专利名称：电池充电保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及供电电路领域，特别涉及一种电池充电电路中的高温或 低温保护电路。
背景技术：
随着电子产品的小型化，其在各行业的应用也越来越普及，如何进一步 保证电子产品在各种温度条件下的安全使用就成为电子产品设计者所必需考 虑的问题。例如当充电电池在高温或低温条件下进4亍充电或放电时，由于电 池的物理特性的变化，导致电池的损坏，造成电子产品不能正常使用，甚至 造成对使用者人身伤害，为此必须对电池在高温或低温条件下进行充放电保 护。目前充电保护电路主要包括一个电源管理芯片，可实现电池的充电管理，
但不具有高或低温充电保护电路，要想实现对电池充电高或低温充电保护， 需增加一颗专用的电池充电管理芯片来实现对电池充电的保护，此种电路结
构造成硬件资源浪费，增加了成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决电池充电保护电路中硬件资源浪费，以及保护 电路成本较高的不足。
为了解决上述不足，本实用新型的提供一种电池充电保护电路，通过控
制器11控制充电器14对充电电池13进行充电，该保护电路包括开关单元12和 温度传感器15，控制器11根据温度传感器15输入的信号，控制开关单元12导 通或截止。所述控制器ll上的电源、通用输入输出(GPIO， General-purpose I/O pore)和AC/DC输入分别与充电器14、第一M0S管Q1的栅极和温度传感器 15连接，充电电池13正极与第二MOS管Q2的漏极连接。
所述开关单元ll,用于控制充电电池13充电或停止充电，包括第一M0S管 Q1和第一M0S管Q2，第一MOS管的栅极、源极和漏极分别与微控制器ll通用输 入输出、第二M0S管Q2的栅极连接、地连接，第二M0S管Q2的源极和漏极分别 与控制器11的电源和充电电池13的正极连接。
所述二极管16用于保护充电电池13，其中二极管16阴极和阳极分别与第 二MOS管Q2源才及和4册才及连才妄。优选地，控制器优选型号为TW3029芯片。
本实用新型的通过温度传感器采集电池充电电路温度，由控制器进行处 理，经控制器上的通用输入输出输出高低电平控制信号，控制开关单元导通 或截止，从而实现电池充电高温或低温保护。可以有节约硬件资源，降低成 本。
图l为本实用新型的第一实施例电路原理图； 图2为本实用新型的第二实施例电路原理图。
本实用新型的目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做 进一步说明。
具体实施方式
参照图l，电池充电保护电路，包括控制器ll、开关单元12和温度传感器 15，其中开关单元12包括第一M0S管Q1、第二M0S管Q2，控制器ll上的电源、 通用输入输出和AC/DC输入分别与充电器14、第一M0S管Q1的源极和温度传感 器15连接，充电电池13与第二MOS管Q2的漏极连4妄。
开关单元12用于控制充电电池13充电或停止充电，由控制器ll发出控制 信号控制开关单元12导通或截止，其中第一M0S管Q1的栅极与微控制器11通用 输入输出连接，第一M0S管Ql的源极与第二M0S管Q2的栅-极连接，第一M0S管Q1 的漏极与地连接，第二MOS管Q2的源极和漏极分别与控制器11电源和充电电池 13正极连接。控制器11为TW3029芯片。
由控制器11将温度传感器15采集的温度信号转换成数字信号，并对该数 字信号进行数字化处理生成数据，该数据与设在微处理ll中的温度范围值数 据进行比较，确定温度传感器15采集的温度是否在预设的温度范围内，如果 釆集的温度在预设的温度范围内时，由控制器ll上的通用输入输出输出高电 平控制信号，否则输出低电平控制信号，来控制开关单元12导通或截止，从 而控制电池充电13或停止充电，其中电池充电电路工作温度范围根据需要设 置。
具体地说，将电池充电电路工作温度范围设在-30°C~65°C，当温度传感 器15采集的电池充电电路温度为高温66。C时，温度传感器15将此时的温度信号 输送给控制器11上的AC/DC，由控制器ll将温度信号转换成数字信号，并对该 数字信号进行数字化处理生成数据，将该数据与设在微处理ll中的温度范围-30°C ~ 65。C数据进行比较，确定温度传感器15采集的温度是否在设置的范围 内，由于温度传感器15采集电池充电电路温度为66。C，不在设定的温度范围 -30°C~65°C，控制器ll根据比较结果，通过通用输入输出输出低电平控制信 号，开关单元12中的第一M0S管Q1截止，导致第二Q2也截止，从而充电回路断 开，充电电池13停止充电。
当温度传感器15采集的电池充电电路温度为低温-35t时，温度传感器15 将此时的温度信号输送给控制器11上的AC/DC，由控制器11将温度传感器15输 入的温度信号转换成数字信号，并对该数字信号进行数字化处理生成数据， 将该数据与设在微处理11中的温度范围-30°C ~ 65t数据进行比较，确定温度 传感器15采集的温度不在范围内，控制器ll根据比较结果，通过通用输入输 出输出低电平控制信号给开关单元12，开关单元12中的第一M0S管Q1截止，导 致第二M0S管Q2也截止，/人而充电回3各断开，充电电池134亭止充电。
当温度传感器15采集电池充电电路温度重新回到预设的温度范围-30。C 65。C内，如20"C时，温度传感器15将此时的温>^信号输送给控制器11上的 AC/DC，由控制器11将温度传感器15输入的温度信号转换成数字信号，并对该 数字信号进行数字化处理生成数据，将该数据与设在控制器ll中的温度范围 -30。C-65。C数据进行比较，确定温度传感器15采集的温度不在范围内，控制 器ll比较根据结果，由通用输入输出输出高电平控制信号给开关单元12,开 关单元12中的第一M0S管Q1导通，导致第二M0S管Q2也导通，从而充电回路导 通，充电电池13可以充电，充电器14还通过控制器11上的电源向控制器11提 供工作电源，并通过开关单元12对电池进行充电。
在第一实施例&出上还提出第二实施例，如图2所示，与第一实施例电路 图相比，还包括二极管16，其中二极管16的阴极和阳极分别与第二MOS管Q2的 源极和漏极连接，将温度传感器15改为热敏电阻17，其他电路构结构及连接 关系不变。由于控制器11中的AC/DC输出恒流源，热敏电阻R的阻值与温度成 线性关系，因此热敏电阻17上的电压降也与温度成线性关系，控制器ll上的 AC/DC接收到变化的电压后，由控制器ll将根据热敏电阻l7上的电压转换成数 字信号，并与设在微处理ll中的温度范围值进行比较，确定热敏电阻17采集 的温度是否在范围内，如果釆集的温度在设定的范围内时，控制器ll上的通 用输入输出输出高电平控制信号，否则输出低电平控制信号，来控制开关单 元12导通或断开，/人而控制充电电池13充电或停止充电，其中热壽丈电阻17选 用NCP15XW223J03RC，电池充电电路工作温度范围根据需要设置。
具体地说，将电池充电电路工作温度范围设在-30°(:~65°(:，当热敏电阻 17采集电池充电电路温度为高温7(TC时，由于热敏电阻17的阻值成线性变化，从而导致热敏电阻R上的电压降发生变化，并将此时热敏电阻17上的电压经 AC/DC输入控制器11，由控制器11将热敏电阻17上的电压转换成数字信号，并 对该数字信号进行数字化处理生成数据，将该数据与设在微处理l 1中的温度 范围-30。C 65"C数据进行比较，确定热敏电阻17采集的温度不在范围内，控 制器ll根据比较结果，由通用输入输出输出低电平控制信号给开关单元12， 开关单元12中的第一M0S管Q1截止，导致第二M0S管Q2也截止，从而充电回路 断开，充电电池13停止充电。同时控制器11可以由充电器14提供工作电源进 行工作，由于此时二极管16的阴极电压高于其阳极电压，不能导通工作，充 电电池l 3不能给通过二极管16给控制器1 l提供工作电源进行工作。
当热敏电阻R采集电池充电电路温度为低温-40。C时，热敏电阻17上的电压 降也发生变化，并将此时热敏电阻17上的电压经AC/DC输入控制器11，由控制 器ll将热敏电阻R上的电压转换成数字信号，并对该数字信号进行数字化处理 生成数据，将该数据与设在微处理11中的温度范围-30。C-65。C数据进行比较， 确定热敏电阻17采集的温度不在范围内，控制器ll根据比较结果，由通用输 入输出输出低电平控制信号给开关单元12，开关单元12中的第一M0S管Q1截 止，导致第二M0S管Q2也截止，从而充电回路断开，充电电池13停止充电，同 时控制器11可以由充电器14提供工作电源进行工作，由于此时二极管16的阴 极电压高于其阳极电压，不能导通工作，充电电池13不能给通过二极管16给 控制器ll提供工作电源进行工作，此时可以通过充电器14给控制器11提供工 作电源。
当热敏电阻17采集电池充电电路温度重新回到预设的温度范围-30°C~ 65"C内，如30"C时，热敏电阻R上的电压发生变化，控制器11上的AC/DC输入电 压也发生变化，由控制器11将20。C时热敏电阻R上的电压转换成换成数字信号， 并对该数字信号进行处理生成数字数据，将该数字数据与设在控制器ll中的 温度范围数据进行比较，确定热敏电阻R上的该数字数据在设定的范围内，控 制器ll根据比较结果，通过通用输入输出输出高电平控制信号，此时开关单 元12中的第一M0S管Q1导通，导致第二M0SQ2也导通,从而充电回路导通，充 电电池可以进行充电，同时充电器14还通过控制器11上的电源向控制器11提 供工作电源。若充电器14提供的电压低于充电电池13的电压时，由于二极管 16的阳极电压高于其阴极电压，二极管16导通，此时充电电池还通过二极管 16向控制器11提供一部分电能，另一部分电能由充电器14提供。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专 利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型 的专利保护范围内。
权利要求1.一种电池充电保护电路，通过控制器(11)控制充电器(14)对充电电池(13)进行充电，其特征在于，该保护电路包括开关单元(12)和温度传感器(15)，控制器(11)根据温度传感器(15)采集的信号，控制开关单元(12)导通或截止。
2. 根据权利要求1所述的电池充电保护电路，其特征在于，所述开关单元(12) 包括第一M0S管(Ql)和第一M0S管(Q2)，第一MOS管的栅极、源极和 漏极分别与微控制器(11)通用输入输出、第二M0S管(Q2)的栅极连接、地 连接，第二M0S管(Q2)的源极和漏极分别与控制器(11)的电源和充电电池(13) 的正极连接。
3. 根据权利要求l所述的电池充电保护电路，其特征在于，所述温度 传感器(15 )还可以是热敏电阻(n )。
4. 根据权利要求3所述的电池充电保护电路，其特征在于，所述热敏电 阻(17 )为NCP15XW223J03RC。
5. 根据权利要求l所述的电池充电保护电路，其特征在于，还包括二极 管(16)用于保护充电电池(13)， 二极管(16)的阴极和阳极分别与第二MOS 管(Q2)的源极和漏极连接。
6. 根据权利要求l所述的电池充电保护电路，其特征在于，电池充电保 护电路预设温度范围为-30°C~65°C。
7. 根据权利要求1所述的电池充电保护电路，其特征在于，控制器为 TW3029芯片。
专利摘要本实用新型的提供一种电池充电保护电路，通过控制器控制充电器对充电电池进行充电，该保护电路包括开关单元和温度传感器，控制器根据温度传感器输入的信号，控制开关单元导通或截止。通过温度传感器采集电池充电电路温度，由控制器进行处理，输出高低电平控制信号，控制开关单元导通或截止，从而实现电池充电高温或低温保护。本实用新型可以避免现有电池充电保护电路硬件资源浪费，从而降低成本。
文档编号H02H7/18GK201146378SQ200720309410
公开日2008年11月5日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者宁 刘, 斌 曹, 杨兆良, 王金良 申请人:比亚迪股份有限公司