本實用新型涉及電池的充放電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池的充放電路和移動電源。

背景技術(shù)：

隨著科技不斷發(fā)展，人們無論是在工作中還是在生活中，接觸到的智能終端也越來越多。由于現(xiàn)有的智能終端普遍存在電能消耗大與補給慢的缺點，因此也有越來越多的消費者購買移動供電設備，例如移動電源?，F(xiàn)有的移動供電設備是通過多個電芯并聯(lián)或串聯(lián)連接而成，在為外設充電設備進行充電時，由于電芯的數(shù)目不同，需要使用充電電源管理電流為其內(nèi)部串聯(lián)的電芯一起充電，也就是說需要使用專用的電源適配器。

綜上所述，現(xiàn)有的移動供電設備只能通過專用的電源適配器才能進行充電的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種電池的充放電路和移動電源，旨在解決現(xiàn)有的移動供電設備只能通過專用的電源適配器才能進行充電的問題。

本實用新型提供的一種電池的充放電路，與包括多個電芯的電池組相連，所述充放電路包括：第一電壓輸入模塊、第二電壓輸入輸出模塊、開關(guān)切換模塊以及控制模塊；

所述第一電壓輸入模塊和第二電壓輸入輸出模塊連接外部電源；

所述開關(guān)切換模塊包括多對切換開關(guān)組，每對切換開關(guān)組的輸入端連接所述第一電壓輸入模塊和第二電壓輸入輸出模塊，每對切換開關(guān)組的兩個輸出端分別與每個電芯的正極端和負極端相連，所述開關(guān)切換模塊控制所述電池組內(nèi)的多個電芯進行串聯(lián)和并聯(lián)的切換；

所述控制模塊包括多個第一檢測端和多個第二檢測端，所述控制模塊的多個第一檢測端通過所述多對切換開關(guān)組與所述多個電芯的正極端對應連接，所述控制模塊的多個第二檢測端通過所述多對切換開關(guān)組與所述多個電芯的負極端對應連接，在所述開關(guān)切換模塊控制所述電池組內(nèi)的多個電芯處于并聯(lián)時，通過所述第一電壓輸入模塊輸入第一電壓對所述電池組進行充電，在所述開關(guān)切換模塊控制所述電池組內(nèi)的多個電芯處于串聯(lián)時，通過所述第二電壓輸入輸出模塊輸入第二電壓對所述電池組進行充電，所述控制模塊通過檢測所述多個電芯的充電電壓，進而對所述電池組進行過充保護，其中，所述第一電壓大于所述第二電壓。

進一步的，所述每對切換開關(guān)組包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，所述第一開關(guān)包括第一活動端、第二活動端及固定端，所述第一開關(guān)的第一活動端與所述控制模塊相連，所述第一開關(guān)的第二活動端與所述第一電壓輸入模塊相連，所述第一開關(guān)的固定端與所述電芯的正極端相連，所述第二開關(guān)包括第一活動端、第二活動端及固定端，所述第二開關(guān)的第一活動端與所述控制模塊相連，所述第二開關(guān)的第二活動端與所述第一電壓輸入模塊相連，所述第二開關(guān)的固定端與所述電芯的負極端相連。

進一步的，所述第一電壓輸入模塊包括：正極輸入端和負極輸入端，

所述第一電壓輸入模塊的正極輸入端共接所述多對切換開關(guān)組中的多個第一開關(guān)的第二活動端，所述第一電壓輸入模塊的負極輸入端共接所述多對切換開關(guān)組中的多個第二開關(guān)的第二活動端。

進一步的，所述控制模塊包括芯片U1、電阻R1、第一開關(guān)管以及第二開關(guān)管；

所述芯片U1包括多個第一電壓檢測端和多個第二電壓檢測端，所述芯片U1的多個第一電壓檢測端為所述控制模塊的多個第一檢測端，分別通過所述開關(guān)切換模塊與所述多個電芯的正極端相連，所述芯片U1的多個第二電壓檢測端為所述控制模塊的多個第二檢測端，分別通過所述開關(guān)切換模塊與所述多個電芯的負極端相連，所述電阻R1的第一端與所述芯片U1的電流檢測端相連，所述電阻R1的第二端接地，所述第一開關(guān)管的受控端與所述芯片U1的過放保護端相連，所述第一開關(guān)管的高電位端與所述電阻R1的第一端相連，所述第一開關(guān)管的低電位端與所述第二開關(guān)管的低電位端相連，所述第二開關(guān)管的高電位端與所述第二電壓輸入輸出模塊相連，所述第二開關(guān)管的受控端與所述芯片U1的過充保護端相連。

進一步的，第一開關(guān)管為MOS管、IGBT管或帶體二極管的IGBT管。

進一步的，第二開關(guān)管為MOS管、IGBT管或帶體二極管的IGBT管。

進一步的，所述第一電壓輸入模塊為USB Type-C接口、mini USB接口或micro USB接口。

進一步的，所述第二電壓輸入輸出模塊為USB Type-C接口、mini USB接口或micro USB接口。

本實用新型的另一目的在于提供一種移動電源，所述移動電源包括由多個電芯組成的電池組，所述移動電源還包括與所述電池組相連的電池的充放電路，所述電池的充放電路為如上所述的電池的充放電路。

本實用新型提供的一種電池的充放電路，與包括多個電芯的電池組相連，該充放電路包括：第一電壓輸入模塊、第二電壓輸入輸出模塊、開關(guān)切換模塊以及控制模塊；通過開關(guān)切換模塊控制電池組內(nèi)的多個電芯進行串聯(lián)和并聯(lián)的切換，在開關(guān)切換模塊控制電池組內(nèi)的多個電芯處于并聯(lián)時，通過第一電壓輸入模塊輸入第一電壓對電池組進行充電，在開關(guān)切換模塊控制電池組內(nèi)的多個電芯處于串聯(lián)時，通過第二電壓輸入輸出模塊輸入第二電壓對電池組進行充電，同時控制模塊通過檢測多個電芯的充電電壓，進而對電池組進行過充保護，不僅解決了現(xiàn)有的移動供電設備只能通過專用的電源適配器才能進行充電的問題，還為電池組提供了充放保護。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的電池的充放電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的電池的充放電路具體電路圖；

圖3是本實用新型實施例提供的移動電源結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。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。

以下結(jié)合具體附圖對本實用新型的實現(xiàn)進行詳細的描述：

本實用新型的目的在于提供一種電池的充放電路和移動電源，旨在解決現(xiàn)有的移動供電設備只能通過專用的電源適配器才能進行充電的問題。

圖1示出了本實用新型實施例提供的電池的充放電路結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出與本實施例相關(guān)的部分，詳述如下：

如圖1所示，本實施例提供的一種電池的充放電路100，與包括多個電芯210的電池組200相連，該充放電路100包括：第一電壓輸入模塊10、第二電壓輸入輸出模塊20、開關(guān)切換模塊30以及控制模塊40；

第一電壓輸入模塊10和第二電壓輸入輸出模塊20連接外部電源；

開關(guān)切換模塊30包括多對切換開關(guān)組31，每對切換開關(guān)組31的輸入端連接第一電壓輸入模塊10和第二電壓輸入輸出模塊20，每對切換開關(guān)30組的兩個輸出端分別與每個電芯210的正極端和負極端相連，開關(guān)切換模塊30控制電池組200內(nèi)的多個電芯210進行串聯(lián)和并聯(lián)的切換；

控制模塊40包括多個第一檢測端和多個第二檢測端，控制模塊40的多個第一檢測端通過多對切換開關(guān)組31與多個電芯310的正極端對應連接，控制模塊40的多個第二檢測端通過多對切換開關(guān)組31與多個電芯的負極端對應連接，在開關(guān)切換模塊30控制電池組200內(nèi)的多個電芯210處于并聯(lián)時，通過第一電壓輸入模塊10輸入第一電壓對電池組200進行充電，在開關(guān)切換模塊30控制電池組200內(nèi)的多個電芯210處于串聯(lián)時，通過第二電壓輸入輸出模塊20輸入第二電壓對電池組200進行充電，同時控制模塊40通過檢測多個電芯210的充電電壓，進而對電池組200進行過充保護，其中，第一電壓大于第二電壓。

在本實施例中，開關(guān)切換模塊30可以是電子控制開關(guān)，通過檢測到充放電電壓，進而控制開關(guān)切換模塊30對電池組200內(nèi)的多個電芯210進行串聯(lián)和并聯(lián)之間的切換。開關(guān)切換模塊30也可以是人工撥動或按動的聯(lián)動開關(guān)，用戶根據(jù)實際情況設置該開關(guān)切換模塊30，切換多個電芯210的串聯(lián)和并聯(lián)狀態(tài)。

需要說明的是，當所有電芯210并聯(lián)起來時，所有電芯210等效于一節(jié)電芯210的多并，這樣只要用輸出電壓為單個電芯的充電電壓，以及對應的充電器即可充電，不需要考慮再電池組內(nèi)部的電芯個數(shù)。例如，為單個電芯進行充電的電壓為4.2V，在為電池組200進行充電時，只需要通過開關(guān)切換模塊20切換至所有電芯210并聯(lián)的狀態(tài)，使用輸出電壓為4.2V的充電器即可進行充電。

另外，另一種充電情況是通過開關(guān)切換模塊30切換所有電芯210為串聯(lián)狀態(tài)，第二電壓輸入輸出模塊20連接外部電源300后，控制模塊40通過控制第二電壓輸入輸出模塊20通過外部電源300為電池組200進行充電。

本實施例提供的一種電池的充放電路，與包括多個電芯的電池組相連，該充放電路包括：第一電壓輸入模塊、第二電壓輸入輸出模塊、開關(guān)切換模塊以及控制模塊；通過開關(guān)切換模塊控制電池組內(nèi)的多個電芯進行串聯(lián)和并聯(lián)的切換，在開關(guān)切換模塊控制電池組內(nèi)的多個電芯處于并聯(lián)時，通過第一電壓輸入模塊輸入第一電壓對電池組進行充電，在開關(guān)切換模塊控制電池組內(nèi)的多個電芯處于串聯(lián)時，通過第二電壓輸入輸出模塊輸入第二電壓對電池組進行充電，同時控制模塊通過檢測多個電芯的充電電壓，進而對電池組進行過充保護，不僅解決了現(xiàn)有的移動供電設備只能通過專用的電源適配器才能進行充電的問題，還為電池組提供了充放保護。

圖2是示出了本實用新型實施例提供的電池的充放電路具體電路圖，如圖2所示，每對切換開關(guān)組包括第一開關(guān)WS1和第二開關(guān)WS2，第一開關(guān)WS1包括第一活動端、第二活動端及固定端，第一開關(guān)WS1的第一活動端與控制模塊30相連，第一開關(guān)WS1的第二活動端與第一電壓輸入模塊10相連，第一開關(guān)的固定端與電芯210的正極端相連，第二開關(guān)WS2包括第一活動端、第二活動端及固定端，第二開關(guān)WS2的第一活動端與控制模塊30相連，第二開關(guān)WS2的第二活動端與第一電壓輸入模塊10相連，第二開關(guān)WS2的固定端與電芯210的負極端相連。

第一電壓輸入模塊10包括：正極輸入端IN+和負極輸入端IN-，

第一電壓輸入模塊10的正極輸入端IN+共接多對切換開關(guān)組21中的多個第一開關(guān)WS1的第二活動端，第一電壓輸入模塊10的負極輸入端IN-共接多對切換開關(guān)組21中的多個第二開關(guān)WS2的第二活動端。

控制模塊40包括芯片U1、電阻R1、第一開關(guān)管Q1以及第二開關(guān)管Q2；

芯片U1包括多個第一電壓檢測端(1V1……nV1)和多個第二電壓檢測端(1V2……nV2)，芯片U1的多個第一電壓檢測端(1V1……nV1)為控制模塊40的多個第一檢測端，分別通過開關(guān)切換模塊20與多個電芯210的正極端相連，芯片U1的多個第二電壓檢測端(1V2……nV2)為控制模塊40的多個第二檢測端，分別通過開關(guān)切換模塊30與多個電芯210的負極端相連，電阻R1的第一端與芯片U1的電流檢測端INI相連，電阻R1的第二端接地，第一開關(guān)管Q1的受控端與芯片U1的過放保護端P1相連，第一開關(guān)管Q1的高電位端與電阻R1的第一端相連，第一開關(guān)管Q1的低電位端與第二開關(guān)管Q2的低電位端相連，第二開關(guān)管Q2的高電位端與第二電壓輸入輸出模塊20相連，第二開關(guān)管Q2的受控端與芯片U1的過充保護端P2相連。

需要說明的是，在本實用新型的所有實施例中，每個第二電壓檢測端V2都與下一對切換開關(guān)組31相連的第一電壓檢測端V1相連，即芯片U1上相鄰的第二電壓檢測端V2與第一電壓檢測端V1相連，因此當?shù)谝婚_關(guān)WS1與第二開關(guān)WS2都是導通第一活動端時，所有電芯210實現(xiàn)串聯(lián)。

在本實用新型的其他實施例中，第一開關(guān)管Q1和第二開關(guān)管Q2可以為MOS管、IGBT管或帶體二極管的IGBT管。以第一開關(guān)管Q1為NMOS管Q1為例，第一開關(guān)管Q1的高電位端為NMOS管Q1的集電極，第一開關(guān)管Q1的低電位端為NMOS管Q1的發(fā)射極，第一開關(guān)管Q1的受控端為NMOS管Q1的基極。同樣，以第二開關(guān)管Q2為NMOS管Q2為例，第二開關(guān)管Q2的高電位端為NMOS管Q2的集電極，第二開關(guān)管Q2的低電位端為NMOS管Q2的發(fā)射極，第二開關(guān)管Q2的受控端為NMOS管Q2的基極。

需要說明的是，在實際應用中，可以最大程度實現(xiàn)控制模塊40對電池組200的過充過放保護為目的對第一開關(guān)管和第二開關(guān)管進行不同規(guī)格的選擇或組合搭配。

第一電壓輸入模塊10和第二電壓輸入輸出模塊20可以為USB Type-C接口、mini USB接口或micro USB接口。在實際應用中，可具體根據(jù)適配的條件對第一電壓輸入模塊10和第二電壓輸入輸出模塊20進行接口的協(xié)議選擇，以最大程度配合用戶的具體應用為準。

以下結(jié)合圖1和圖2對本實施例提供的電池的充放電路100的工作原理進行描述，第一開關(guān)WS1與第二開關(guān)WS2分別設置在每個電芯210的正極端和負極端，當所有的第一開關(guān)WS1與第二開關(guān)WS2均導通第一活動端時，所有電芯210實現(xiàn)串聯(lián)，通過控制模塊40和輸入第二電壓輸入輸出模塊20為用電設備400供電。在為用電設備400供電時，控制模塊40中的芯片U1通過多個第一電壓檢測端和多個第二電壓檢測端對每個電芯210的放電電壓進行實時監(jiān)控，當所有電芯210串聯(lián)的輸出電壓在過放保護電壓以上時，芯片U1輸出高電平將第一開關(guān)管Q1和第二開關(guān)管Q2開啟，進行正常供電輸出。當所有電芯210串聯(lián)的放電電壓低于過放電壓點時，芯片U1關(guān)閉開關(guān)管Q1進而實現(xiàn)過放保護。

當所有的第一開關(guān)WS1與所有的第二開關(guān)WS2均導通第二活動端時，所有電芯210實現(xiàn)并聯(lián)，外部電源300通過第一電壓輸入模塊10輸入第一電壓為電池組200充電。本實施例提供的電池的充電電路，通過對電芯210的串聯(lián)和并聯(lián)切換，進而實現(xiàn)電池組200充電電壓的切換。

當所有的第一開關(guān)WS1與第二開關(guān)WS2均導通第一活動端時，所有電芯210實現(xiàn)串聯(lián)，外部電源300通過輸入第二電壓輸入輸出模塊20輸入第二電壓和控制模塊30為電池組200充電。控制模塊30中的芯片U1通過多個第一電壓檢測端和多個第二電壓檢測端對每個電芯210的充電電壓進行實時監(jiān)控，當各個電芯210充滿電時，芯片U1輸出低電平將第二開關(guān)管Q2進行截止，充電結(jié)束，進而實現(xiàn)過充保護。

本實施例還提供一種移動電源500，移動電源500包括由多個電芯210組成的電池組200，移動電源500還包括與電池組200相連的電池的充放電路100，電池的充放電路100為上述實施例中的電池的充放電路100。在本實施例中，移動電源500與本實用新型相關(guān)的技術(shù)方案和實現(xiàn)方式已在上述實施例中詳細描述，此處不再贅述。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。