一种充放电保护电路、电池及电子设备的制作方法

本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种充放电保护电路、电池及电子设备。

背景技术：

随着科技的进步，电子设备被越来越广泛的应用于人们的工作和生活中，在为人们的工作和生活提供快捷、方便的服务的同时，人们对电子设备的依赖程度也越来越高，工作和生活已经离不开电子设备了。因为电子设备正常的运行，需要电子设备中的电池提供动力，但是随着人们工作和生活的节奏的加快，没有太多的时间等候电子设备中电池漫长的充电过程，快速充电的出现为人们带来了便利。

然而，现有技术中，对快速充电的实现主要包括：一、多个充电电路并联以增加充电电流；二、将充电电路和滤波器放到适配器里面，直接增加适配器输出电流。上述实现方式都是通过增加充电电流用以增加充电功率，实现对电子设备中的电池快速充电。但是随着充电电流的增加，通过用以保护电池的电芯的充放电保护电路的电流也随之增加，如图1所示为现有的快速充电架构，适配器输出高于电芯的电压；充电电路对该电压进行变换，控制充电电流；充电电流流经开关，经过充放电保护电路到达电芯。

但是随着充电电路输出的充电电流的增加，流经充放电保护电路的电流也随之增加，而充放电保护电路的发热是按电流平方倍增加，充放电保护电路过热会给电池的安全带来影响，而受材料和工艺的限制，现有充放电保护电路的内阻难以做小，为了防止对电池的电芯充电时，充放电保护电路过热造成充放电保护电路和电池的电芯的损毁，只能使用较小的电流对电池的电芯进行充电，无法实现对电池的电芯的快速充电。

技术实现要素：

本实用新型提供一种充放电保护电路、电池及电子设备，用以解决现有技术中无法降低对电池的电芯充电时的发热，为防止充放电保护电路过热造成充放电保护电路和电池的电芯的损毁，只能使用较小的电流对电池的电芯进行充电，无法实现对电池的电芯快速充电的问题。

为达到上述目的，本实用新型实施例公开了一种电池的充放电保护电路，所述充放电保护电路包括：至少两个子保护电路；其中，每个所述子保护电路的第一传输端用于与充放电接口连接，每个所述子保护电路的第二传输端用于与电池的电芯连接，所述充放电接口为电池的正负极接口。

进一步地，所述子保护电路包括以下保护电路中的至少一种：过压保护电路和过流保护电路。

进一步地，所述子保护电路还包括：电量计量电路，所述电量计量电路用于计量流经所述充放电保护电路的电量。

进一步地，所述子保护电路包括依次连接的所述过压保护电路、所述电量计量电路、所述过流保护电路，所述过压保护电路的传输端用于与所述充放电接口连接，所述过流保护电路的传输端用于与所述电池的电芯连接。

进一步地，所述充放电接口还包括所述电量计量电路的通信接口。

本实用新型实施例公开了一种基于充放电保护电路的电池，所述电池包括至少两个子保护电路、电芯和至少两个所述充放电接口，所述充放电接口为电池的正负极接口；

其中，所述充放电接口的数量与所述子保护电路的数量相同，且每个所述子保护电路的所述第一传输端对应连接一个所述充放电接口，每个所述子保护电路的所述第二传输端与所述电芯电气连接。

进一步地，所述子保护电路均设置在第一印制电路板上。

进一步地，所述第一印制电路板上还设有所述充放电接口。

进一步地，所述充放电接口均设置在第二印制电路板上。

本实用新型实施例公开一种电子设备，包括基于上述的电池，所述电子设备还包括与所述电池中的充放电接口数量相同的充电电路及开关，且每个所述充放电接口与一个开关、一个充电电路依次连接。

本实用新型提供了一种充放电保护电路、电池及电子设备，所述充放电保护电路包括：至少两个子保护电路；其中，每个所述子保护电路的第一传输端用于与充放电接口连接，每个所述子保护电路的第二传输端用于与电池的电芯连接，所述充放电接口为电池的正负极接口。由于在本实用新型实施例中，充放电保护电路包括至少两个子保护电路，在对电池的电芯进行充电时，通过至少两个子保护电路将通过充放电接口输入的电流传输至电芯，降低了流经每个充放电保护电路的电流，减少了充放电保护电路的发热，防止了因充放电保护电路过热造成充放电保护电路和电池的电芯的损毁，增大了对电池的电芯的充电电流，实现了对电池的电芯的快速充电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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为本实用新型提供的一种快速充电架构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的一种充放电保护电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例2提供的一种子保护电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例3提供的一种充放电保护电路结构示意图；

图5为本实用新型实施例3提供的一种子保护电路结构示意图；

图6为本实用新型实施例4提供的一种电池结构示意图；

图7为本实用新型实施例6提供的一种电子设备结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，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。

实施例1：

图2为本实用新型实施例提供的一种充放电保护电路结构示意图，充放电保护电路201包括：至少两个子保护电路211；其中，每个子保护电路211的第一传输端用于与充放电接口202连接，每个子保护电路211的第二传输端用于与电池的电芯203连接，充放电接口202为电池的正负极接口。

具体的，充放电保护电路201包括至少两个子保护电路211，每个子保护电路211的第一传输端用于与充放电接口202连接、第二传输端用于与电池的电芯203连接。在对电池进行充电时，通过充放电接口202输入电流，通过至少两个子保护电路211将通过充放电接口输入电流传输至电池的电芯203，对电池的电芯203进行充电。

在本实用新型实施例中，所述充放电接口202的数量可以是一个，该一个充放电接口202与每个子保护电路211的第一传输端连接，当然了，所述充放电接口202的数量也可以与所述子保护电路211的数量相同，每个充放电接口202分别与对应的一个子保护电路211的第一传输端连接，每个充放电接口202连接的子保护电路211不同。

为了实现对电池的电芯的快速充电，需要增大电池的电芯的充电电流，但是随着充电电流的增大，保护电路的发热增加，例如：采用普通方式充电(普充)时，保护电路的电阻为R，充电电压为V时对应的充电电流为I，此时普充发热功率为I²R。现有快充方式中为了对电池的电芯的快速充电，将充电电流增大为2I，此时发热功率为(2I)²R，发热是普充的4倍。因为本实用新型实施例提供的充放电保护电路是至少两个子保护电路并联，例如是两路子保护电路并联，当对电池的电芯的充电电流为2I时，流经每个子保护电路的充电电流为I，每个子保护电路的发热功率为I²R，充放电保护电路的总发热功率为2I²R，发热是普充的2倍，在对电池的电芯以同样充电电流2I进行快速充电时，发热功率是现有快充方式的二分之一，在对电池的电芯快速充电的同时降低了充放电保护电路的发热，防止了因充放电保护电路过热造成充放电保护电路和电池的电芯的损毁。并且随着充放电保护电路中并联的子保护电路数量的增多，为了达到相同的充电效果，流经每个子保护电路的充电电流减小，每个子保护电路的发热功率减小，充放电保护电路的总发热功率减小。例如：充放电保护电路是四个子保护电路并联，对电池的电芯的充电电流为2I，流经每个子保护电路的充电电流为I/2，每个子保护电流的发热功率为(I/2)²R，充放电保护电路的总发热功率为I²R，在对电池的电芯以同样充电电流2I进行快速充电时，发热功率是现有快充方式的四分之一，进一步降低了充放电保护电路的发热。

由于在本实用新型实施例中，充放电保护电路包括至少两个子保护电路，在对电池的电芯进行充电时，通过至少两个子保护电路将通过充放电接口输入的电流传输至电芯，降低了流经每个充放电保护电路的电流，减少了充放电保护电路的发热，防止了因充放电保护电路过热造成充放电保护电路和电池的电芯的损毁，增大了对电池的电芯的充电电流，实现了对电池的电芯的快速充电。

实施例2：

在上述实施例的基础上，为了防止对电池的电芯的损坏，提高电池的电芯的使用寿命，子保护电路211包括以下保护电路中的至少一种：过压保护电路301和过流保护电路302。

过压保护电路301，用于在输入其所在的子保护电路的输入电压大于设定电压阈值时，断开所述电池的电芯与所述充放电接口的连接，防止电压过大造成电池的电芯的损坏；过流保护电路302用于在输入其所在的子保护电路的输入电流大于设定电流阈值时，断开所述电池的电芯与所述充放电接口的连接，防止电流过大造成电池的电芯的损坏。

所述子保护电路211包括过压保护电路301和过流保护电路302中的至少一种。

具体的，子保护电路211可以包括过压保护电路301和过流保护电路302中的一种或者两种。如果子保护电路211只包括过压保护电路301或过流保护电路302，则将过压保护电路301或过流保护电路302两个传输端分别与充放电接口202和电芯203连接；如果子保护电路211同时包括过压保护电路301和过流保护电路302，图3为本实用新型实施例提供的一种子保护电路结构示意图，依次连接过压保护电路301和过流保护电路302，过压保护电路301的传输端与充放电接口202连接，过流保护电路302的传输端与电芯203连接；当然了，也可以是过流保护电路302的传输端与充放电接口202连接，过压保护电路301的传输端与电芯203连接。

实施例3：

为了便于对电池的电芯当前电量的计量，子保护电路211还包括：电量计量电路303，电量计量电路303用于计量流经充放电保护电路201的电量。

具体的，电量计量电路303计量流经该电量计量电路303所在的子保护电路211的电量，所述流经该电量计量电路303所在的子保护电路211的电量包括经由该电量计量电路303所在的子保护电路211输入电池的电芯的电量和电池的电芯输出的电量。通过对每个子保护电路211流经电量的统计，可以得出流经充放电保护电路201的电量。

如果子保护电路211只包括过压保护电路301和电量计量电路303，依次连接过压保护电路301和电量计量电路303，过压保护电路301传输端与充放电接口202连接，电量计量电路303传输端与电芯203连接，当然了，也可以是电量计量电路303传输端与充放电接口202连接，过压保护电路301传输端与电芯203连接；如果子保护电路211只包括过流保护电路302和电量计量电路303，依次连接过流保护电路302和电量计量电路303，过流保护电路302传输端与充放电接口202连接，电量计量电路303传输端与电芯203连接，当然了，也可以是电量计量电路303传输端与充放电接口202连接，过流保护电路302传输端与电芯203连接。

图4为本实用新型实施例提供的一种充放电保护电路结构示意图，子保护电路211包括依次连接的过压保护电路301、电量计量电路303、过流保护电路302，过压保护电路301的传输端用于与所述充放电接口202连接，过流保护电路302的传输端用于与所述电池的电芯203连接。

具体的，在对所述电池的电芯进行充电时，电量计量电路303计量流经该电量计量电路303所在的子保护电路211的电量；过压保护电路301用于在输入其所在的子保护电路的输入电压大于设定电压阈值时，断开所述电池的电芯与所述充放电接口的连接，防止电压过大造成电池的电芯的损坏；过流保护电路302用于在输入其所在的子保护电路的输入电流大于设定电流阈值时，断开所述电池的电芯与所述充放电接口的连接，防止电流过大造成电池的电芯的损坏。

为了便于对电量计量电路303计量的电量的读取，所述充放电接口202还包括所述电量计量电路303的通信接口，用于对电量计量电路303计量电量的读取。

图5为本实用新型实施例提供的一种子保护电路结构示意图，子保护电路与充放电接口和电芯连接，在子保护电路中包括过流保护电路302、电量计量电路303和过压保护电路301，其中过流保护电路302包括U3和U5，U3如果通过引脚6获取的输入该保护电路的电流大于设定电流阈值，控制U5断开，从而断开所述电池的电芯与所述充放电接口的连接；电量计量电路303包括U1，U1通过电阻RS1获取流经该保护电流的电量；过压保护电路301包括U2和U4，U2通过引脚1与U4的引脚2连接，如果U4通过引脚5获取的输入该保护电路的电压值大于设定阈值时，向U2发送控制信号断开与电芯连接的控制信号，U2控制F1断开，断开所述电池的电芯与所述充放电接口的连接。

实施例4：

图6为本实用新型实施例提供的基于上述充放电保护电路的电池结构示意图，电池601包括至少两个子保护电路211、电芯203和至少两个充放电接口202，充放电接口202为电池的正负极接口；

其中，充放电接口202的数量与子保护电路211的数量相同，且每个子保护电路211的第一传输端对应连接一个充放电接口202，每个子保护电路211的第二传输端与电芯203电气连接。

具体的，在对电池601充电时，充电电路与电池601中的至少两个充放电接口202连接，充电电路输入的电流经过至少两个充放电接口202输入对应的子保护电路211，通过每个子保护电路211传输至电芯203完成充电。

由于在本实用新型实施例中，电池包括至少两个子保护电路，在对电池的电芯进行充电时，通过至少两个子保护电路将通过充放电接口输入的电流传输至电芯，降低了流经每个充放电保护电路的电流，减少了充放电保护电路的发热，防止了因充放电保护电路过热造成充放电保护电路和电池的电芯的损毁，增大了对电池的电芯的充电电流，实现了对电池的电芯的快速充电。

实施例5：

在本实用新型实施例中，为了便于电池的设计和使用，子保护电路211均设置在第一印制电路板上。

具体的，将子保护电路211均设置在第一印制电路板，可以有效的降低子保护电路211占用的电池的体积，便于电池的设计与使用，提高了用户的体验。

为了便于电池的设计和使用，所述第一印制电路板上还设有充放电接口202；或，

充放电接口202均设置在第二印制电路板上。

具体的，为了便于电池的设计和使用，充放电接口202可以均设置在与子保护电路211相同的第一印制电路板上，也可以将充放电接口202均设置在与子保护电路211不同的第二印制电路板上。

实施例6：

图7为本实用新型实施例提供的一种电子设备结构示意图，该电子设备包括基于上述的电池601，还包括与电池601中充放电接口202数量相同的充电电路701及开关702，且每个充放电接口202与一个开关702、一个充电电路701依次连接。

具体的，在对电池601进行充电时，电子设备可以通过控制开关702的开启与关闭控制与该开关702连接的充电电路701与电池601中的充放电接口202的连接与断开，控制该充电电路701是否对所述电池601充电。

本实用新型实施例公开了一种电池的充放电保护电路、基于充放电保护电路的电池及基于电池的电子设备，所述充放电保护电路包括：至少两个子保护电路；其中，每个所述子保护电路的第一传输端用于与充放电接口连接，每个所述子保护电路的第二传输端用于与电池的电芯连接，所述充放电接口为电池的正负极接口。由于在本实用新型实施例中，充放电保护电路包括至少两个子保护电路，在对电池的电芯进行充电时，通过至少两个子保护电路将通过充放电接口输入的电流传输至电芯，降低了流经每个充放电保护电路的电流，减少了充放电保护电路的发热，防止了因充放电保护电路过热造成充放电保护电路和电池的电芯的损毁，增大了对电池的电芯的充电电流，实现了对电池的电芯的快速充电。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。