本申请涉及集成电路设计领域，具体地，涉及一种充电电路和电池。
背景技术：
对于电子设备来说，由于充电越快，越节省时间，尤其是对于便携电子设备，用户往往需要快速充电功能，并且充电越快的设备越受欢迎。因此，近年来，针对各种快速充电技术进行了大量研究。
通常是采用提升充电电流的方式来加快充电速度。
但是发明人发现，当提升充电电流后，电芯温度成为另一限制。即，当充电电流较大，且充电持续时间较长时，会导致电芯温度上升，如果电芯温度过高，可能导致电池性能下降，严重时会导致电池永久损坏，也存在安全隐患。
技术实现要素：
本申请实施例中提供了一种充电电路和电池，用于解决现有技术中充电过程中，电芯温度过高导致的安全性下降的问题。
根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种充电电路，包括：充电回路，用于向电芯充电；传感器，该传感器位于电池内，且与该电芯的距离小于预定距离，用于感应该电芯的温度；该传感器为负温度系数传感器或正温度系数传感器；恒流源，用于为该传感器提供电流；场效应晶体管，用于在导通时，分流该充电回路的充电电流；第一运算放大器op2，用于在所述传感器感应到的电芯温度超过预定温度tch时，控制场效应晶体管导通，该预定温度为预先设定的、电芯的最大充电温度。
根据本申请实施例的第二个方面，还提供了一种电池，包括：电芯，以及如上述的充电电路。
采用本申请实施例中提供的充电电路和电池，通过正温度系数或负温度系数的传感器来感应电芯的温度，当检测到电芯温度过高时，导通场效应晶体管，对充电回路的充电电流进行分流，降低电芯的充电电流，以降低电芯的温度，从而形成电芯温度的负反馈电路，当稳定时，将控制电芯温度保持在设定温度充电，防止电芯温度过高，提高了充电的安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请实施例一的充电电路的电路图。
具体实施方式
在实现本申请的过程中，发明人发现，在现有技术中，采用提升充电电流的方式来加快充电速度时，充电时间持续一段时间之后，会导致电芯温度上升，如果电芯温度过高，可能导致电池性能下降，严重时会导致电池永久损坏，同时也会造成安全隐患。
为解决上述问题，本申请提供了一种充电电路和电池，通过正温度系数或负温度系数的传感器来感应电芯的温度，当传感器检测到电芯温度过高时，导通场效应晶体管，对充电回路的充电电流进行分流，降低电芯的充电电流，以降低电芯的温度，从而形成电芯温度的负反馈电路，当稳定时，将控制电芯温度保持在设定温度充电，防止电芯温度过高，提高了充电的安全性。
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
图1示出了根据本申请实施例一的充电电路的电路图。
如图1虚线框内电路所示，根据本申请实施例一的充电电路，包括：
充电回路，该充电回路包括第二pmos管mpa，第三pmos管mpb，第一nmos管mn1，电阻r3，第二运算放大器op1；
传感器，该传感器位于电池内，且与电芯bat的距离小于预定距离，用于感应该电芯的温度；
电流源，用于为该温敏电阻rntc提供电流；
第一pmos管mpc，用于在导通时，分流该充电回路的充电电流；
第一运算放大器op2，用于在传感器感应到的电芯温度超过预定温度tch时，控制第一pmos管导通，该预定温度为预先设定的、电芯的最大充电温度。
在具体实施时，根据本申请实施例的充电电路可以封装在同一芯片内。
在具体实施时，传感器可以采用负温度系数的温敏电阻rntc，即，该电阻rntc的电压差随温度上升而下降。
在具体实施时，温敏电阻与电芯之间的距离可以是小于5毫米的距离，本申请对此不作限制。由于传感器和电芯的距离很近，由于热传导的作用，两者的温度非常接近，可以认为近似相同。
在具体实施时，设定的电芯最大充电温度可以是根据电芯的材质、环境因素等确定的安全充电温度，例如45摄氏度、50摄氏度等，本申请对此不作限制。
在具体实施时，电流源i1可以为精确的、且不受温度变化而变化的恒流源。
在具体实施时，该第一pmos管mpc也可以采用nmos管来实现，本申请对此不作限制。
上述各部件的具体连接关系如下：
该第一运算放大器op2的正输入端接该传感器的一端；负输入端接第一参考电压vr2；该传感器另一端接地；pmos管mpc的栅极接第一运算放大器op2的输出端，源极接电源vdd。
充电回路中，第二pmos管mpa的漏极接电芯bat的正极，该第二pmos管mpa的栅极接该第三mpos管mpb的栅极；该第三pmos管的漏极接该第一nmos管mn1的漏极，该第三pmos管的栅极和该第三pmos管的漏极连接；该第一nmos管的栅极接该第二运算放大器op1的输出端，该第一nmos管的源极接该电阻r3；该第二运算放大器的正输入端接第二参考电压vr1，负输入端接该第一nmos管的源极，输出端接该第二pmos管的栅极；该电阻r3的一端接该第一nmos管的源极，另一端连接至该电芯的负极后接地；该第二pmos管的的漏极接该第一nmos管的源极；该第一pmos管的漏极接该第一nmos管的源极。
在具体实施时，该传感器还可以是正温度系数的温敏电阻。此时，第二运算放大器的正输入端接参考电压vr2，负输入端接温敏电阻。
在具体实施时，参考电压vr2和vr1可以采用现有技术中常见的带隙基准电路产生，为了简化描述，此处省略描述。
在具体实施时，该传感器的电阻值满足以下条件：当该温敏电阻的温度达到预定温度tch时，该传感器的电阻值rntc(tch)与该电流源的电流i1的乘积的大小等于该第一参考电压vr2，其中，该预定温度为预先设定的、该电芯的最大充电温度。
在具体实施时，当该第一运算放大器的输出电压使得该第一pmos管的|vgs|小于|vthp|时，该第一pmos管mpc截止；其中，该|vgs|为该第一pmos管的栅源电压的绝对值，|vthp|为该第一pmos管mpc的阈值电压的绝对值。
具体地，当电芯bat温度较低时，电阻rntc的电阻较高，电流源流经电阻rntc产生的电压vrt大于vr2，此时运算放大器op2输出信号gmpc电压为高电平，等于电源电压，从而使得该第一pmos管的|vgs|小于|vthp|，pmos管mpc处于截止状态，从而不影响的充电回路的充电。
充电回路的工作原理如下：运算放大器op1与nmos管mn1、电阻r3构成负反馈环路，运算放大器调整使得v3电压等于vr1的电压，此时电阻r3的电流等于vr1/r3，其中vr1为参考电压vr1的电压值，r3为电阻r3的电阻值。根据基尔霍夫定律，电阻r3的电流值等于nmos管mn1的漏极电流值，也等于pmos管mpb的漏极电流值，pmos管mpa与pmos管mpb构成电流镜，复制电流，例如mpa的宽长比与mpb的宽长比之比为n∶1，则mpa的漏极电流等于mpb的漏极电流的n倍。因此mpa以n乘于第一参考电压vr1再除以电阻r3的阻值的恒定电流对电芯bat进行充电。
在具体实施时，当该温敏电阻的端电压vrt随该电芯的温度升高，使得该第一运算放大器的输出电压降低，使得|vgs|大于|vthp|时，该第一运算放大器控制该第一pmos管mpc导通，该第一mpos管分流该第一nmos管的漏极电流，使得该第一充电回路的充电电流降低。
具体地，当电芯温度接近设定的电芯最大充电温度时，rntc的电阻较之前降低，导致vrt的电压接近或低于vr2电压时，gmpc电压下降，在|vgs|大于|vthp|时，pmos管mpc导通，分流mn1的漏极电流，使得mn1的漏极电流减小，即mpb的漏极电流也减小，mpa的漏极电流也随之减小，这样形成负反馈电路，此负反馈电路稳定时将调整使得vrt的电压等于vr2的电压，此时电芯的温度等于设定的电芯最大充电温度，例如45摄氏度。
采用本申请实施例中的充电电路，通过正温度系数或负温度系数的传感器来感应电芯的温度，当传感器检测到电芯温度过高时，导通第一pmos管mpc，对充电回路的充电电流进行分流，降低电芯的充电电流，以降低电芯的温度，从而形成电芯温度的负反馈电路，当稳定时，将控制电芯温度保持在设定温度充电，防止电芯温度过高，提高了充电的安全性。
另外，采用本申请实施例中的充电电路，在持续充电导致电芯发热时，能够在充电温度和充电电流之间进行平衡，维持电池在充电所允许的最大温度下进行最大电流充电，充电效率高。
实施例二
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种电池。
根据本申请实施例二的电池包括：电芯bat，以及根据本申请实施例一的充电电路。
本申请实施例中的电池中的充电电路的具体实施可以参照本申请实施例一中的充电电路的实施，重复之处不再赘述。
采用本申请实施例中的电池，通过正温度系数或负温度系数的传感器来感应电芯的温度，当传感器检测到电芯温度过高时，导通第一pmos管mpc，对充电回路的充电电流进行分流，降低电芯的充电电流，以降低电芯的温度，从而形成电芯温度的负反馈电路，当稳定时，将控制电芯温度保持在设定温度充电，防止电芯温度过高，提高了充电的安全性。
另外，采用本申请实施例中的电池，在持续充电导致电芯发热时，能够在充电温度和充电电流之间进行平衡，维持电池在充电所允许的最大温度下进行最大电流充电，充电效率高。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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，则可对这些实施例作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申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。