本發(fā)明涉及電池充電
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種充電電路、電池包以及移動終端。
背景技術(shù)：
：隨著點(diǎn)在的電子設(shè)備的不斷發(fā)展，例如手機(jī)，其通常需要電池作為電子設(shè)備所需電力的主要來源，因此，對電子設(shè)備中的電池進(jìn)行充電成為了用戶必須要做的工作，如何對電池有效、快捷、安全地進(jìn)行充電成為了一項非常重要的技術(shù)。在電池中的電芯過放電后，電芯電壓(Vcell)會減小，為保證電芯的安全(防止發(fā)生電池爆炸，鼓包等危險)，充電電流在相應(yīng)電芯低電壓范圍內(nèi)需滿足一定要求。但是一般檢測電芯電壓的地方在主板上，檢測到的電壓為VBAT，而由于充電回路中的MOS管上的體二極管有壓差，導(dǎo)致VBAT與Vcell有誤差。在充電時，當(dāng)VABT達(dá)到預(yù)設(shè)電壓V0，此時，Vcell往往還不到V0，而如果按照V0的標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的電流進(jìn)行充電，會導(dǎo)致充電風(fēng)險。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種充電電路、電池包以及移動終端，減小了Vcell和VBAT之間的壓差，一方面能夠降低電池低壓充電風(fēng)險，另一方面能夠提高充電效率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種充電電路，包括電芯正極接口、電芯負(fù)極接口、與電芯正極接口連接的外接電源正極接口以及與電芯負(fù)極接口連接的外接電源負(fù)極接口，電芯正極接口以及電芯負(fù)極接口分別用于連接電芯的正極和負(fù)極，外接電源正極接口和外接電源負(fù)極接口分別用于連接外接電源的的正極和負(fù)極，以形成充電回路，另外，該充電電路還包括：第一MOS管，串聯(lián)設(shè)置于充電回路中，第一MOS管的體二極管的導(dǎo)通方向與充電電流方向相同；控制電路，用于檢測電芯的電壓，并在電芯的電壓滿足第一預(yù)設(shè)條件時，控制第一MOS管截止，以及在電芯的電壓滿足第二預(yù)設(shè)條件時，控制第一MOS管導(dǎo)通；二極管，與第一MOS管并聯(lián)，二極管的導(dǎo)通方向與第一MOS管的體二極管的導(dǎo)通方向相同。其中，還包括第二MOS管，與第一MOS管串聯(lián)設(shè)置于充電回路中，第二MOS管的體二極管的導(dǎo)通方向與充電電流方向相反；控制電路用于在充電時，控制第二MOS管導(dǎo)通。其中，控制電路為控制芯片，包括：正極控制端，連接電芯正極接口；負(fù)極控制端，連接電芯負(fù)極接口；其中，控制芯片通過正極控制端以及負(fù)極控制端來檢測電芯的電壓；第一控制端，連接第一MOS管的柵極，控制芯片通過第一控制端來控制第一MOS管的導(dǎo)通和截止；第二控制端，連接第二MOS管的柵極，控制芯片通過第二控制端來控制第二MOS管的導(dǎo)通和截止。其中，第一MOS管為N型MOS管，其源極連接電芯負(fù)極接口；第二MOS管為N型MOS管，其漏極連接第一MOS管的漏極，其源極連接外接電源負(fù)極接口。其中，還包括：第一電容，連接于電芯正極接口以及電芯負(fù)極接口之間；第二電容，連接于外接電源正極接口以及外接電源負(fù)極接口之間。其中，還包括溫度檢測電路，用于檢測充電電路的溫度；控制電路還連接溫度檢測電路，用于在溫度檢測電路檢測得到的溫度大于預(yù)設(shè)值時，控制第二MOS管截止。其中，第一預(yù)設(shè)條件為電芯的電壓小于2.5V，第二預(yù)設(shè)條件為電芯的電壓大于或等于2.5V。其中，二極管為肖特基勢壘二極管。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種電池包，包括殼體以及設(shè)置于殼體內(nèi)的電芯以及充電電路，其中，充電電路是如上的充電電路；其中，充電電路中的電芯正極接口以及電芯負(fù)極接口分別連接電芯的正極和負(fù)極，在對電池包進(jìn)行充電時，充電電路中的外接電源正極接口以及外接電源負(fù)極接口分別連接外部電源的正極和負(fù)極。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種移動終端，該移動終端包括如上的電池包。本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的充電電路包括：第一MOS管，串聯(lián)設(shè)置于充電回路中，第一MOS管的體二極管的導(dǎo)通方向與充電電流方向相同；控制電路，用于檢測電芯的電壓，并在電芯的電壓滿足第一預(yù)設(shè)條件時，控制第一MOS管截止，以及在電芯的電壓滿足第二預(yù)設(shè)條件時，控制第一MOS管導(dǎo)通；二極管，與第一MOS管并聯(lián)，二極管的導(dǎo)通方向與第一MOS管的體二極管的導(dǎo)通方向相同。通過上述方式，減小了Vcell和VBAT之間的壓差，一方面能夠降低電池低壓充電風(fēng)險，另一方面能夠提高充電效率。附圖說明圖1是本發(fā)明充電電路第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明充電電路第二實(shí)施方式的電路示意圖；圖3是本發(fā)明電池包一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明移動終端一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式參閱圖1，圖1是本發(fā)明充電電路第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該充電電路包括電芯正極接口B+、電芯負(fù)極接口B-、與電芯正極接口B+連接的外接電源正極接口P+以及與電芯負(fù)極接口B-連接的外接電源負(fù)極接口P-。其中，電芯正極接口B+以及電芯負(fù)極接口B-分別用于連接電芯11的正極和負(fù)極，外接電源正極接口P+和外接電源負(fù)極接口P-分別用于連接外接電源的的正極和負(fù)極，以形成充電回路?？蛇x的，在對電子設(shè)備中的電池進(jìn)行充電時，是通過主板連接外接電源和電池，因此，外接電源正極接口P+和外接電源負(fù)極接口P-之間的電壓即為VBAT，而電芯正極接口B+和電芯負(fù)極接口B-之間的電壓即為Vcell。其中，該充電電路還包括第一MOS管Q1、二極管D1以及控制電路12。其中：第一MOS管Q1，串聯(lián)設(shè)置于充電回路中，第一MOS管Q1的體二極管的導(dǎo)通方向與充電電流方向相同。控制電路12，用于檢測電芯11的電壓，并在電芯11的電壓滿足第一預(yù)設(shè)條件時，控制第一MOS管Q1截止，以及在電芯的電壓滿足第二預(yù)設(shè)條件時，控制第一MOS管Q1導(dǎo)通?？梢岳斫獾模渲械牡谝活A(yù)設(shè)條件和第二預(yù)設(shè)條件指電芯的電壓是否達(dá)到指定的電壓，這個指定的電壓根據(jù)不同的電池容量或電池的型號有所差異，這里不作限定?？蛇x的，第一預(yù)設(shè)條件為電芯的電壓小于2.5V，第二預(yù)設(shè)條件為電芯的電壓大于或等于2.5V。二極管D1，與第一MOS管Q1并聯(lián)，二極管D1的導(dǎo)通方向與第一MOS管Q1的體二極管的導(dǎo)通方向相同。下面以一個具體的實(shí)施例對本實(shí)施方式的電路進(jìn)行詳細(xì)說明：請參閱下表，在本實(shí)施例中，電芯電壓以及其在相應(yīng)電壓下的安全電流如下：Vcell0V-2V2V-2.5V2.5V-3V>3V備注ICHG要求<100mA<0.1C<0.1C<0.5CC：電芯容量在上述的充電電路中，若沒有二極管D1，當(dāng)Vcell小于2.5V時，第一MOS管截止，其寄生的體二極管導(dǎo)通。但由于第一MOS管Q1的體二極管的壓差大致為0.5-0.6V，使得主板檢測的VBAT可能大于Vcell0.5-0.6V。請參閱下表，以體二極管的壓差為0.6V為例，系統(tǒng)設(shè)置的充電參數(shù)一般為：從上表中可以看到，在VBAT的取值為2V-3V這個區(qū)間時，IC可以設(shè)置的電流最小為128mA，但是此時Vcell還不到2V，容易導(dǎo)致充電風(fēng)險。在上述的充電電路中，若設(shè)置有二極管D1，優(yōu)選的，可以選擇具有較低正向壓降的二極管，能夠使第一MOS管兩端的降低至0.1V左右。請參閱下表，以壓差為0.1V為例，系統(tǒng)設(shè)置的充電參數(shù)一般為：從上表中可以看到，增加了二極管D1后，充電電路具有以下好處：1、可以看到128mA的Vcell區(qū)間1.9V-3V.最小值1.9V非常接近2V，大大降低電池低壓充電風(fēng)險。2、在VBAT取值為2V-3V區(qū)間，實(shí)際設(shè)置的電流可以設(shè)置0.3C，如果以3000mAh容量的電池，則可設(shè)置900mA。大大降低此階段的充電時間。參閱圖2，圖2是本發(fā)明充電電路第二實(shí)施方式的電路示意圖。該充電電路包括電芯正極接口B+、電芯負(fù)極接口B-、與電芯正極接口B+連接的外接電源正極接口P+以及與電芯負(fù)極接口B-連接的外接電源負(fù)極接口P-。其中，電芯正極接口B+以及電芯負(fù)極接口B-分別用于連接電芯cell的正極和負(fù)極，外接電源正極接口P+和外接電源負(fù)極接口P-分別用于連接外接電源的的正極和負(fù)極，以形成充電回路。具體地，該充電電路還包括：控制芯片U，該控制芯片U為可充電電池保護(hù)芯片，具有高精度、高集成度的特點(diǎn)?？沙潆婋姵乇Ｗo(hù)芯片通過檢測電池的電壓、充放電電流以及環(huán)境溫度等信息實(shí)現(xiàn)電池過充、過放、放電過電流、短路、充電過電流、溫度保護(hù)等保護(hù)功能，通過外置電容來調(diào)節(jié)過充、過放、過電流保護(hù)延時?？蛇x的，該可充電電池保護(hù)芯片可以是DW01(或312F)，下面以DW01為例，對其引腳進(jìn)行介紹：引腳符號I/O功能1DOO放電保護(hù)執(zhí)行端，與放電控制MOS管的G極連接2VMI/O過流/短路檢測端3COO充電保護(hù)執(zhí)行端，與充電控制MOS管的G極連接4NCI延遲時間測試端5VDDI正電源輸入端6VSSI負(fù)電源輸入端其中，正極控制端VDD，連接電芯正極接口B+；負(fù)極控制端VSS，連接電芯負(fù)極接口B-；其中，控制芯片U通過正極控制端VDD以及負(fù)極控制端VSS來檢測電芯的電壓?？蛇x的，正極控制端VDD與電芯正極接口B+之間還連接第一電阻R1。正極控制端VDD與負(fù)極控制端VSS之間還連接第一電容C1。其中，第一控制端DO，連接第一MOS管Q1的柵極(G極)，控制芯片U通過第一控制端DO來控制第一MOS管Q1的導(dǎo)通和截止；第二控制端CO，連接第二MOS管Q2的柵極，控制芯片U通過第二控制端CO來控制第二MOS管Q2的導(dǎo)通和截止?？蛇x的，在本實(shí)施方式中，第一MOS管Q1與第二MOS管Q2均為N型MOS管。第一MOS管Q1的源極(S極)連接電芯負(fù)極接口B-，第二MOS管Q2的漏極(D極)連接第一MOS管Q1的漏極，其源極連接外接電源負(fù)極接口P-?？蛇x的，上述的第一MOS管Q1和第二MOS管Q2可以采用8205A芯片代替，8025A芯片其實(shí)質(zhì)就是兩個MOS管，其原理類似，這里不再贅述。另外，過流/短路檢測端VM通過第二電阻R2連接到外接電源負(fù)極接口P-，外接電源正極接口P+與外接電源負(fù)極接口P-之間還連接有第二電容C2。其中，在第一MOS管Q1的源極和漏極兩端并聯(lián)一個肖特基勢壘二極管D1。肖特基勢壘二極管是利用金屬與半導(dǎo)體接觸形成的金屬-半導(dǎo)體結(jié)原理制作的，其具有正向壓降低的優(yōu)點(diǎn)。可選的，該電路中還可以包括溫度檢測電路，用于檢測充電電路的溫度。如圖2，在一種實(shí)施方式中，溫度檢測電路包括熱敏電阻TH，其一端連接P-，另一端連接CPU。在另一種實(shí)施方式中，控制電路(控制芯片U)還連接溫度檢測電路，用于在溫度檢測電路檢測得到的溫度大于預(yù)設(shè)值時，控制第二MOS管截止，以使充電回路斷開。下面對該電路的功能進(jìn)行詳細(xì)說明：(1)正常工作(即電芯為負(fù)載供電)當(dāng)電芯電壓Vcell在2.5V以上時，DO管腳和CO管腳均輸出高電平，此時第一MOS管Q1、第二MOS管Q2均處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于第一MOS管Q1的D極、S極間直通，第二MOS管Q2的的D極、S極間直通，此時電芯的負(fù)極與外接電源負(fù)極接口P-直接連通，該電路有電壓輸出，其電流回路如下：B+→P+→負(fù)載；P-→Q2→Q1→B-。(2)過放電保護(hù)當(dāng)電芯通過外接的負(fù)載進(jìn)行放電時，電芯兩端的電壓將慢慢降低，同時控制芯片U將通過電阻R1實(shí)時監(jiān)測電芯電壓，當(dāng)電芯電壓下降到2.5V(通常稱為過放保護(hù)電壓，在其他實(shí)施方式中，也可以設(shè)置為其他值，例如2.3V)時，認(rèn)為電芯已處于過放電狀態(tài)，DO管腳電壓變?yōu)?，Q1截止，此時電芯的B-與P-之間處于斷開狀態(tài)，即電芯的放電回路被切斷，電芯將停止放電。(3)電池充電無論電芯是否進(jìn)入過放電狀態(tài)，只要給該電路的P+與P-端之間加上充電電壓，便立即從CO管腳輸出高電平，Q2導(dǎo)通，即電芯的B-與P-連通，外接電源對電芯充電，其電流回路如下：外接電源正極→P+→B+→B-→Q1→Q2→P-→外接電源負(fù)極。(4)過充電保護(hù)充電時，當(dāng)電池通過外接電源正常充電時，隨著充電時間的增加，電芯兩端的電壓將逐漸升高，當(dāng)電芯電壓升高到預(yù)設(shè)值(通常為4.4V稱為過充保護(hù)電壓)時，判斷電芯已處于過充電狀態(tài)，便立即使CO管腳電壓降為0V，Q2截止，此時B-與P-端之間處于斷開狀態(tài)并保持，即電芯的充電回路被切斷，停止充電。當(dāng)P+端與P-端接上放電負(fù)載后，雖然Q2截止，但其內(nèi)部的體二極管的導(dǎo)通方向與放電回路的電流方向相同，所以仍可對負(fù)載放電。當(dāng)電芯兩端電壓低于預(yù)設(shè)值(通常為4.3V，稱為過充保護(hù)恢復(fù)電壓)時，將退出過充電保護(hù)狀態(tài)，CO管腳重新輸出高電平，Q2導(dǎo)通，即B-端與P-端又重新接上，電芯又能進(jìn)行正常的充放電。(5)過流保護(hù)由于MOS開關(guān)管飽和導(dǎo)通時也存在內(nèi)阻，所以有電流流過時MOS開關(guān)管的D、S極間就會產(chǎn)生壓降。控制芯片U通過VSS端以及VM端實(shí)時檢測MOS開關(guān)管上的壓降。當(dāng)負(fù)載電流增大時，Q1或Q2上的壓降也必然增大，當(dāng)該壓降達(dá)到0.2V時，便判斷負(fù)載電流到達(dá)了極限值，于是其DO管腳電壓降為0V，Q1截止，切斷電芯的放電回路，實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)。(6)過溫保護(hù)熱敏電阻TH緊貼電芯安裝。當(dāng)電子設(shè)備長時間處于大功率工作狀態(tài)時(如手機(jī)長時間處于通話狀態(tài))，電芯溫度會上升，則電阻TH阻值會逐漸下降，CPU對TH阻值進(jìn)行檢測，當(dāng)阻值下降到CPU設(shè)定閾值時，CPU立即發(fā)出關(guān)機(jī)指令，讓電池停止對其供電，只維持很小的待機(jī)電流，從而達(dá)到保護(hù)電池的目的。特別地，在上述的充電過程中，若是對過放的電芯進(jìn)行充電，其初始的電壓值小于2.5V，此時在P+和P-連接外接電源后，CO輸出高電平而DO輸出0，此時Q1截止，但Q1內(nèi)部的體二極管導(dǎo)通方向與充電電流方向相同，仍然能夠進(jìn)行充電。其中，Q1的體二極管的壓降大概為0.5-0.6V，當(dāng)主板(或CPU)檢測的VBAT電壓達(dá)到2.5V時，而電芯真實(shí)的電壓Vcell僅在1.9V-2.0V左右，根據(jù)上述第一實(shí)施方式中的表格可以知道，在此時采用128mA進(jìn)行充電會產(chǎn)生安全風(fēng)險。在Q1上并聯(lián)一個二極管D1后，Q1兩端的壓降僅為0.1V左右，通過這種方式，在主板(或CPU)檢測的VBAT電壓達(dá)到2.5V時，而電芯真實(shí)的電壓Vcell也在2.4V-2.5V左右，兩者之間相差不大，減小了充電的安全風(fēng)險。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施方式的充電電路包括：第一MOS管，串聯(lián)設(shè)置于充電回路中，第一MOS管的體二極管的導(dǎo)通方向與充電電流方向相同；控制電路，用于檢測電芯的電壓，并在電芯的電壓滿足第一預(yù)設(shè)條件時，控制第一MOS管截止，以及在電芯的電壓滿足第二預(yù)設(shè)條件時，控制第一MOS管導(dǎo)通；二極管，與第一MOS管并聯(lián)，二極管的導(dǎo)通方向與第一MOS管的體二極管的導(dǎo)通方向相同。通過上述方式，減小了Vcell和VBAT之間的壓差，一方面能夠降低電池低壓充電風(fēng)險，另一方面能夠提高充電效率。參閱圖3，圖3是本發(fā)明電池包一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該電池包包括殼體31以及設(shè)置于殼體31內(nèi)的電芯32以及充電電路33。其中，充電電路33中的電芯正極接口B+以及電芯負(fù)極接口B-分別連接電芯32的正極和負(fù)極，在對電池包進(jìn)行充電時，充電電路中的外接電源正極接口P+以及外接電源負(fù)極接口P-分別連接外部電源的正極和負(fù)極，在電池對外部負(fù)載進(jìn)行供電時，充電電路中的外接電源正極接口P+以及外接電源負(fù)極接口P-分別連接外部負(fù)載的正極和負(fù)極。其中，充電電路33是如上述任意一種實(shí)施方式所介紹的充電電路，其電路結(jié)構(gòu)、工作原理類似，這里不再贅述。本實(shí)施方式中的電池包所采用的保護(hù)電路是如上各個實(shí)施方式中的充電電路，其通過減小了Vcell和VBAT之間的壓差，一方面能夠降低電池低壓充電風(fēng)險，另一方面能夠提高充電效率，從而提高了電池包的安全性能。參閱圖4，圖4是本發(fā)明移動終端一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該移動終端40至少包括電池包41以及主板42。在移動終端40工作時，電池包41向主板42提供電壓。在對電池包進(jìn)行充電時，移動終端上的充電接口連接外部電源和電池包41，以對電池包41進(jìn)行充電。其中，電池包是如上述實(shí)施方式中介紹的電池包，電池包中的充電電路是如上述實(shí)施方式中介紹的電路，其電路結(jié)構(gòu)、工作原理類似，這里不再贅述。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3