一种防止电池过充和过放的充电电路及其控制方法与流程

本发明涉及电路，具体涉及一种防止电池过充和过放的充电电路及其控制方法。

背景技术：

1、相关技术中的电池充电方案，都是依靠充电芯片自己实现停充、回充等控制功能；并依靠电池本身的电池保护板来防止过放。但由于充电芯片和电池保护板参数的离散性，所以不同充电芯片的实际停充、回充的电压值会有所差异，不同的电池保护板实际防止过放的电压值也会有所差异。且停充后，充电芯片还有供电输入，会使得电池端存在浮充电流，引起电池浮充问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种防止电池过充和过放的充电电路及其控制方法，能够可有效解决常规充电芯片电路中存在的停充、浮充、过放等问题，适配不同充电芯片和电池保护板，从而保护电池。

2、为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

3、一种防止电池过充和过放的充电电路，包括依次连接的电源输入端、充电开关电路、充电芯片、电池、放电开关电路和供电输出端，还包括满电检测电路和欠压检测电路；所述满电检测电路的两端分别连接所述电池和充电开关电路；所述欠压检测电路的两端分别连接所述电池和放电开关电路；

4、所述满电检测电路，用于在所述电源输入端接入直流电源的情况下，当检测到电池电压达到满电电压时，触发所述充电开关电路关断，以停止通过所述充电芯片对所述电池充电；当检测到电池电压降低到充电电压时，触发所述充电开关电路导通，以通过所述充电芯片对所述电池充电；其中，当所述电池满电时，输入到所述放电开关电路的电压和所述满电电压相等；所述充电电压基于对所述满电电压按设定比例降低得到；

5、所述欠压检测电路，用于当检测到电池电压低于亏电电压时，触发所述放电开关电路关断，以使所述电池停止通过所述供电输出端对外放电；当检测到电池电压达到放电电压时，触发所述放电开关电路导通，以使所述电池通过所述供电输出端对外放电；其中，当所述电池亏电时，输入到所述放电开关电路的电压和所述亏电电压相等；所述放电电压基于对所述亏电电压按设定比例升高得到。

6、进一步地，所述满电检测电路包括上电开关电路和第一比较电路，所述上电开关电路用于当所述电源输入端接入直流电源时，导通所述第一比较电路；

7、所述第一比较电路用于对所述电池电压进行分压，并分别确定分压后的电池电压与所述充电电压、所述满电电压的大小；当检测到电池电压达到满电电压时，输出触发所述充电开关电路关断的电平信号；当检测到电池电压降低到充电电压时，输出触发所述充电开关电路导通的电平信号。

8、进一步地，所述上电开关电路包括第一开关电路和第二开关电路，所述第一开关电路的两端分别连接所述电源输入端和所述第二开关电路，所述第二开关电路的另一端连接所述第一比较电路；所述第一开关电路用于当所述电源输入端接入直流电源时，触发所述第二开关电路导通，以使所述第一比较电路接入所述直流电源。

9、进一步地，所述第一比较电路包括第一分压电路和第一电压比较芯片，所述第一分压电路的输入端连接所述第二开关电路、分压端连接所述第一电压比较芯片。

10、进一步地，所述充电开关电路包括第一双向防倒灌开关，所述第一双向防倒灌开关的输入端连接所述电源输入端、输出端连接所述充电芯片的输入端、控制端连接所述满电检测电路的输出端；当所述满电检测电路输出低电平时，触发所述第一双向防倒灌开关导通；当所述满电检测电路输出高电平时，触发所述第一双向防倒灌开关关断。

11、进一步地，所述欠压检测电路包括第二分压电路和第二电压比较芯片，所述第二分压电路的输入端连接所述电池的输出端、分压端连接所述第二电压比较芯片。

12、进一步地，所述放电开关电路包括第二双向防倒灌开关，所述第二双向防倒灌开关的输入端连接所述电池的输出端、输出端连接所述供电输出端、控制端连接所述欠压检测电路的输出端；当所述欠压检测电路输出低电平时，触发所述第二双向防倒灌开关导通；当所述欠压检测电路输出高电平时，触发所述第二双向防倒灌开关关断。

13、进一步地，所述放电开关电路还包括第三开关电路，所述第三开关电路设置于所述第二双向防倒灌开关的控制端和所述欠压检测电路的输出端之间；当所述欠压检测电路输出低电平时，触发所述第三开关电路导通，以导通所述第二双向防倒灌开关；当所述欠压检测电路输出高电平时，触发所述第三开关电路关断，以关断所述第二双向防倒灌开关。

14、进一步地，所述第三开关电路为三极管，所述三极管的基极连接所述欠压检测电路的输出端、集电极连接所述第二双向防倒灌开关的控制端、发射极接地。

15、一种防止电池过充和过放的充电电路的控制方法，应用于上述任一所述的防止电池过充和过放的充电电路，所述方法包括以下步骤：

16、步骤s100，在所述电源输入端接入直流电源的情况下，当检测到电池电压达到满电电压时，满电检测电路触发所述充电开关电路关断，以停止通过所述充电芯片对所述电池充电；当检测到电池电压降低到充电电压时，满电检测电路触发所述充电开关电路导通，以通过所述充电芯片对所述电池充电；其中，当所述电池满电时，输入到所述放电开关电路的电压和所述满电电压相等；所述充电电压基于对所述满电电压按设定比例降低得到；

17、步骤s200，当检测到电池电压低于亏电电压时，欠压检测电路触发所述放电开关电路关断，以使所述电池停止通过所述供电输出端对外放电；当检测到电池电压达到放电电压时，欠压检测电路触发所述放电开关电路导通，以使所述电池通过所述供电输出端对外放电；其中，当所述电池亏电时，输入到所述放电开关电路的电压和所述亏电电压相等；所述放电电压基于对所述亏电电压按设定比例升高得到。

18、本发明的有益效果是：本发明提供一种防止电池过充和过放的充电电路及其控制方法，通过采用满电检测电路和充电开关电路相结合的方式来实现对电池电压的检测和充电的通断，不再依靠充电芯片自身的特性来实现充电和停充，有效防止电池的浮充和过快回充；通过采用欠压检测电路和放电开关电路来实现对电池电压的检测和放电的通断，不再依靠电池自身内部的电池保护板来实现防止过放，有效防止电池的过放，采用放电开关电路来实现欠压断电，不再依靠电池自身内部的电池保护板来实现过放保护，精度更高、可靠性更强。

技术特征：

1.一种防止电池过充和过放的充电电路，其特征在于，包括依次连接的电源输入端、充电开关电路、充电芯片、电池、放电开关电路和供电输出端，还包括满电检测电路和欠压检测电路；所述满电检测电路的两端分别连接所述电池和充电开关电路；所述欠压检测电路的两端分别连接所述电池和放电开关电路；

2.根据权利要求1所述的一种防止电池过充和过放的充电电路，其特征在于，所述满电检测电路包括上电开关电路和第一比较电路，所述上电开关电路用于当所述电源输入端接入直流电源时，导通所述第一比较电路；

3.根据权利要求2所述的一种防止电池过充和过放的充电电路，其特征在于，所述上电开关电路包括第一开关电路和第二开关电路，所述第一开关电路的两端分别连接所述电源输入端和所述第二开关电路，所述第二开关电路的另一端连接所述第一比较电路；所述第一开关电路用于当所述电源输入端接入直流电源时，触发所述第二开关电路导通，以使所述第一比较电路接入所述直流电源。

4.根据权利要求3所述的一种防止电池过充和过放的充电电路，其特征在于，所述第一比较电路包括第一分压电路和第一电压比较芯片，所述第一分压电路的输入端连接所述第二开关电路、分压端连接所述第一电压比较芯片。

5.根据权利要求4所述的一种防止电池过充和过放的充电电路，其特征在于，所述充电开关电路包括第一双向防倒灌开关，所述第一双向防倒灌开关的输入端连接所述电源输入端、输出端连接所述充电芯片的输入端、控制端连接所述满电检测电路的输出端；当所述满电检测电路输出低电平时，触发所述第一双向防倒灌开关导通；当所述满电检测电路输出高电平时，触发所述第一双向防倒灌开关关断。

6.根据权利要求1所述的一种防止电池过充和过放的充电电路，其特征在于，所述欠压检测电路包括第二分压电路和第二电压比较芯片，所述第二分压电路的输入端连接所述电池的输出端、分压端连接所述第二电压比较芯片。

7.根据权利要求6所述的一种防止电池过充和过放的充电电路，其特征在于，所述放电开关电路包括第二双向防倒灌开关，所述第二双向防倒灌开关的输入端连接所述电池的输出端、输出端连接所述供电输出端、控制端连接所述欠压检测电路的输出端；当所述欠压检测电路输出低电平时，触发所述第二双向防倒灌开关导通；当所述欠压检测电路输出高电平时，触发所述第二双向防倒灌开关关断。

8.根据权利要求7所述的一种防止电池过充和过放的充电电路，其特征在于，所述放电开关电路还包括第三开关电路，所述第三开关电路设置于所述第二双向防倒灌开关的控制端和所述欠压检测电路的输出端之间；当所述欠压检测电路输出低电平时，触发所述第三开关电路导通，以导通所述第二双向防倒灌开关；当所述欠压检测电路输出高电平时，触发所述第三开关电路关断，以关断所述第二双向防倒灌开关。

9.根据权利要求8所述的一种防止电池过充和过放的充电电路，其特征在于，所述第三开关电路为三极管，所述三极管的基极连接所述欠压检测电路的输出端、集电极连接所述第二双向防倒灌开关的控制端、发射极接地。

10.一种防止电池过充和过放的充电电路的控制方法，应用于权利要求1至9任一所述的防止电池过充和过放的充电电路，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及电路技术领域，具体涉及一种防止电池过充和过放的充电电路及其控制方法，电路包括包括依次连接的电源输入端、充电开关电路、充电芯片、电池、放电开关电路和供电输出端，还包括满电检测电路和欠压检测电路；电池满电时，满电检测电路触发充电开关电路关断，停止电池充电；电池电压降低到充电电压时，满电检测电路触发充电开关电路导通，对电池充电；电池亏电时，欠压检测电路触发放电开关电路关断，停止对外放电；电池电压达到放电电压时，欠压检测电路触发放电开关电路导通，电池对外放电；本发明能够可有效解决常规充电芯片电路中存在的停充、浮充、过放等问题，适配不同充电芯片和电池保护板，从而保护电池。

技术研发人员：罗泽辉,李红侠,张丽敏
受保护的技术使用者：广东天波信息技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11