电池快充电路的制作方法

文档序号:13940066阅读:290来源:国知局
电池快充电路的制作方法

本实用新型涉及到电池的技术领域,特别是涉及到电池快充电路。



背景技术:

智能手机的快速发展给锂电池行业带来了新的挑战,对电池的容量和体积的要求也越来越高,而电池的大容量与小体积相矛盾,于是,快充技术被市场所接受,单个电芯已经不能满足对现在大容量的要求,所以通常采用并联电芯的方法增加容量。

但是如果简单的将电芯并联,MOS并联,在进行大电流充电时,会因为电芯、器件的差异,导致两电芯充电电流不一致,而产生充电速度快的电芯会优先启动过充保护,另外一只电芯却未充满的现象发生,另一方面,两个MOS的差异会使流经MOS的电流不一致,导致MOS的温升出现差异,从而容易导致电池充放电失效。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的为提供一种两并电池快充电路,旨在解决电池中并联电路之间充放电互相影响的技术问题。

本实用新型提出一种电池快充电路,包括连接器以及多个相同的充放电回路;多个所述充放电回路并联连接至所述连接器;

所述充放电回路包括电芯以及第一保护器件,所述第一保护器件包括MOS管和保护IC;所述电芯、MOS管以及连接器串联连接形成回路,所述保护IC连接所述MOS管与所述电芯并联,所述保护IC检测到所述回路充放电过流或过压时,所述保护IC控制所述MOS断开回路。

进一步地,所述充放电回路为两个。

进一步地,还包括第二保护器件,所述电芯与所述第二保护器件串联,当所述回路充放电过流或过压时,所述第二保护器件断开回路。

进一步地,所述第二保护器件为热敏电阻或断路器。

进一步地,还包括有精密电阻,所述精密电阻串联在所述电芯与所述MOS管之间。

进一步地,还包括PCB板,多个所述充放电回路对称布局设置在所述PCB板上。

进一步地,还包括每个所述充放电回路中用于作电流线路的铜皮,且每个充放电回路中的铜皮长度、宽度以及电流接入位置一致。

进一步地,设置有所述铜皮电流线路的PCB板为多层。

本实用新型提供的电池快充电路,通过并联多个充放电回路,每个充放电回路串联一个第一保护器件这种方式来保护每个回路,并联支路之间互不影响,即使电池充电速度不同步也不会影响整个电池的性能,这种设置安全且可控性强,由于每个充放电回路相同,所以其回路中的电流一致,使得多个电芯同时充满或放完,这样电池不容易损坏。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的电池快充电路电路示意图;

图2是本实用新型一实施例的电池快充电路电路图。

本实用新型目的的实现、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

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

另外,在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

参照图1至图2,本实用新型提供了一种电池快充电路,包括有连接器以及多个相同的充放电回路;多个充放电回路并联连接至连接器。

其中,充放电回路包括电芯以及第一保护器件,第一保护器件包括MOS管和保护IC;电芯、MOS管以及连接器串联连接形成回路,保护IC连接MOS管且与电芯并联,保护IC检测到回路充放电过流或过压时,控制MOS管断开上述回路。

上述电池快充电路,通过并联多个充放电回路,每个充放电回路串联一个第一保护器件这种方式来保护每个回路,并联支路之间互不影响,即使电池充电速度不同步也不会影响整个电池的性能,安全且可控性强,由于每个充放电回路相同,所以其回路中的电流一致,使得多个电芯同时充满或放完,这样电池不容易损坏。

本实施例中,上述充放电回路为两个,分别为第一充放电回路和第二充放电回路,具体如图2所示,U1和U2为相同的保护IC:

其中,在第一充放电回路中,电芯B1的正极(B+1)分别连接连接器的三个P+端,电芯B1的负极(B-1)连接MOS管Q1的引脚1(source1)、引脚2(source1)、引脚4(source1)、引脚5(source1)以及U1的引脚3(VINI),MOS管的引脚6(source2)、引脚7(source2)、引脚9(source2)、引脚10(source2)与连接器的三个P-端连接从而形成整个回路。

U1的引脚2(VDD)与电芯B1的正极(B+1)连接,并通过电容C1接地,U1的引脚1(VSS)接地;U1的引脚4(VM)与连接器的三个P-端连接,MOS管Q1的引脚3(Gate1)和引脚8(Gate2)分别和U1的引脚6(DO)和引脚5(CO)连接,这样当回路充放电过流或过压时U1可以控制MOS管Q1断开,从而使回路断开。

第二充放电回路中,电芯B2的正极(B+2)分别连接连接器的三个P+端,电芯B2的负极(B-2)连接MOS管Q2的引脚1(source1)、引脚2(source1)、引脚4(source1)、引脚5(source1)以及U2的引脚3(VINI),MOS管的引脚6(source2)、引脚7(source2)、引脚9(source2)、引脚10(source2)与连接器的三个P-端连接从而形成整个回路。

U2的引脚2(VDD)与电芯B2的正极(B+2)连接并通过电容C8接地,U2的引脚1(VSS)接地;U2的引脚4(VM)与连接器的三个P-端连接,MOS管Q2的引脚3(Gate1)和引脚8(Gate2)分别和U2的引脚6(DO)和引脚5(CO)连接,这样当回路充放电过流或过压时U2可以控制MOS管Q2断开,从而使回路断开。

当上述电池快充电路充电时,在充电过程中电流从连接器P+端流出,再分两个支路分别流经电芯B1与电芯B2的正极,再由电芯B1与电芯B2的负极流出,分别流经MOS管Q1和MOS管Q2,再到连接器的P-端,从而完成电池的充电。

当上述电池快充电路放电时,在放电过程中电流分别从电芯B1与电芯B2的正极流出,流经连接器的P+端,再从连接器的P-端分别流经MOS管Q1和MOS管Q2,再到电芯B1与电芯B2的负极从而完成电池的放电。

为了保证上述电路工作正常,在U1的引脚2(VDD)与电芯B1的正极(B+1)的连线之间设置有测试点JP1,U2的引脚2(VDD)与电芯B2的正极(B+2)的连线之间设置有测试点JP2,测试两个充放电回路是否正常时,先接通其中一个,例如先接通测试点JP1,检查回路是否正常,若是正常,再换接通第二充放电回路中的测试点JP2,若是全部都正常工作,则全部接通。

进一步地,为使两个充放电回路的阻抗一致,MOS管Q1与串联的电容C2和电容C3并联连接,在U1引脚4与连接器的P-端之间串联一个电阻R2,U1的引脚1和引脚2与电芯B1的正极之间串联一个电阻R1。

MOS管Q2与串联的电容C7和电容C8并联连接,在U2引脚4与连接器的P-端之间串联一个电阻R4,U2的引脚1和引脚2与电芯B2的正极之间串联一个电阻R3。

其中,上述第一充放电回路中串联的电容C2与电容C3与第二充放电回路中串联的电容C7和电容C8相同,电阻R2和电阻R4相同,且其阻值范围为1k+/-5%Ω;电阻R1和电阻R3相同,且其阻值范围为330R+/-5%。

本实施例中,为了使两个支路的电流一致,阻抗一致,在电芯B1与MOS管Q1之间串联有精密的电阻,如并联的两个电阻RS1和RS2;在电芯B2与MOS管Q2之间串联有两个并联的电阻RS3和RS4,其中电阻RS1和电阻RS2以及电阻RS3和电阻RS4的阻值一致,皆为0.006R+/-1%。

在本实施例中,连接器还包括有TH端和ID端,其中TH端分别连接有TH以及TH1,且TH1分别与电容C5以及连接器的P-端连接,电容C5与电容C4串联连接至连接器的P+端;ID端分别连接有ID以及ID1,且ID1与电容C5以及连接器的P-端连接,电容C5与电容C4串联连接至连接器的P+端,用于匹配手机以及检测温度,从而保证供电质量。

优选地,上述电池快充电路还包括第二保护器件,电芯与第二保护器件串联,第二保护器件连接在电芯的正极,当上述回路充放电过流或过压时,第二保护器件启动保护,断开回路,从而使保护上述电池快充电路。如图1所示,其中,第二保护器件可以为PTC(热敏电阻)或者Breaker(断路器)。

这样设,使得上述电池快充电路具有二重保护,当第一保护器件损坏或有异常时,还有第二保护器件可以起到保护作用,这样使得上述电池快充电路使用更加安全。

上述充放电回路设置在PCB板上,且呈对称布局,电线预计电子器件以及电线皆对称布局,这样能使整个电池快充电路更加均衡,使每条支路上的总阻抗尽量一致。

另外,每个上述充放电回路的电芯都在前期进行匹配,每个电芯之间的压差不超过5mV,PCB板上设置有用于作导线的铜皮,也即用铜皮作电流线路,每个器件之间通过铜皮导电而形成回路,且每个充放电回路的铜皮的长度、宽度以及电流的接入位置都一致,这样使得上述每个回路中的阻抗更加接近,让流经每个回路中的电流一致,电池不容易损坏。

为了使得充放电的效果更加好、更加快,每个回路中的总阻抗设置尽量小,其中,可以将回路中关键器件的温升降低,例如增加铜皮电流线路的层数,本实施例中,PCB板设置有四层,其中一层放置器件以及信号线,其中有三层设置铜皮电流线路,其每相邻的两层PCB板之间设置有绝缘介质层。在另一实施例中,PCB板设置有四层,其中上下两层分别用于放置器件以及设置信号线,中间两层用于设置铜皮电流线路;另外,在满足厚度和弯折性的前提下,也可以增加铜皮厚度。

综上所述,本实用新型提供的电池快充电路,通过并联多个相同的充放电回路,每个充放电回路串联一个第一保护器件这种方式来保护每个回路,并联支路之间互不影响,即使电池充电速度不同步也不会影响整个电池的性能,这种设计安全且可控性强,而且在这个基础上,在每个回路上串联相同的精密电阻,采用阻抗一致性好的电芯,从而使得每个回路之间的阻抗一致,即使得流经的电流一致,让电池不容易损坏,而且使阻抗尽量小,充放电效果更好、更快。

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。

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