一种双电池充放电电路制造技术

本实用新型专利技术是一种双电池充放电电路，该电路包括：过流检测电路和双路充电开关电路，过流检测电路的输出端与所述双路充电开关电路的输入相连；过流检测电路的输入与充电器的输出相连；双路充电开关电路的输出分别与主电池和副电池正极相连。该电路延长电池设备的使用时间，同时免除频繁更换电池的麻烦，减少因为大容量电池使用带来的各种风险。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池充电放电电路，确切地说是一种可自由拔插的双 电池供电电路。
技术介绍
在当今的高科技时代，移动电话、PDA、笔记本电脑、医疗设备 以及测量仪器等便携式设备随处可见。随着便携式产品功能日益强 大，功耗也随之增长。供电问题成为工程师设计环节较为头痛的问题。 目前，通常的便携式产品采用锂离子或镍氢电池供电，由于需 要保证设备尽可能长的工作时间或者待机时间，需要增大电池容量，一般采用多节串联，或者增大单节电池容量两种方式1、 增大单节电池容量大容量电池单位容量大，体积不会很大， 节约产品空间，但是这样的电池充电时间和充电电流变大，容易引起 电池充电电路发热严重，容量越大的电池，爆炸的风险也增大，同时 大容量的电池，制作难度加大，成本增加，而且不易采购；2、 多节电池并联，电池电压升高，需要增加单独充电控制电路，增加了充电电路复杂程度，增加了电路成本，而且各家充电控制芯片 不能兼容，无法实现通用性。
技术实现思路
因此，为了延长设备的使用时间，同时免除频繁更换电池的麻烦， 减少因为大容量电池使用带来的各种风险，本申请提出了双电池充电 的概念及相应的双电池充放电电路。本专利技术的另一个目的是提供一种成本低，易实现的双电池充放电 电路；该电路可配合电池大大提高待机时间。本专利技术解决的技术问题采用的方案是一种双电池充放电电路，其特征在于该电路包括过流检测电路 和双路充电开关电路，所述过流检测电路的输出端与所述双路充电开 关电路的输入相连；所述的过流检测电路的输入与充电器的输出相 连；所述的双路充电开关电路的输出分别与主电池和副电池正极相 连。所述过流检测电路由一个PNP三极管以及所述的PNP三极管的 集电极相连的电流检测电阻组成，通过检测所述电流检测电阻两端的 电压，计算流经所述电流检测电阻的电流，若大于系统设定门限值， 可以通过控制所述的PNP三极管的基极电流，关断所述的PNP三极 管。所述的双路充电开关电路，其具有两路独立的充电开关控制电 路、充电控制开关以及两路独立的预充电电路；所述的两路充电开关 控制电路通过外部电平导通或者截止充电控制开关，达到控制充电或 者放电的目的；所述的预充电电路包括一个NPN三极管以及与所述 的NPN三极管的发射机相连的限流电阻，所述的NPN三极管的基极 连接一个电阻至电流检测电路的输入端，当充电器插入，高电平将会打开所述的NPN三极管，对电池进行预充电，预充电的电流通过调 节所述的限流电阻实现。上述的两路独立的充电开关控制电路，其中一路控制主电池充放电，充电控制开关的输出与主电池正极相连；另一路控制副电池充放 电，充电控制开关的输出与副电池正极相连。上述的充电控制开关，其包括 一个MOS管以及与MOS管栅 极相连的上拉控制和下拉控制电路。上述的下拉控制电路，其包括带偏置的NPN三极管以及与所 述的带偏置的NPN三极管的基极相连的外部控制端。上述的上拉控制电路，其包括上拉MOS管以及控制所述上拉 MOS管的栅极相连的控制三级管；若果所述的控制三极管导通，则 所述的上拉MOS管导通。上述的控制三极管与带偏置的NPN三极管，都是内部带偏置电 阻的NPN型三极管。本专利技术全部采用分立元件搭建，电路简单，容易实现，成本低廉， 且电路结合软件进行控制和调节，灵活方便。采用本专利技术的电池可以是锂电池和镍氢电池的任意一种，这种电 路的设计，大大减小了电池的使用风险和制作成本。附图说明图1是本专利技术的电路原理图； 图2是本专利技术外部控制时序图图3是采用本专利技术的电池充电曲线图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步描述 以图1电路为实施例实施例中，主，副电池均采用3节串联的镍氢电池，充电输入电 压5V。充电过程如图1 ，电路的输入端V—CHG经过PNP三极管VT2，再经过电 阻R3到达V—MAIN，再通过VT5和VT8分别到达电池XI和X2的 正极。过流保护电路通过检测CHG—SENSE和V一MAINd的电压，两 电压差值除以R3的阻值，可以计算出充电干路的电流，通过监测该 电流，当超过系统设定值时，系统通过控制VT2的基极电流，达到 防止电路过流的目的。外部系统通过VBAT—M和VBAT—S分别检测主电池和副电池电 压，并通过BATT—M和BATT—S检测电池温度，并且检测电池是否 在位。当电池电压低于3.3V，充电过程处于预充电状态，VT5于图 一中预充电电电路，VT6和R7组成主电池预充电路径，VT7禾卩R9 组成副电池预充电路径，通过R7和R9限制预充电电流在100mA以 内。若电池电压达到3.3V,系统通过给BAT一FET置高电平，打开 VT5，优先给主电池充电，此时主电池进入快充状态，随着镍氢电池电压升高，充电电流逐渐变小，当充电电流小于阀值150mA，快充 状态结束，进入维持充电状态，此状态下涓流充电，4小时后，主电 池充电完成(充电电压和电流变化曲线图见图2和图3)，再通过置 高BAT—FET—S给副电池充电。 放电过程当充电器不在位，V—CHG电压为OV， VT2截止，主电池和副电 池分别通过VT5和VT8给V—MAIN供电。未开机前，BAT—FET一S 和BAT—PULLUP默认为低电平，VT4禾BVT8截止，VT5默认导通， 主电池X1提供开机电压。开机后，若系统判断主电池X1电压低， 则马上通过设置BAT—FET—S高电平，使VT8导通，由副电池X2供 电。，系统通过控制BAT—FET和BAT_FET—S来导通VT5或VT8，但 是需要注意VT5和VT8不能同一时间导通。否则在两电池电压过悬 殊的时候，高电压的电池将会对低电压电池倒灌电流。实验证明当 VT5和VT8同时导通时间不超过0.5S，瞬间电流不超过1.5A，这个 电流值对电池和电路的性能没有损害。系统通过置BAT—FET高电平，导通VT3，从而导通VT5，让主 电池X1优先供电，系统检测VBAT—M电压，此时，系统将BAT一FET—S 置低，使VT8截止。当VBAT—M电压低于3.3V，系统认为主电池电 量耗尽，这是，系统通过对BAT—FET—S置高导通VT9，从而导通 VT8，切换到副电池X2供电；并且同时将BAT一FET置低和 BAT PULLUP置低，将VT4导通，使VT5截止；异常情况若正在给其中一个电池充电，突然断开正在充电电池，系统通过 判断电池是否在位，否则切换至另一电池充电。若正在给电池充电，突然断开充电器，系统控制信号不需变动， 电池由充电变为放电，保持系统供电不断；若充电完成，开机状态下，VT5和VT8处于截至状态，突然断 开充电器，V—CHG电压降至0，使VT5导通，由主电池XI提供电 源给V—MAIN，保持系统不断电；若充电完成，开机状态下，主电池XI不在位，VT5和VT8处于 截至状态，突然断开充电器，由副电池X1通过VT8的反向保护二极 管提供电源给V—MAIN,保持系统不断电；然后系统通过控制 BAT_FET—S置高，导通VT8，由副电池供电。若断开充电器，由主电池供电，副电池截止，此时拔掉主电池， 副电池XI通过VT8的反向保护二极管提供电源给V—MAIN,保持 系统不断电；然后系统通过控制BAT—FET—S置高，导通VT8，由副 电池供电。若由副电池供电，此时主电池电量耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双电池充放电电路，其特征在于该电路包括：过流检测电路和双路充电开关电路，所述过流检测电路的输出端与所述双路充电开关电路的输入相连；所述的过流检测电路的输入与充电器的输出相连；所述的双路充电开关电路的输出分别与主电池和副电池正极相连。所述过流检测电路由一个ＰＮＰ三极管以及所述的ＰＮＰ三极管的集电极相连的电流检测电阻组成，通过检测所述电流检测电阻两端的电压，计算流经所述电流检测电阻的电流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭辉，
申请(专利权)人：深圳市中兴移动通信有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]