第一电池电压检测回路83检测第一节电池接口中插入的电池的电压，分压电阻R21A与分压电阻R27A进行分压，将分压后的信号经过电阻R13A和电感L7A送入MCU控制回路的MCU，与MCU的内部基准作比较，将检测到的电池信号经MCU处理后，通过第一充电控制开关回路中电阻R15A控制三极管Q6A的导通与截止，进而控制三极管Q9A的导通与关断，实现控制是否对第一节电池接口中插入的电池进行充电；与此同时，第二电池电压检测回路配合MCU控制回路及第二充电控制开关回路控制是否对第二节电池接口中插入的电池进行充电。

当只插一个电池时，本实用新型以双倍电流给电池充电。具体而言，第一电池电压检测回路83检测第一节电池接口中插入的电池的电压，分压电阻R21A与分压电阻R27A进行分压，将分压后的信号经过电阻R13A和电感L7A送入MCU控制回路的MCU，与MCU的内部基准作比较，同时，第二电池电压检测回路84检测第二节电池接口中插入的电池的电压，分压电阻R21与分压电阻R27进行分压，将分压后的信号经过电阻R13和电感L7送入MCU控制回路的MCU，与MCU的内部基准作比较，将检测到的电池信号经MCU处理后，通过充电电流控制回路中的场效应管Q7、Q8以及电阻R32、R33、R34控制充电电流翻倍，随后，通过第一充电控制开关回路电阻R15A控制三极管Q6A的导通与截止，进而控制三极管Q9A的导通与关断，实现控制是否对第一节电池接口中插入的电池进行双倍电流充电；或者是，通过第二充电控制开关回路电阻R15控制三极管Q6的导通与截止，进而控制三极管Q9的导通与关断，实现控制是否对第二节电池接口中插入的电池进行双倍电流充电。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。