充電保護電路及藍牙音箱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種充電保護電路及具有該充電保護電路的藍牙音箱。本實用新型的充電保護電路通過檢測模塊實時檢測電池模塊的電壓值?？刂颇K將檢測模塊檢測到的電壓值與預設值進行比較，若電壓值大于預設值，則控制模塊控制開關模塊導通，從而啟動電池模塊對外部設備充電。若電池模塊的電壓值小于或等于預設值，則控制模塊控制開關模塊截止，從而停止電池模塊對外部設備充電。本實用新型避免了在電池低于預設的安全值時對外部設備充電，進而保護了電池不受損壞，從而保護電池的使用壽命。另一方面，該保護電路涉及的電路簡單，降低了保護電路的生產(chǎn)成本，從而降低了設備的生產(chǎn)成本。
【專利說明】充電保護電路及藍牙音箱

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電源【技術領域】，特別是涉及一種應用于便攜設備中的電池對外部設備充電的充電保護電路及藍牙音箱。

【背景技術】
[0002]隨著技術的發(fā)展，越來越多的便攜式設備都具備對外部設備充電的功能，如便攜式音箱、智能手機等。但是，便攜式設備在電池模式下對外部設備充電時，需要綜合自身電池的剩余電量進行考慮。當剩余電量小于安全值時，需要關閉對外充電，以保護電池不受損壞。否則，在電池低電量狀態(tài)下持續(xù)對外部設備充電，容易損壞電池，從而縮短電池的使用壽命。目前行業(yè)使用的充電保護電路成本較高，從而大大增加了產(chǎn)品的成本。
[0003]上述內(nèi)容僅用于輔助理解本實用新型的技術方案，并不代表承認上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型提供一種充電保護電路，旨在避免電池在低電量的狀態(tài)下對外部設備充電，從而保護電池的使用壽命。另外，該保護電路生產(chǎn)成本較低，從而降低設備的生產(chǎn)成本。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種充電保護電路，該保護電路
[0006]包括:
[0007]電池模塊，用于對外部設備進行充電；
[0008]開關模塊，用于接通或斷開所述電池模塊與所述外部設備，其中，所述開關模塊包括弟一端、弟二端和控制端；
[0009]檢測模塊，用于檢測所述電池模塊的電壓值；
[0010]控制模塊，用于根據(jù)所述檢測模塊檢測電池模塊的電壓值控制所述開關模塊的接通或斷開；當所述電池模塊的電壓值大于預設值時，所述控制模塊控制所述開關模塊接通，使所述電池模塊對外部設備進行充電；當所述電池模塊的電壓值小于或等于預設值時，所述控制模塊控制所述開關模塊斷開，使所述電池模塊對所述外部設備停止充電；
[0011]所述檢測模塊的輸入端與所述電池模塊連接，所述檢測模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接，所述控制模塊的輸出端與所述開關模塊的控制端連接，所述開關模塊的第一端與所述電池模塊連接，所述開關模塊的第二端與所述外部設備連接。
[0012]優(yōu)選地，所述檢測模塊包括第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的一端與所述電池模塊連接，所述第一電阻的另一端經(jīng)第二電阻接地，其中，第一電阻與第二電阻之間的節(jié)點與所述控制模塊的輸入端連接。
[0013]優(yōu)選地，所述控制模塊包括微控制器、第一晶體管、第三電阻和第四電阻，所述微控制器的數(shù)模端口與所述檢測模塊的輸出端連接，所述微控制器的I/o 口經(jīng)第三電阻與所述第一晶體管的基極連接，且該I/o 口經(jīng)第四電阻接地；所述第一晶體管的集電極與所述開關模塊的控制端連接；所述第一晶體管的發(fā)射極接地；當微控制器的I/o 口輸出高電平時，第一晶體管導通，當微控制器的I/o 口輸出低電平時，第一晶體管截止。
[0014]優(yōu)選地，所述開關模塊包括場效應管和第五電阻，所述場效應管的源極與所述電池模塊連接，所述場效應管的柵極作為所述開關模塊的控制端與所述控制模塊的輸出端連接，所述場效應管的漏極與所述外部設備連接，其中，所述第五電阻一端與所述場效應管的源極連接，另一端與所述場效應管的柵極連接。
[0015]優(yōu)選地，所述開關模塊還包括用于檢測所述電池模塊是否進行適配器充電的適配器檢測模塊，和以及與所述適配器連接的適配器接入端，所述適配器檢測模塊的輸入端與所述適配器接入端連接，所述適配器檢測模塊的輸出端與所述開關模塊的控制端連接。
[0016]優(yōu)選地，所述濾波單元包括用于對所述電池模塊輸出至所述外部設備的電壓進行濾波的濾波電容，所述濾波電容的一端與所述電池模塊連接，另一端與所述場效應管的柵極連接。
[0017]優(yōu)選地，充電保護電路還包括用于檢測電池是否進行適配器充電的適配器檢測模塊，和與所述適配器連接的適配器接入端，所述適配器檢測模塊的輸入端與所述適配器接入端連接，所述適配器檢測模塊的輸出端與所述開關模塊的控制端連接。
[0018]優(yōu)選地，所述適配器檢測模塊包括第二晶體管和第六電阻，所述第二晶體管的集電極與所述開關模塊的控制端連接，所述第二晶體管的基極經(jīng)第六電阻與適配器接入端連接，所述第二晶體管的發(fā)射極接地，當所述適配器對所述電池進行充電時，第二晶體管導通，當所述適配器沒有對電池充電時，第二晶體管截止。
[0019]優(yōu)選地，所述適配器檢測模塊包括第七電阻，所述第七電阻一端與所述適配器接入端連接，另一端接地。
[0020]本實用新型提供一種藍牙音箱，該藍牙音箱具有充電保護電路，該充電保護電路包括:
[0021]電池模塊，用于對外部設備進行充電；
[0022]開關模塊，用于接通或斷開所述電池模塊與所述外部設備，其中，所述開關模塊包括弟一端、第二端和控制端；
[0023]檢測模塊，用于檢測所述電池模塊的電壓值；
[0024]控制模塊，用于根據(jù)所述檢測模塊檢測電池模塊的電壓值控制所述開關模塊的接通或斷開；當所述電池模塊的電壓值大于預設值時，所述控制模塊控制所述開關模塊接通，使所述電池模塊對外部設備進行充電；當所述電池模塊的電壓值小于或等于預設值時，所述控制模塊控制所述開關模塊斷開，使所述電池模塊對所述外部設備停止充電；
[0025]所述檢測模塊的輸入端與所述電池模塊連接，所述檢測模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接，所述控制模塊的輸出端與所述開關模塊的控制端連接，所述開關模塊的第一端與所述電池模塊連接，所述開關模塊的第二端與所述外部設備連接。
[0026]本實用新型的充電保護電路通過檢測模塊實時檢測電池模塊的電壓值?？刂颇K將檢測模塊檢測到的電壓值與預設值進行比較，若電壓值大于預設值，則控制模塊控制開關模塊導通，從而啟動電池模塊對外部設備充電。若電池電壓小于或等于預設值，則控制模塊控制開關模塊截止，從而停止電池模塊對外部設備充電。本實用新型避免了在電池低于預設的安全值時對外部設備充電，進而保護了電池不受損壞，從而保護電池的使用壽命。另一方面，該保護電路涉及的電路簡單，降低了保護電路的生產(chǎn)成本，從而降低了設備的生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型充電保護電路的模塊示意圖；
[0028]圖2為本實用新型充電保護電路一實施例的結(jié)構示意圖。
[0029]本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。

【具體實施方式】
[0030]應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0031]參照圖1和2，圖1為本實用新型充電保護電路的模塊示意圖；圖2為本實用新型充電保護電路一實施例的結(jié)構示意圖。本實施例提供的一種充電保護電路，該充電保護電路避免了電池模塊I在電池低電量的狀態(tài)下對外部設備2充電。該充電保護電路包括電池模塊1、開關模塊3、檢測模塊4以及控制模塊5。其中，開關模塊3包括第一端、第二端和控制端。檢測模塊4的輸入端與電池模塊I連接，檢測模塊4的輸出端與控制模塊5的輸入端連接，控制模塊5的輸出端與開關模塊3的控制端連接，開關模塊3的第一端與電池模塊I連接，開關模塊3的第二端與外部設備2連接。
[0032]電池模塊I用于為外部設備2進行充電，該模塊包括電池和升壓單元，電池輸出電壓至升壓單元，升壓單元對接收到的電壓進行升壓處理并輸出穩(wěn)定的直流電壓給外部設備2充電。
[0033]開關模塊3用于接通或斷開電池模塊I與外部設備2的連接，以使得電池模塊I對外部設備2啟動充電或停止充電。其中，開關模塊3包括第一端、第二端和控制端。
[0034]檢測模塊4用于檢測電池的電壓值并在該模塊的輸出端輸出檢測到的電壓值。
[0035]控制模塊5用于接收檢測模塊4輸出的電壓值，若電壓值大于預設值時，則控制模塊5控制開關模塊3接通。若電壓值小于或等于控制模塊5的預設值時，控制模塊5控制開關模塊3斷開。
[0036]在本實施例中，該充電保護電路主要應用于能夠?qū)ν獠吭O備2進行充電的便攜終端，用于保護便攜設備在電池低電量時停止對外部設備2充電，從而保護電池不受損壞。開關模塊3連接電池模塊I與待充電的外部設備2，起了開關的作用。當開關模塊3導通時，電池模塊I對外部設備2進行充電。當開關模塊3截止時，電池模塊I停止對外部設備2充電。檢測模塊4對電池的剩余電量進行實時檢測，并將檢測得到的電池剩余的電壓值發(fā)送至控制模塊5?？刂颇K5預先設置一個定值，控制模塊5將檢測模塊4測量到的電池電壓與預設值進行比較，若電壓值大于預設值時，控制模塊5控制開關模塊3接通，從而使得電池模塊I對外部設備2充電。若電壓值小于或等于預設值時，控制模塊5控制開關模塊3截止，從而使得電池模塊I停止對外部設備2充電。應當說明的是，控制模塊5中的預設值可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整。
[0037]本實用新型的充電保護電路通過檢測模塊4實時檢測電池模塊I的電壓值?？刂颇K5將檢測模塊4檢測到的電壓值與預設值進行比較，若電壓值大于預設值，則控制模塊5控制開關模塊3導通，從而啟動電池模塊I對外部設備2充電。若電池電壓小于或等于預設值，則控制模塊5控制開關模塊3截止，從而停止電池模塊I對外部設備2充電。本實用新型避免了在電池低于預設的安全值時對外部設備2充電，進而保護了電池不受損壞，從而保護電池的使用壽命。另一方面，該保護電路涉及的電路簡單，降低了保護電路的生產(chǎn)成本,從而降低了設備的生產(chǎn)成本。
[0038]具體地，檢測模塊4包括第一電阻Rl和第二電阻R2。第一電阻Rl的一端與電池模塊I連接，第一電阻Rl的另一端經(jīng)第二電阻R2接地，其中，第一電阻Rl與第二電阻R2之間的節(jié)點與控制模塊5的輸入端連接。
[0039]在本實施例中，檢測模塊4與電池模塊I連接并直接獲取電池的剩余電壓Vi的大小。電池的剩余電壓Vi經(jīng)過第一電阻Rl和第二電阻R2分壓，并在第一電阻Rl與第二電阻R2之間的節(jié)點輸出電池電壓Vo至控制模塊5中，從而實時地對電池剩余的電壓進行檢測。電池剩余的電壓值Vo=Vi/ (R1+R2) *R2。
[0040]具體地，控制模塊5包括微控制器U、第一晶體管Q1、第三電阻R3和第四電阻R4，微控制器U的數(shù)模端口與檢測模塊4的輸出端連接，微控制器U的I/O 口經(jīng)第三電阻R3與所述第一晶體管Ql的基極連接，且該I/O 口經(jīng)第四電阻R4接地。第一晶體管Ql的集電極與開關模塊3的控制端連接；第一晶體管Ql的發(fā)射極接地；當微控制器U的I/O 口輸出高電平時，第一晶體管Ql導通，當微控制器U的I/O 口輸出低電平時，第一晶體管Ql截止。
[0041]在本實施例中，檢測模塊4的輸出端與微控制器U的數(shù)模端口連接，并將測量到的電池剩余的電壓值發(fā)送至微控制器U的數(shù)模端口。微控制器U會根據(jù)需要設置一用于界定電池電量高低的預設值，微控制器U將接收到的電壓值和預設值進行對比。當電壓值大于預設值時，電池電量為高，微控制器U的I/O 口輸出高電平并控制開關模塊3導通，從而使得電池模塊I對外部設備2充電。當電壓值小于或等于預設值時，電池電量低，微控制器U的I/O 口輸出低電平并控制開關模塊3截止，使得電池模塊I停止對外部設備2充電，從而避免了電池在低電量的狀態(tài)下對外部設備2充電，保護了電池不受損壞。
[0042]具體地，開關模塊3包括場效應管QP和第五電阻R5，場效應管QP的源極與電池模塊I連接，場效應管QP的柵極作為開關模塊3的控制端與控制模塊5的輸出端連接，場效應管QP的漏極與外部設備2連接，其中，第五電阻R5 —端與場效應管QP的源極連接，另一端與場效應管QP的柵極連接。
[0043]在本實施例中，場效應管QP的柵極與控制模塊5連接，場效應管QP的源極與電池模塊I連接，場效應管QP的漏極與外部設備2連接。應當說明的是，本實施例中電池模塊I輸出的直流電壓為5V。當控制模塊5輸出的電壓小于5V，則場效應管QP的漏極電壓小于源極電壓，使得漏極和源極導通，即實現(xiàn)了電池模塊I對外部設備2充電。當控制模塊5輸出的電壓不小于5V，則場效應管QP的漏極和源極截止，電池模塊I停止對外部設備2充電。因此，場效應管QP在本實施例中起到了開關的作用。應當說明的是，場效應管QP還可以替代為其他的開關元件，如PNP三極管等。另外，第五電阻R5在此處主要為場效應管QP提供了偏置電壓，使得場效應管QP在控制模塊5輸出的電壓小于電池模塊I輸出的電壓時導通。
[0044]進一步地，開關模塊3還包括用于對電池模塊I輸出至外部設備2的電壓進行濾波的濾波單元31，濾波單元31的輸入端與電池模塊I連接，濾波單元31的輸出端與開關模塊3的控制端連接。
[0045]在本實施例中，電池模塊I輸出電壓給外部設備2充電，往往會受到環(huán)境干擾，進而產(chǎn)生一些干擾信號。為了避免干擾信號進入外部設備2，在該保護電路中設置濾波單元31，該濾波單元31有效地將電池模塊I中的干擾信號濾除，從而為外部設備2提供更加穩(wěn)定的直流電壓。
[0046]具體地，濾波單元31包括用于對電池模塊I輸出至外部設備2的電壓進行濾波的濾波電容Cl，濾波電容Cl的一端與電池模塊I連接，另一端與場效應管QP的柵極連接。
[0047]進一步地，充電保護電路還包括用于檢測電池模塊I是否進行適配器充電的適配器檢測模塊6，和與適配器連接的適配器接入端DC_IN，適配器檢測模塊6的輸入端與適配器接入端DC_IN連接，適配器檢測模塊6的輸出端與開關模塊3的控制端連接。
[0048]在本實施例中，當電池通過適配器進行充電時，適配器接入端DC_IN與適配器連接并帶上電。當適配器檢測模塊6檢測到適配器對電池充電時，該檢測模塊4輸出低電平至開關模塊3，控制開關模塊3導通，從而使得電池模塊I對外部設備2充電。由于適配器源源不斷地對電池充電，就算電池處于低電量，也不會損壞電池而影響電池的壽命。
[0049]具體地，適配器檢測模塊6包括第二晶體管Q2和第六電阻R6，第二晶體管Q2的集電極與開關模塊3的控制端連接，第二晶體管Q2的基極經(jīng)第六電阻R6與適配器接入端DC_IN連接，第二晶體管Q2的發(fā)射極接地，當適配器對電池進行充電時，第二晶體管Q2導通，當適配器沒有對電池充電時，第二晶體管Q2截止。
[0050]在本實施例中，當適配器對電池充電時，適配器接入端DC_IN帶電，使得第二晶體管Q2導通，從而使得第二晶體管Q2的集電極為低電平。開關模塊3的控制端與第二晶體管Q2的集電極連接，因而開關模塊3的控制端被拉為低電平，開關模塊3導通，從而使得電池模塊I對外部設備2充電。應當說明的是，第二晶體管Q2還可以替換為其他的開關元件，如PMOS管等。另外，第六電阻R6作為限流電阻對第二晶體管Q2起保護作用，避免了流入第二晶體管Q2的電流過大而燒壞第二晶體管Q2。
[0051]進一步地，適配器檢測模塊6包括第七電阻R7，第七電阻R7 —端與適配器接入端DC_IN連接，另一端接地。
[0052]在本實施例中，第七電阻R7在此處作為下拉電阻。在適配器沒有對電池充電的情況下，適配器接入端DC_IN被拉為低電平，從而避免了適配器檢測模塊6因為干擾信號而引起的誤動作。
[0053]本實用新型還提供一種藍牙音箱，該藍牙音箱包括充電保護電路。該充電保護電路的結(jié)構可參照上述實施例，在此不再贅述。理所應當?shù)兀捎诒緦嵤├乃{牙音箱采用了上述充電保護電路的技術方案，因此該藍牙音箱具有上述充電保護電路所有的有益效果。
[0054]以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種充電保護電路，其特征在于，包括: 電池模塊，用于對外部設備進行充電； 開關模塊，用于接通或斷開所述電池模塊與所述外部設備，其中，所述開關模塊包括第一端、第二端和控制端； 檢測模塊，用于檢測 所述電池模塊的電壓值； 控制模塊，根據(jù)所述檢測模塊檢測電池模塊的電壓值控制所述開關模塊的接通或斷開；當所述電池模塊的電壓值大于預設值時，所述控制模塊控制所述開關模塊接通，使所述電池模塊對外部設備進行充電；當所述電池模塊的電壓值小于或等于預設值時，所述控制模塊控制所述開關模塊斷開，使所述電池模塊對所述外部設備停止充電； 所述檢測模塊的輸入端與所述電池模塊連接，所述檢測模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接，所述控制模塊的輸出端與所述開關模塊的控制端連接，所述開關模塊的第一端與所述電池模塊連接，所述開關模塊的第二端與所述外部設備連接。
2.如權利要求1所述的充電保護電路，其特征在于，所述檢測模塊包括第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的一端與所述電池模塊連接，所述第一電阻的另一端經(jīng)第二電阻接地，其中，第一電阻與第二電阻之間的節(jié)點與所述控制模塊的輸入端連接。
3.如權利要求1所述的充電保護電路，其特征在于，所述控制模塊包括微控制器、第一晶體管、第三電阻和第四電阻，所述微控制器的數(shù)模端口與所述檢測模塊的輸出端連接，所述微控制器的I/o 口經(jīng)第三電阻與所述第一晶體管的基極連接，且該I/O 口經(jīng)第四電阻接地；所述第一晶體管的集電極與所述開關模塊的控制端連接；所述第一晶體管的發(fā)射極接地；當微控制器的I/o 口輸出高電平時，第一晶體管導通，當微控制器的I/O 口輸出低電平時，第一晶體管截止。
4.如權利要求1所述的充電保護電路，其特征在于，所述開關模塊包括場效應管和第五電阻，所述場效應管的源極與所述電池模塊連接，所述場效應管的柵極作為所述開關模塊的控制端與所述控制模塊的輸出端連接，所述場效應管的漏極與所述外部設備連接，所述第五電阻一端與所述場效應管的源極連接，另一端與所述場效應管的柵極連接。
5.如權利要求4所述的充電保護電路，其特征在于，所述開關模塊還包括用于對所述電池模塊輸出至所述外部設備的電壓進行濾波的濾波單元，所述濾波單元的輸入端與所述電池模塊連接，所述濾波單元的輸出端與所述開關模塊的控制端連接。
6.如權利要求5所述的充電保護電路，其特征在于，所述濾波單元包括用于對所述電池模塊輸出至所述外部設備的電壓進行濾波的濾波電容，所述濾波電容的一端與所述電池模塊連接，另一端與所述場效應管的柵極連接。
7.如權利要求1至6任一項所述的充電保護電路，其特征在于，還包括用于檢測所述電池模塊是否進行適配器充電的適配器檢測模塊，以及與所述適配器連接的適配器接入端，所述適配器檢測模塊的輸入端與所述適配器接入端連接，所述適配器檢測模塊的輸出端與所述開關模塊的控制端連接。
8.如權利要求7所述的充電保護電路，其特征在于，所述適配器檢測模塊包括第二晶體管和第六電阻，所述第二晶體管的集電極與所述開關模塊的控制端連接，所述第二晶體管的基極經(jīng)第六電阻與適配器接入端連接，所述第二晶體管的發(fā)射極接地，當所述適配器對所述電池進行充電時，第二晶體管導通，當所述適配器沒有對電池充電時，第二晶體管截止。
9.如權利要求8所述的充電保護電路，其特征在于，所述適配器檢測模塊包括第七電阻，所述第七電阻一端與所述適配器接入端連接，另一端接地。
10.一種藍牙音 箱，其特征在于，包括如權利要求1至9任一項所述的充電保護電路。
【文檔編號】H02H7/18GK203859538SQ201320844407
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權日:2013年12月19日
【發(fā)明者】蔡斌 申請人:Tcl通力電子（惠州）有限公司