一种充电电路和电池制造技术

本申请实施例中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，预定温度为预先设定的、电芯的最大充电温度。采用本申请中的方案，通过防止充电过程中电芯温度过高，提高充电安全性。

A charging circuit and battery

Examples are included in this application provides a charging circuit, charge circuit, used to charge batteries; sensor, the sensor is located in the cell, which is less than a predetermined distance with the electric core distance is used for sensing electric core temperature sensor; the temperature coefficient is negative or positive temperature coefficient of the sensor sensor; the constant current source for supplying current to the sensor; field effect transistor used in turn-on, bypassing the charging current of the charging circuit; the first operational amplifier OP2 for electric core temperature exceeds a predetermined temperature Tch in the induction of the sensor to control, field effect transistor is turned on, a predetermined temperature for maximum charging temperature the electric core set in advance. By adopting the scheme in this application, the charging safety can be improved by preventing the core temperature from being too high during charging.

【技术实现步骤摘要】
一种充电电路和电池
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。
技术介绍
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。但是专利技术人发现，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。
技术实现思路
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，专利技术人发现，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进行充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电电路，其特征在于，包括：充电回路，用于向电芯充电；传感器，所述传感器位于电池内，且与所述电芯的距离小于预定距离，用于感应所述电芯的温度；所述传感器为负温度系数传感器或正温度系数传感器；电流源，用于为所述传感器提供电流；场效应晶体管，用于在导通时，分流所述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，控制所述场效应晶体管导通，所述预定温度为预先设定的、所述电芯的最大充电温度。

【技术特征摘要】
1.一种充电电路，其特征在于，包括：充电回路，用于向电芯充电；传感器，所述传感器位于电池内，且与所述电芯的距离小于预定距离，用于感应所述电芯的温度；所述传感器为负温度系数传感器或正温度系数传感器；电流源，用于为所述传感器提供电流；场效应晶体管，用于在导通时，分流所述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，控制所述场效应晶体管导通，所述预定温度为预先设定的、所述电芯的最大充电温度。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述场效应晶体管是第一PMOS管或第二NMOS管。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述充电回路包括：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；其中，所述第二PMOS管的漏极接所述电芯的正极，所述第二PMOS管的栅极接所述第三MPOS管的栅极；所述第三PMOS管的漏极接所述第一NMOS管的漏极，所述第三PMOS管的栅极和所述第三PMOS管的漏极连接；所述第一NMOS管的栅极接所述第二运算放大器的输出端，所述第一NMOS管的源极接所述电阻R3；所述第二运算放大器的正输入端接第二参考电压VR1，负输入端接所述第一NMOS管的源极，输出端接所述第二PMOS管的栅极；所述电阻R3的一端接所述第一NMOS管的源极，另一端连接至所述电芯的负极后接地；所述第二PMOS管的的漏极接所述第一NMOS管的源极。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述传感器为温敏电阻，所述第一场效应晶体管为第一PMOS管，所述电源源为恒流源；所述第一运算放大器的第一输入端接所述温敏电阻的一端，第二输入端接第一参考电压VR2，输出端与所述第一场效应晶体管的栅极连接；所述温敏电阻一端接地，另...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，
申请(专利权)人：南京中感微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32