充电电路及电子设备的制作方法

    专利2022-07-09  78


    本实用新型涉及电池充电
    技术领域
    ,尤其涉及一种充电电路及电子设备。
    背景技术
    :随着真正的蓝牙无线(truewirelessstereo,tws)产品技术的发展以及消费者对电子产品安全性的日益重视,满足日本电子与信息技术产业协会(jeita)规范要求成为电子产品尤其是tws产品发展中迫切需要解决的问题之一。在高温下过充电时,锂离子电池往往会变得很危险,jeita规范将锂电池使用的环境温度分为cold,cool,good,warm,hot五个区间,在不同的区间使用不同的充电电流对产品进行充电。图1是单电池手持应用的锂离子电池充电jeita规范图,如图1所示,当环境温度在0℃~10℃之间和10℃~60℃之间两个区间时,需要采用两种不同的充电电流进行充电。然而,当前市面上很多电子产品(包括tws耳机)上的充电芯片并不具备动态调节充电电流的功能,导致在充电时不符合jeita规范,存在安全隐患。技术实现要素:本实用新型的主要目的在于提供一种充电电路及电子设备,旨在解决现有技术中电子产品在充电时不符合jeita规范,存在安全隐患的技术问题。为实现上述目的,本实用新型提供一种充电电路,充电电路包括温度采集单元、电阻配置单元及电流配置单元,其中:电阻配置单元的输入端与温度采集单元连接,输出端与电流配置单元连接;温度采集单元,用于采集温度信息,并发送温度信息至电阻配置单元;电阻配置单元,用于接收温度信息,根据温度信息确定温度区间,并发送与温度区间对应的总阻值至电流配置单元;电流配置单元,用于接收总阻值,并根据总阻值对应设置充电电流。优选地,温度采集单元包括第一电阻及热敏电阻,其中:第一电阻的第一端与电阻配置单元的第一控制端连接,第二端分别与电阻配置单元的输入端及热敏电阻的第一端连接;热敏电阻的第二端接地。优选地,热敏电阻为负温度系数热敏电阻。优选地,电阻配置单元包括控制芯片、第二电阻及第三电阻,其中:控制芯片的模数转换引脚为电阻配置单元的输入端,第一控制引脚为电阻配置单元的第一控制端,第二控制引脚与第二电阻的第一端连接;第二电阻的第二端分别与电流配置单元的输入端和第三电阻的第一端连接;第三电阻的第一端与电流配置单元的输入端连接,第二端接地。优选地,控制芯片包括设置于充电盒中的微控制器或设置于耳机中的蓝牙芯片。优选地,电流配置单元包括充电芯片,其中:充电芯片的电流设置引脚为电流配置单元的输入端。优选地,电阻配置单元还包括至少一第四电阻,其中:第四电阻的第一端与控制芯片的第三控制引脚连接,第二端分别与电流设置引脚、第二电阻的第二端及第三电阻的第一端连接。优选地,温度采集单元包括第一电阻及热敏电阻,其中:第一电阻的第一端与电源连接,第二端分别与电阻配置单元的输入端及热敏电阻的第一端连接;热敏电阻的第二端接地。本实用新型还提出一种电子设备,电子设备包括如上的充电电路。优选地,电子设备为tws耳机。本实用新型通过在充电电路中设置温度采集单元、电阻配置单元及电流配置单元;电阻配置单元的输入端与温度采集单元连接,输出端与电流配置单元连接;温度采集单元采集温度信息,并发送温度信息至电阻配置单元;电阻配置单元接收温度信息,根据温度信息确定温度区间,并发送与温度区间对应的总阻值至电流配置单元;电流配置单元接收总阻值,并根据总阻值对应设置充电电流。其中,通过上述电路设计使得电子产品可以根据温度变化动态的调节充电电流,使电子产品符合jeita规范,避免了充电安全隐患。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1是单电池手持应用的锂离子电池充电jeita规范图;图2是本实用新型充电电路一实施例的功能模块图;图3是图2充电电路一可选的结构示意图。附图标号说明:标号名称标号名称100温度采集单元gpio2控制芯片的第二控制引脚200电阻配置单元gpio3控制芯片的第三控制引脚300电流配置单元adc控制芯片的模数转换引脚ic1控制芯片r1~r4第一电阻至第四电阻ic2充电芯片tr热敏电阻gpio1控制芯片的第一控制引脚iset充电芯片的电流设置引脚本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提供一种充电电路。参照图2,在一实施例中,充电电路包括温度采集单元100、电阻配置单元200及电流配置单元300,其中:电阻配置单元200的输入端与温度采集单元100连接,输出端与电流配置单元300连接;温度采集单元100,用于采集温度信息,并发送温度信息至电阻配置单元200;电阻配置单元200,用于接收温度信息,根据温度信息确定温度区间,并发送与温度区间对应的总阻值至电流配置单元300;电流配置单元300,用于接收总阻值,并根据总阻值对应设置充电电流。应当理解的是,温度信息指锂电池使用的环境温度,jeita规范将锂电池使用的环境温度分为cold,cool,good,warm,hot五个区间,在不同的区间使用不同的充电电流对产品进行充电。请返回参照图1,单电池手持应用的锂离子电池充电jeita标准中通常cold温度区间的温度小于0℃,cool温度区间的温度范围在0℃~10℃,good温度区间的温度范围在10℃~45℃,warm温度区间的温度范围在45℃~60℃,而hot温度区间的温度大于60℃。当电池工作在good温度区间和warm温度区间时采用1c充电电流,当电池工作在cool温度区间时采用0.5c充电电流。本实施例根据jeita规范,当温度信息在不同的温度区间时,配置电阻的总阻值不同,进而使得电流配置单元300可以根据不同的阻值设置不同的充电电流并对负载(如锂电池)充电。需要说明的是,电流配置单元300中设置有总阻值与充电电流的对应关系,电流配置单元300根据该对应关系及接收到的总阻值,可以确定对应的充电电流的大小。本实用新型通过在充电电路中设置温度采集单元、电阻配置单元及电流配置单元;电阻配置单元的输入端与温度采集单元连接,输出端与电流配置单元连接;温度采集单元采集温度信息,并发送温度信息至电阻配置单元;电阻配置单元接收温度信息,根据温度信息确定温度区间,并发送与温度区间对应的总阻值至电流配置单元;电流配置单元接收总阻值,并根据总阻值对应设置充电电流。其中,通过上述电路设计使得电子产品可以根据温度变化动态的调节充电电流,使电子产品符合jeita规范,避免了充电安全隐患。请一并参照图3,图3是图2充电电路一可选的结构示意图。本实施例中,温度采集单元100包括第一电阻r1及热敏电阻tr,其中:第一电阻r1的第一端与电阻配置单元200的第一控制端连接,第二端分别与电阻配置单元200的输入端及热敏电阻tr的第一端连接;热敏电阻tr的第二端接地。应当理解的是,热敏电阻是一种在不同的温度下表现出不同的阻值的电阻,作为一实施例,热敏电阻采用负温度系数热敏电阻。需要说明的是,通过使用电阻配置单元200的第一控制端为温度采集单元100供电,在需要进行充电电流调节时打开,在不需要进行充电电流调节时关闭,可以有效降低系统功耗。当然,在具体实现中第一电阻r1的第一端还可以直接与电源连接,通过独立的电源为温度采集单元100供电,由于使用了一直供电的独立电源,系统的功耗会相对更高。进一步地,电阻配置单元200包括控制芯片ic1、第二电阻r2及第三电阻r3,其中:控制芯片的模数转换引脚adc为电阻配置单元200的输入端,第一控制引脚gpio1为电阻配置单元200的第一控制端,第二控制引脚gpio2与第二电阻r2的第一端连接;第二电阻r2的第二端分别与电流配置单元300的输入端和第三电阻r3的第一端连接;第三电阻r3的第一端与电流配置单元300的输入端连接,第二端接地。电流配置单元300包括充电芯片ic2,其中:充电芯片的电流设置引脚iset为电流配置单元300的输入端。应当理解的是,控制芯片的第一控制引脚gpio1可以实现温度采集单元100供电的控制,控制芯片ic1的模数转换引脚可以读取热敏电阻tr的阻值,并获取该阻值对应的温度信息,然后根据不同的温度信息配置第二控制引脚,以调节输入至充电芯片ic2中的总电阻,从而使充电芯片ic2根据总电阻的大小调节充电电流。作为一实施例,当温度信息在第一区间(如cool温度区间时),控制芯片ic1设置第二控制引脚gpio2为低电平,此时第二电阻r2接低电平,第二电阻r2与第三电阻r3并联,则充电芯片ic2接收到的总阻值小于第三电阻r3的阻值;当温度信息在第二区间(如good温度区间和warm温度区间时),控制芯片ic1设置第二控制引脚gpio2为高阻态,此时电流配置单元300中只接入第三电阻r3,充电芯片ic2接收到的总电阻为第三电阻r3的阻值。充电芯片ic2根据接收到的总阻值以及内部保存的总阻值与充电电流的对应关系,确定并调节充电电流的大小,具体地,当温度信息在第一区间时,采用较小的充电电流,当温度信息在第二区间时,采用较大的充电电流。需要说明的是,若将充电电路应用于tws耳机中,则控制芯片ic1包括设置于充电盒中的微控制器或设置于耳机中的蓝牙芯片。进一步地,电阻配置单元200还包括至少一第四电阻r4,其中:第四电阻r4的第一端与控制芯片的第三控制引脚gpio3连接,第二端分别与充电芯片的电流设置引脚iset、第二电阻r2的第二端及第三电阻r3的第一端连接。在具体实现中,可以根据所选用的充电芯片ic2以及实际需求进行参数设置和充电电流档位设置,并在控制芯片ic1中增加控制引脚,以增加可调节的档位。应当理解的是,第四电阻r4的第一端与控制芯片ic1的控制引脚连接,当只有一个第四电阻r4时,第四电阻r4的第一端与控制芯片的第三控制引脚gpio3连接,当有两个第四电阻r4时,一个第四电阻r4的第一端与控制芯片的第三控制引脚gpio3连接,一个第四电阻r4的第一端与控制芯片ic1的第四控制引脚gpio4(图未示)连接,以此类推。以电阻配置单元200中第四电阻r4只有一个为例,结合下表一说明本实施例的工作原理:环境温度gpio2gpio3r-isetcoldllr3//r2//r4cooll高阻态r3//r2good高阻态高阻态r3warm高阻态高阻态r3hotllr3//r2//r4表一控制芯片ic1通过第一控制引脚gpio1为温度采集单元100中的第一电阻r1及热敏电阻tr供电,通过模数转换引脚adc读取热敏电阻tr的阻值,并获取该阻值对应的温度信息,当温度信息在cold温度区间和hot温度区间时,设置第二控制引脚gpio2和第三控制引脚gpio3为低电平,第二电阻r2、第三电阻r3及第四电阻r4并联,充电芯片ic2根据该并联后的总阻值提供非常低的充电电流;当温度信息在cool温度区间时,设置第二控制引脚gpio2为低电平,第三控制引脚gpio3为高阻态,第二电阻r2与第三电阻r3并联,充电芯片ic2根据该并联后的总阻值提供较低的充电电流;当温度信息在good温度区间和warm温度区间时,设置第二控制引脚gpio2和第三控制引脚gpio3为高阻态,只接入第三电阻r3,充电芯片ic2根据第三电阻r3的阻值提供较高的充电电流。本实施例通过温度采集单元的具体设计,使得在需要进行充电电流调节时温度采集单元能获取到电源,在不需要进行充电电流调节时不供电,实现了产品的低功耗;通过电阻配置单元的具体设计,仅用几个电阻器件结合控制芯片的控制引脚的配置就可以实现充电芯片不同阻值的接入,在不需要更换电阻的情况下,就可以实现充电芯片多档充电电流的动态控制,以低成本、低功耗的方式让使用不具备动态调节充电电流的电子产品满足jeita规范。本实用新型还提出一种电子设备,电子设备包括如上的充电电路,电子设备的充电电路的电路结构可参照上述实施例,在此不再赘述;可以理解的是,由于本实施例的电子设备采用了上述充电电路的技术方案,因此电子设备具有上述所有的有益效果,应当理解的是,电子设备可以是tws耳机等设备。以上仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的
    技术领域
    ,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
    技术特征:

    1.一种充电电路,其特征在于,所述充电电路包括温度采集单元、电阻配置单元及电流配置单元,其中:

    所述电阻配置单元的输入端与所述温度采集单元连接,输出端与所述电流配置单元连接;

    所述温度采集单元,用于采集温度信息,并发送所述温度信息至所述电阻配置单元;

    所述电阻配置单元,用于接收所述温度信息,根据所述温度信息确定温度区间,并发送与所述温度区间对应的总阻值至所述电流配置单元;

    所述电流配置单元,用于接收所述总阻值,并根据所述总阻值对应设置充电电流。

    2.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述温度采集单元包括第一电阻及热敏电阻,其中:

    所述第一电阻的第一端与所述电阻配置单元的第一控制端连接,第二端分别与所述电阻配置单元的输入端及所述热敏电阻的第一端连接;

    所述热敏电阻的第二端接地。

    3.如权利要求2所述的电路,其特征在于,所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻。

    4.如权利要求3所述的电路,其特征在于,所述电阻配置单元包括控制芯片、第二电阻及第三电阻,其中:

    所述控制芯片的模数转换引脚为所述电阻配置单元的输入端,第一控制引脚为所述电阻配置单元的第一控制端,第二控制引脚与所述第二电阻的第一端连接;

    所述第二电阻的第二端分别与所述电流配置单元的输入端和所述第三电阻的第一端连接;

    所述第三电阻的第一端与所述电流配置单元的输入端连接,第二端接地。

    5.如权利要求4所述的电路,其特征在于,所述控制芯片包括设置于充电盒中的微控制器或设置于耳机中的蓝牙芯片。

    6.如权利要求4或5所述的电路,其特征在于,所述电流配置单元包括充电芯片,其中:

    所述充电芯片的电流设置引脚为所述电流配置单元的输入端。

    7.如权利要求6所述的电路,其特征在于,所述电阻配置单元还包括至少一第四电阻,其中:

    所述第四电阻的第一端与所述控制芯片的第三控制引脚连接,第二端分别与所述电流设置引脚、所述第二电阻的第二端及所述第三电阻的第一端连接。

    8.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述温度采集单元包括第一电阻及热敏电阻,其中:

    所述第一电阻的第一端与电源连接,第二端分别与所述电阻配置单元的输入端及所述热敏电阻的第一端连接;

    所述热敏电阻的第二端接地。

    9.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1~8任一权利要求所述的充电电路。

    10.如权利要求9所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备为tws耳机。

    技术总结
    本实用新型公开了一种充电电路及电子设备。充电电路包括温度采集单元、电阻配置单元及电流配置单元,其中:电阻配置单元的输入端与温度采集单元连接,输出端与电流配置单元连接;温度采集单元采集温度信息,并发送温度信息至电阻配置单元;电阻配置单元接收温度信息,根据温度信息确定温度区间,并发送与温度区间对应的总阻值至电流配置单元;电流配置单元接收总阻值,并根据总阻值对应设置充电电流。其中,通过上述电路设计使得电子产品可以根据温度变化动态的调节充电电流,使电子产品符合JEITA规范,避免了充电安全隐患。

    技术研发人员:蔡湘衡;刘正大;黄建敏
    受保护的技术使用者:TCL通力电子(惠州)有限公司
    技术研发日:2020.08.06
    技术公布日:2021.03.12

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