充放電電路的制作方法
【專利摘要】一種充放電電路，包括雙路開關(guān)電路，雙路開關(guān)電路的作用在于是防止充放電同時接通時，電流直接從充電入口流向放電出口，從而燒壞電路板。上述充放電電路可以做到充電時不放電、放電時不充電的效果，防止逆流現(xiàn)象產(chǎn)生。
【專利說明】 充放電電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及充放電電路，特別是涉及一種應(yīng)用于電子產(chǎn)品上的充放電電路。

【背景技術(shù)】
[0002]能源短缺和環(huán)境污染是當今世界能源工業(yè)發(fā)展面臨的兩大挑戰(zhàn)，因此開展動力電池新能源刻不容緩。動力電池已廣泛應(yīng)用于人類的生活和工作中，而現(xiàn)有的商品化二次電池種類繁多，如燃料電池、鉛酸電池以及鋰離子電池等等。隨著社會經(jīng)濟和科技的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的推廣，現(xiàn)今市面上電子類產(chǎn)品多種多樣，大屏幕電子產(chǎn)品幾乎風靡整個電子市場，如觸屏手機、平板電腦等等。這類電子產(chǎn)品的大屏幕、多功能以及輕便小巧，方便攜帶，現(xiàn)代工作人士在出差或出行途中必不可少的出行隨身用品。正因為這類的電子產(chǎn)品的大屏幕和多功能，其耗電量相當大，對電池電量也提出了一個新的挑戰(zhàn)。而目前市面上的鋰離子電池的容量最多只能支持幾個小時工作時間，因此，移動電源、備用電源等能源類電子產(chǎn)品應(yīng)運而生。
[0003]鋰離子電池具備能量密度高、輸出功率高、壽命長、充放電效率高、適用溫度范圍寬、自放電低、負載特性好、溫度存儲性能好、低內(nèi)阻、無記憶效應(yīng)、可實現(xiàn)快速充電、安全性高、可靠性高、成本低以及可重復(fù)使用等特征，成為目前電池類工業(yè)中最為暢銷的電池，并且廣泛引用于觸屏手機、平板電腦、筆記本以及移動電源等。然而，電子產(chǎn)品同時充放電時如果發(fā)生逆流等情況，鋰離子電池的壓力和熱量會大量增加，容易引起電火花、燃燒甚至爆炸。
實用新型內(nèi)容
[0004]基于此，提供一種能防止逆流情況的充放電電路。
[0005]一種充放電電路，包括電源電路、充電電路、放電電路和雙路開關(guān)電路；所述電源電路的正極通過所述雙路開關(guān)電路一路連接所述充電電路的輸出端，所述雙路開關(guān)電路的另一路連接所述放電電路的輸入端，所述電源電路的負極接地，所述放電電路為DC/DC升壓放電電路。
[0006]在其中一個實施例中，還包括第一開關(guān)，所述電源電路通過所述第一開關(guān)連接所述雙路開關(guān)電路。
[0007]在其中一個實施例中，所述DC/DC升壓放電電路包括:DC/DC控制器S8365或S8366、第一電感器、第一 M0SFET、第一二極管、第一電容器、第二電容器、第三電容器、第四電容器、第一電阻器、第二電阻器、放電電路輸入端和放電電路輸出端，所述DC/DC控制器S8365 或 S8366 包括 EXT 腳、VSS 腳、0N/0FF 腳、FB 腳、CSP 腳和 VDD 腳；
[0008]所述放電電路輸入端通過所述第一電容器接地，所述放電電路輸入端連接0N/0FF腳和VDD腳，所述放電電路輸入端通過所述第一電感器連接所述第一二極管的正極，所述第一二極管的負極連接所述放電電路輸出端，所述第一二極管的正極連接所述第一 MOSFET的漏極，所述第一 MOSFET的源極接地，所述第一 MOSFET的柵極連接所述EXT腳，所述第一二極管的負極通過所述第四電容器接地，所述第一二極管的負極通過所述第一電阻器和所述第二電阻器接地，所述第三電容器和所述第一電阻器并聯(lián)連接，所述VSS腳接地，所述CSP腳通過所述第二電容器接地，所述FB腳連接所述第一電阻器和所述第二電阻器的交接點。
[0009]在其中一個實施例中，還包括保護電路，所述電源電路通過所述保護電路連接所述雙路開關(guān)電路。
[0010]在其中一個實施例中，所述保護電路包括過流保護電路和過熱保護電路中的至少一種。
[0011 ] 在其中一個實施例中，所述保護電路包括自恢復(fù)保險絲和NTC熱敏電阻器中的至少一種。
[0012]在其中一個實施例中，還包括過壓保護電路，所述過壓保護電路和所述電源電路并聯(lián)連接。
[0013]在其中一個實施例中，所述過壓保護電路包括第一壓敏電阻器和第一 LED燈，所述電源電路的正極通過第一壓敏電阻器連接第一 LED燈的正極，第一 LED燈的負極接地；或者所述電源電路的正極連接第一 LED燈的正極，第一 LED燈的負極通過第一壓敏電阻器接地。
[0014]在其中一個實施例中，所述充電電路包括USB電路。
[0015]上述充放電電路，包括雙路開關(guān)電路，雙路開關(guān)電路的作用在于是防止充放電同時接通時，電流直接從充電入口流向放電出口，從而燒壞電路板。上述充放電電路可以做到充電時不放電、放電時不充電的效果，防止逆流現(xiàn)象產(chǎn)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為第一實施例充放電電路的模塊圖；
[0017]圖2為第二實施例充放電電路的模塊圖；
[0018]圖3為第三實施例充放電電路的模塊圖；
[0019]圖4為第四實施例充放電電路的模塊圖；
[0020]圖5為一實施例放電電路的原理圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細描述。
[0022]如圖1所示，為第一實施例充放電電路的模塊圖。
[0023]一種充放電電路，包括電源電路110、充電電路120、放電電路130和雙路開關(guān)電路140。電源電路110的正極通過雙路開關(guān)電路140 —路連接充電電路120的輸出端，而雙路開關(guān)電路140的另一路連接放電電路130的輸入端，電源電路110的負極接地，放電電路130為DC/DC升壓放電電路。雙路開關(guān)電路140可以是撥動開關(guān)或者單刀雙擲開關(guān)，即電源電路110在同一時間只能接通充電電路120或放電電路130。防止充放電同時接通時，電流直接從充電入口流向放電出口，從而燒壞電路板。
[0024]上述充放電電路，防止充放電同時接通時，電流直接從充電入口流向放電出口，從而燒壞電路板?？梢宰龅匠潆姇r不放電、放電時不充電的效果，防止逆流現(xiàn)象產(chǎn)生。
[0025]圖2為第二實施例充放電電路的模塊圖，在本實施例中，對第一實施例進行了改進，加入了一個總開關(guān)250，即包括電源電路210、充電電路220、放電電路230、雙路開關(guān)電路240和總開關(guān)250。總開關(guān)250接在電源電路210和雙路開關(guān)電路240之間。
[0026]加入了總開關(guān)250，在電源電路210不需要工作(充放電)時可以關(guān)閉電路，既安全可靠也節(jié)約能源。
[0027]圖3為第三實施例充放電電路的模塊圖，在本實施例中，對第二實施例進行了進一步的改進，加入了一個保護電路360，即包括電源電路310、充電電路320、放電電路330、雙路開關(guān)電路340、總開關(guān)350和保護電路360。保護電路360接在電源電路310和總開關(guān)350之間。
[0028]保護電路360包括一個實現(xiàn)過流保護作用的自恢復(fù)保險絲R4和一個實現(xiàn)過熱保護作用的NTC熱敏電阻器R5。
[0029]自恢復(fù)保險絲R4是由經(jīng)過特殊處理的聚合樹脂及分布在里面的導電粒子組成。聚合樹脂精密地將導電粒子束縛在結(jié)晶狀導電通路，此時的自恢復(fù)保險絲R4為低阻值狀態(tài)，線路上流經(jīng)自恢復(fù)保險絲的電流所產(chǎn)生的熱能小，不會改變晶體結(jié)構(gòu)。當線路發(fā)生短路或過載時，流經(jīng)自恢復(fù)保險絲的大電流所產(chǎn)生的熱量使得聚合樹脂融化，體積迅速增長，形成高祖狀態(tài)，工作電流會迅速減少，從而對電路進行限制和保護。當故障排除后，自恢復(fù)保險絲R4重新冷卻結(jié)晶，體積收縮，導電粒子重新形成導電通路，自恢復(fù)保險絲R4回復(fù)為低阻值狀態(tài)，從而完成對電路的限流、限壓保護，無須人工更換，可以循環(huán)使用。
[0030]NTC熱敏電阻器R5則是對整個電路起到限溫保護的作用。熱敏電阻的特點是靈敏度較高，工作溫度范圍寬，體積小，使用方便，穩(wěn)定性好，過載能力強。在電路正常工作時，熱敏電阻溫度與室溫接近、電阻很小，串聯(lián)在電路中不會阻礙電流通過。而當電路因故障而出現(xiàn)過電流時，熱敏電阻由于發(fā)熱功率增加導致溫度上升，當溫度超過開關(guān)溫度時，電阻瞬間會劇增，回路中的電流會迅速減少至安全值，達到保護作用。
[0031]圖4為第四實施例充放電電路的模塊圖，在本實施例中，對第三實施例進行了進一步的改進，加入了一個過壓保護電路470，即包括電源電路410、充電電路420、放電電路430、雙路開關(guān)電路440、總開關(guān)450、保護電路460和過壓保護電路470，過壓保護電路470和電源電路410并聯(lián)連接。
[0032]過壓保護電路包括壓敏電阻器R3和發(fā)光二極管LED，電源電路410的正極通過壓敏電阻器R3連接發(fā)光二極管LED的正極，發(fā)光二極管LED的負極接地。
[0033]根據(jù)電池(電源電路410)的屬性，選用不同數(shù)值的壓敏電阻R3。當壓敏電阻R3兩端電壓低于標稱額定電壓值時，壓敏電阻R3的阻值接近無窮大，內(nèi)部幾乎無電流通過。當壓敏電阻R3兩端電壓超過標稱額定電壓，但是沒有超過最大限制電壓時壓敏電阻將迅速擊穿導通，由高阻狀態(tài)變成低阻狀態(tài)，工作電流也急劇增大。本發(fā)明之保護電路的壓敏電阻R3、發(fā)光二極管LED與電池屬于并聯(lián)關(guān)系，并聯(lián)有分壓的效果。當電池達到滿電的上限電壓時，此時也就達到壓敏電阻R3的標稱電壓，壓敏電阻R3導通，則發(fā)光二極管LED也同樣導通發(fā)亮，提示滿電。既可以合理保證電池在充電時不會過壓，又可以達到限壓的作用。
[0034]在其他實施例中，電源電路410的正極連接發(fā)光二極管LED的正極，發(fā)光二極管LED的負極通過壓敏電阻器R3接地。
[0035]圖5為一實施例放電電路的原理圖。
[0036]在第四實施例中，放電電路430為DC/DC升壓放電電路，包括:DC/DC控制器Ul (型號為精工電子有限公司的DC/DC控制器S8365或S8366)、第一電感器L1、第一 MOSFET Ql、第一二極管D1、第一電容器Cl、第二電容器C2、第三電容器C3、第四電容器C4、第一電阻器R1、第二電阻器R2、放電電路輸入端VIN和放電電路輸出端USB，DC/DC控制器Ul包括EXT腳、VSS 腳、0N/0FF 腳、FB 腳、CSP 腳和 VDD 腳。
[0037]放電電路輸入端VIN通過第一電容器Cl接地，放電電路輸入端VIN連接0N/0FF腳和VDD腳，放電電路輸入端VIN通過第一電感器LI連接第一二極管Dl的正極，第一二極管Dl的負極連接放電電路輸出端USB，第一二極管Dl的正極連接第一 MOSFET Ql的漏極，第一 MOSFET Ql的源極接地，第一 MOSFET Ql的柵極連接EXT腳，第一二極管Dl的負極通過第四電容器C4接地，第一二極管Dl的負極通過第一電阻器Rl和第二電阻器R2接地，第三電容器C3和第一電阻器Rl并聯(lián)連接，VSS腳接地，CSP腳通過第二電容器C2接地，F(xiàn)B腳連接第一電阻器Rl和第二電阻器R2之間的連接端。放電電路輸出端USB為包含USB電路的接口電路，具備USB充放電功能。
[0038]當電池(電源電路410)在高電量狀態(tài)時，則Ul為導通狀態(tài)，而當電池處于低電量狀態(tài)時，則Ul為截止狀態(tài)。EXT腳連接第一MOSFET Ql的柵極，判斷電池低電量狀態(tài)。電池電流從VDD腳輸入，再由VSS腳流入地，回到電池的負極，形成回路。穩(wěn)定的恒壓恒流從FB腳輸出流入負載(R2)，再經(jīng)地形成一個回路。最后，CSP腳連接一個電容(C2)，為整個電路做個短路安全保護，保證整個電路的安全運行。
[0039]DC/DC升壓放電電路，充分考慮到市面上電子產(chǎn)品的充電需要，能夠以5V/1A穩(wěn)定輸出，并且其低能量狀態(tài)保護模式能夠在短時間內(nèi)(時間為ms級)防止電池過放電。
[0040]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種充放電電路，其特征在于，包括電源電路、充電電路、放電電路和雙路開關(guān)電路；所述電源電路的正極通過所述雙路開關(guān)電路一路連接所述充電電路的輸出端，所述雙路開關(guān)電路的另一路連接所述放電電路的輸入端，所述電源電路的負極接地，所述放電電路為DC/DC升壓放電電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電電路，其特征在于，還包括第一開關(guān)，所述電源電路通過所述第一開關(guān)連接所述雙路開關(guān)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電電路，其特征在于，所述DC/DC升壓放電電路包括:DC/DC控制器S8365或S8366、第一電感器、第一 MOSFET、第一二極管、第一電容器、第二電容器、第三電容器、第四電容器、第一電阻器、第二電阻器、放電電路輸入端和放電電路輸出端，所述DC/DC控制器S8365或S8366包括EXT腳、VSS腳、ON/OFF腳、FB腳、CSP腳和VDD腳； 所述放電電路輸入端通過所述第一電容器接地，所述放電電路輸入端連接ΟΝ/OFF腳和VDD腳，所述放電電路輸入端通過所述第一電感器連接所述第一二極管的正極，所述第一二極管的負極連接所述放電電路輸出端，所述第一二極管的正極連接所述第一 MOSFET的漏極，所述第一 MOSFET的源極接地，所述第一 MOSFET的柵極連接所述EXT腳，所述第一二極管的負極通過所述第四電容器接地，所述第一二極管的負極通過所述第一電阻器和所述第二電阻器接地，所述第三電容器和所述第一電阻器并聯(lián)連接，所述VSS腳接地，所述CSP腳通過所述第二電容器接地，所述FB腳連接所述第一電阻器和所述第二電阻器的交接點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電電路，其特征在于，還包括保護電路，所述電源電路通過所述保護電路連接所述雙路開關(guān)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的充放電電路，其特征在于，所述保護電路包括過流保護電路和過熱保護電路中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充放電電路，其特征在于，所述保護電路包括自恢復(fù)保險絲和NTC熱敏電阻器中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電電路，其特征在于，還包括過壓保護電路，所述過壓保護電路和所述電源電路并聯(lián)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的充放電電路，其特征在于，所述過壓保護電路包括第一壓敏電阻器和第一 LED燈，所述電源電路的正極通過第一壓敏電阻器連接第一 LED燈的正極，第一 LED燈的負極接地；或者所述電源電路的正極連接第一 LED燈的正極，第一 LED燈的負極通過第一壓敏電阻器接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電電路，其特征在于，所述充電電路包括USB電路。
【文檔編號】H02J7/00GK204046203SQ201420305077
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】胡佳娜, 黃偉昭, 鄭耀賢, 林海斌, 李偉善, 馮岸柏, 馮洪亮, 胡清平, 蔣小華, 楊禹超, 馮藝豐 申請人:深圳華粵寶電池有限公司, 華南師范大學