移动电源及电池组的控制电路的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种移动电源及电池组的控制电路，该控制电路包括：电流输入端，与外接电源可插拔连接；电池组，包括多个串联的电池；单片机，包括多个第一模数转换端，分别连接于电池组的正极、负极以及每两个相邻电池之间；第一PMOS管，其漏极与电流输入端连接，其栅极与单片机的第一控制电压输出端连接；第二PMOS管，其漏极与电流输入端连接，其栅极与单片机的第二控制电压输出端连接；第三PMOS管，其漏极与电池组的正极连接，其栅极与单片机的第三控制电压输出端连接，其源极与第二PMOS管的源极连接；限流电阻，设置在第三PMOS管的源极与第一PMOS管的源极之间。通过以上方式，可实现对移动电源内部电池组进行过压保护。
【专利说明】
移动电源及电池组的控制电路
技术领域
[0001]本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种移动电源及电池组的控制电路。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步，手机、平板电脑等便携式电子设备已经得到普及。
[0003]但由于电池容量所限，在用户外出时间过长时，便携式电子设备的电量往往不足以支持用户使用。
[0004]故专门为便携式电子设备进行充电的移动电源应运而生，而在现有的移动电源，必须要预先对其进行充电，在本身具有充足电量的前提下，方可为便携式电子设备充电。
[0005]但由于移动电源内部的电池容量往往很大，如可在几千毫安至几万毫安之间，现有技术中缺少对移动电源内部电池进行保护的机制，从而造成电池过压，因此而产生诸如自燃等安全隐患。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种移动电源及电池组的控制电路，可对移动电源内部电池进行过压保护，从而解决上述技术问题。
[0007]本发明提供一种电池组的控制电路，用于控制电池组，电池组包括多个串联的电池;控制电路包括:电流输入端，与外接电源可插拔连接;电流输入端，与外接电源可插拔连接;单片机，包括多个第一模数转换端，分别连接于电池组的正极、负极以及每两个相邻电池之间；第一 PMOS管，其漏极与电流输入端连接，其栅极与单片机的第一控制电压输出端连接;第二 PMOS管，其漏极与电流输入端连接，其栅极与单片机的第二控制电压输出端连接；第三PMOS管，其漏极与电池组的正极连接，其栅极与单片机的第三控制电压输出端连接，其源极与第二PMOS管的源极连接;限流电阻，设置在第三PMOS管的源极与第一PMOS管的源极之间。
[0008]其中，在电流输入端与外接电源连接时，单片机在第一控制电压输出端输出低电平，在第二控制电压输出端和第三控制电压输出端输出高电平。
[0009]其中，单片机分别从多个第一模数转换端获取电池组的正极、负极以及每两个相邻电池之间的电压值，从而得到每一电池的正负极之间的电压值，单片机将每一电压值与预设电压值范围进行比较，若电压值超出预设电压值范围，则在第一控制电压输出端和第二控制电压输出端输出低电平，在第三控制电压输出端输出高电平。
[0010]其中，控制电路还包括电流检测电阻，电流检测电阻的一端分别与单片机的第二模数转换端和电池组的正极连接，电流检测电阻的另一端分别与单片机的第三模数转换端和接地端连接。
[0011]其中，单片机分别从第二模数转换端获取第一电压，从第三模式转换端获取第二电压，并根据以下等式获取电池组的总电流值:1 = (Vl-V2)/R;其中，I为总电流值，Vl为第一电压，V2为第二电压，R为电流检测电阻的电阻值。
[0012]其中，单片机将总电流值与预设电流值范围进行比较，若总电流值超出预设电流值范围，则在第一控制电压输出端和第二控制电压输出端输出低电平，在第三控制电压输出端输出高电平。
[0013]其中，控制电路还包括热敏电阻，热敏电阻贴置于电池组外表面，且热敏电阻的一端与恒定电压源连接，热敏电阻的另一端与单片机的第四模数转换端连接。
[0014]其中，单片机从第三模式转换端获取热敏电阻的电压值，并根据热敏电阻的电压值获取电池组的外表面的温度值，并将温度值与预设温度值范围进行比较，若温度值超出预设温度值范围，则在第一电压输出端、第二电压输出端以及第三电压输出端输出低电平。
[0015]其中，电池组的数量为多组，多组电池组以串联、并联或者以上二者的组合方式进行连接。
[0016]本发明进一步提供一种移动电源，包括上述控制电路。
[0017]通过上述方案，本发明的有益效果是:区别于现有技术，本发明的通过在充电路径设置第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管，并根据电池组的电压对其打开断开进行控制，可根据电池组的电压控制是否对电池组进行充电，因此可实现对移动电源内部电池组进行过压保护。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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:
[0019]图1是本发明实施例的电池组的控制电路的电路连接示意图示意图。
[0020]图2是本发明实施例的电池组的控制电路的具体的电路连接图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]请参见图1，图1是本发明实施例的电池组的控制电路的电路连接示意图示意图。如图1所示，本实施例的控制电路用于控制电池组，其包括电流输入端100、第一 PMOS管301、第二 PMOS管302、第三PMOS管303、单片机10以及限流电阻407。
[0023]具体而言，如图1所示，电流输入端100与外接电源可插拔连接，电池组包括多个串联的电池201、202、203，单片机10包括多个第一模数转换端101、102、103，分别连接于电池组的正极、负极以及每两个相邻电池之间，第一PMOS管301的漏极与电流输入端100连接，第一 PMOS管301的栅极与单片机10的第一控制电压输出端109连接，第二 PMOS管302的漏极与电流输入端100连接，第二 PMOS管302的栅极与单片机10的第二控制电压输出端108连接，第三PMOS管303的漏极与电池组的正极连接，第三PMOS管303的栅极与单片机10的第三控制电压输出端107连接，第三PMOS管303的源极与第二 PMOS管302的源极连接，限流电阻407设置在第三PMOS管303的源极与第一 PMOS管301的源极之间。
[0024]在电流输入端100与外接电源连接时，单片机10在第一控制电压输出端109输出低电平，在第二控制电压输出端108和第三控制电压输出端107输出高电平，此时第一 PMOS管301的源极和漏极断开连接，第二 PMOS管302的源极和漏极保持连接，第三PMOS管303的源极和漏极保持连接，外接电源可通过第一 PMOS管301和第二 PMOS管302直接对电池组进行大电流充电。
[0025]其中，可设置检测电路以检测电流输入端100是否与外接电源连接，由于检测电路并不是本发明侧重点，故并没有在图1示出。
[0026]在充电过程中，单片机10可分别从多个第一模数转换端101、102、103获取电池组的正极、负极以及每两个相邻电池之间的电压值，从而得到每一电池的正负极之间的电压值，单片机10将每一电压值与预设电压值范围进行比较，若电压值超出预设电压值范围，则在第一控制电压输出端109和第二控制电压输出端108输出低电平，在第三控制电压输出端107输出高电平，从而控制第一 PMOS管301的源极和漏极断开连接，控制第二 PMOS管302的源极和漏极断开连接，控制第三PMOS管303的源极和漏极保持连接。
[0027]上述的预设电压值范围可以是每一电池在电量充满时的标准电压值，在本实施例中，在电池的电压值超出标准电压值时，由于PMOS管自身特性，其可在源极和漏极断开连接之后，还可以允许小电流自源极向漏极流动，故可利用第一 PMOS管301和第二 PMOS管302对电池组进行小电流放电，从而保证电池不会处于过压状态。
[0028]请继续参见图1，控制电路还包括电流检测电阻406，电流检测电阻406的一端分别与单片机10的第二模数转换端104和电池组的正极连接，电流检测电阻406的另一端分别与单片机1的第三模数转换端105和接地端连接。
[0029]其中，单片机10分别从第二模数转换端104获取第一电压，从第三模数转换端105获取第二电压，并根据以下等式获取电池组的总电流值:1 = (Vl-V2)/R;其中，I为总电流值，Vl为第一电压，V2为第二电压，R为电流检测电阻406的电阻值。
[0030]其中，单片机10将总电流值与预设第一电流值范围进行比较，若总电流值超出预设第一电流值范围，则在第一控制电压输出端109和第二控制电压输出端108输出低电平，在第三控制电压输出端107输出高电平。
[0031]上述的第一预设电流值范围可以是电池在电量充满时的标准电流值，在本实施例中，在电池的电压值超出标准电流值时，由于PMOS管自身特性，其可在源极和漏极断开连接之后，还可以允许小电流自源极向漏极流动，故可利用第一 PMOS管301和第二 PMOS管302对电池组进行小电流放电，从而保证电池不会处于过流状态。
[0032]进一步地，单片机10可将总电流值与预设第二电流值范围进行比较，若总电流值超出预设第二电流值范围，则在第一控制电压输出端109和第三控制电压输出端107输出高电平，在第二控制电压输出端108输出低电平。
[0033]此时第一 PMOS管301和第三PMOS管303的源极和漏极保持连接，第二 PMOS管302的源极和漏极断开连接，外接电源输入的电流会通过第一 PMOS管301和第三PMOS管303对电池组进行充电，在本实施例中，限流电阻407的电阻值设置为足够大，以使得外接电源输入的电流经由限流电阻407之后变小形成涓流，从而可实现对电池组进行涓流充电。
[0034]值得注意的是，由于电池在充电过程中，由于自身特性其充电电流会变小，上述的预设第二电流值范围由电池充电电流特性曲线所决定，具体可在特性曲线中选取一具体电流值以作为从大电流充电转换至涓流充电之阈值。
[0035]并请继续参见图1，控制电路还包括热敏电阻501，热敏电阻501贴置于电池组外表面，且热敏电阻501的一端与恒定电压源连接，热敏电阻501的另一端与单片机10的第四模数转换端106连接。
[0036]单片机10从第四模式转换端106获取热敏电阻501的电压值，并根据热敏电阻501的电压值获取电池组的外表面的温度值，并将温度值与预设温度值范围进行比较，若温度值超出预设温度值范围，则表面电池组温度过高，此时可在第一控制电压输出端107、第二控制电压输出端108以及第三控制电压输出端109输出低电平，使得第一PMOS管301、第二PMOS管302、第三PMOS管303的源极和漏极均断开，从而停止对电池组进行充放电。
[0037]在本发明的可选实施例中，电池组的数量为多组，多组电池组以串联、并联或者以上二者的组合方式进行连接。
[0038]请进一步参见图2，图2示出电池组的控制电路的具体的电路连接关系。
[0039]如图2所示，单片机90分别通过电流检测电路902、电压检测电流901与电池组连接，在本实施例中，电池组设置有4个电池，分别设置在?+2、？+1、3?-、？-1_-、？-1中相邻二者之间。
[0040]电路903为时钟电路，用于为单片机90提供时间参考。
[0041 ]电路904为通信电路，单片机90通过电路904与外接设备进行通信。
[0042]本发明进一步提供一种移动电源，包括上述控制电路。
[0043]综上，本发明的通过在充电路径合理设置第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管，并根据电池组的电压、电流、温度状态控制各PMOS管，可根据电池组的电压、电流、温度控制是否对电池组进行充电，因此可实现对移动电源内部电池组进行保护，使其处于最优充电状态。
[0044]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种电池组的控制电路，其特征在于，用于控制电池组，所述电池组包括多个串联的电池;所述控制电路包括: 电流输入端，与外接电源可插拔连接； 单片机，包括多个第一模数转换端，分别连接于所述电池组的正极、负极以及每两个相邻电池之间； 第一 PMOS管，其漏极与所述电流输入端连接，其栅极与所述单片机的第一控制电压输出端连接； 第二 PMOS管，其漏极与所述电流输入端连接，其栅极与所述单片机的第二控制电压输出端连接； 第三PMOS管，其漏极与所述电池组的正极连接，其栅极与所述单片机的第三控制电压输出端连接，其源极与所述第二 PMOS管的源极连接； 限流电阻，设置在所述第三PMOS管的源极与所述第一 PMOS管的源极之间。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，在所述电流输入端与所述外接电源连接时，所述单片机在所述第一控制电压输出端输出低电平，在所述第二控制电压输出端和所述第三控制电压输出端输出高电平。3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述单片机分别从多个所述第一模数转换端获取所述电池组的正极、负极以及每两个相邻电池之间的电压值，从而得到每一所述电池的正负极之间的电压值，所述单片机将每一所述电压值与预设电压值范围进行比较，若所述电压值超出所述预设电压值范围，则在所述第一控制电压输出端和所述第二控制电压输出端输出低电平，在所述第三控制电压输出端输出高电平。4.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，还包括电流检测电阻，所述电流检测电阻的一端分别与所述单片机的第二模数转换端和所述电池组的正极连接，所述电流检测电阻的另一端分别与所述单片机的第三模数转换端和接地端连接。5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述单片机分别从所述第二模数转换端获取第一电压，从所述第三模式转换端获取第二电压，并根据以下等式获取所述电池组的总电流值:I = (V1-V2)/R； 其中，I为所述总电流值，Vl为所述第一电压，V2为所述第二电压，R为所述电流检测电阻的电阻值。6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述单片机将所述总电流值与预设电流值范围进行比较，若所述总电流值超出所述预设电流值范围，则在所述第一控制电压输出端和所述第二控制电压输出端输出低电平，在所述第三控制电压输出端输出高电平。7.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，还包括热敏电阻，所述热敏电阻贴置于所述电池组外表面，且所述热敏电阻的一端与恒定电压源连接，所述热敏电阻的另一端与所述单片机的第四模数转换端连接。8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，所述单片机从所述第三模式转换端获取所述热敏电阻的电压值，并根据所述热敏电阻的电压值获取所述电池组的外表面的温度值，并将所述温度值与预设温度值范围进行比较，若所述温度值超出所述预设温度值范围，则在所述第一电压输出端、所述第二电压输出端以及所述第三电压输出端输出低电平。9.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述电池组的数量为多组，多组所述电池组以串联、并联或者以上二者的组合方式进行连接。10.—种移动电源，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的控制电路。
【文档编号】H02H7/18GK105914821SQ201610303462
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】托马斯·达密兹
【申请人】香港D&I企业有限公司