[实用新型]一种充放电电路及充电宝

说明书

技术领域

本实用新型属于充放电电路技术领域，具体地说，是涉及一种适用于充电宝/移动电源等消费类电子产品的充放电电路的结构设计。

背景技术

随着移动终端产品的不断更新换代，电池电量的续航能力得到前所未有的考验，因此一个新兴产业——充电宝（也可称为移动电源）应运而生，并且得到了广泛应用。

现有的充电宝产品，绝大多数都是通过5V的标准USB接口对内置电池进行充电。在内置电池中一般都设置有多个电芯，所述的多个电芯都是通过并联方式连接的。由于每一个电芯的输出电压通常在4.2V左右，而需要供电的外部设备（例如移动终端产品）则往往需要5V电压，因此，在利用充电宝对外部设备充电时，需要在充电宝中内置BOOST升压电路，将电池电压升压到5V后再对外输出。

现有充电宝的这种电路设计主要存在三方面缺陷：其一是由于BOOST升压电路的转换效率低，因而导致内置电池对外充电的损耗大；其二是发热严重，充电宝变暖手宝；其三是由于内置电池需要大电流输出，因而导致内置电池的利用率降低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高效率和高电池利用率的充放电电路，通过改变电路中多个电芯在充电和放电过程的连接关系，从而可以改用降压芯片代替传统电路中的BOOST升压电路来满足电芯输出电压到外部终端设备所需供电之间的转换要求，由此提高了电池的转换效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种充放电电路，包括用于接收输入电源的充电接口、用于输出电流的放电接口以及用于储存电能的多个电芯，所述的多个电芯分成M组，每组中的各个电芯并联，所述M为大于1的正整数；在所述充放电电路中设置有M路充电芯片，其电源输入引脚均与所述的充电接口相连接，M路充电芯片的电源输出引脚分别与M组电芯的正极一对一连接；所述的M组电芯在充电时相互并联，在放电时相互串联，并且第一组电芯的正极连接一降压芯片的电压输入端，所述降压芯片用于将M组电芯输出的电压转换成外部终端设备所需的供电电压，其电压输出端通过一开关电路连接所述的放电接口；所述开关电路在充电接口有输入电源接入时切断降压芯片与放电接口的连接通路，将通过充电接口接入的输入电源传输至所述的放电接口，在充电接口无输入电源接入时，将所述降压芯片的电压输出端与所述的放电接口连通。

进一步的，在所述的M组电芯中，第i组电芯的负极通过一串并联选择电路连接第i+1组电芯的正极，最后一组电芯的负极接地，所述i=1，2，……，M-1；所述串并联选择电路连接所述的充电接口，在所述充电接口有输入电源接入时，控制第i组电芯的负极与第i+1组电芯的正极连通，在所述充电接口没有输入电源接入时，控制第i组电芯的负极接地。

作为所述串并联选择电路的一种优选电路组建方式，本实用新型在所述串并联选择电路中设置有三个N沟道MOS管和两个P沟道MOS管，其中，第一N沟道MOS管的栅极接收通过充电接口接入的输入电源，漏极连接第i组电芯的负极，源极接地；第二N沟道MOS管的栅极接收通过充电接口接入的输入电源，源极接地，漏极连接第三N沟道MOS管的栅极，并通过第一限流电阻连接一直流电源；所述第三N沟道MOS管的源极接地，漏极分别与两个P沟道MOS管的栅极对应连接；将第一P沟道MOS管的漏极连接第i组电芯的负极，源极连接第二P沟道MOS管的源极，并通过一配置电阻连接所述第三N沟道MOS管的漏极，所述第二P沟道MOS管的漏极连接第i+1组电芯的正极。

优选的，所述配置电阻的阻值大于47kΩ；所述直流电源可以是由所述电芯输出的电压经稳压电路转换生成的。

作为所述开关电路的一种优选电路组建方式，本实用新型在所述开关电路中设置有两个N沟道MOS管和两个P沟道MOS管，其中，第四N沟道MOS管的栅极接收通过充电接口接入的输入电源，源极接地，漏极连接第五N沟道MOS管的栅极，并通过第二限流电阻连接一直流电源；所述第五N沟道MOS管的源极接地，漏极分别与第三和第四P沟道MOS管的栅极对应连接；将第三P沟道MOS管的漏极与所述降压芯片的电压输出端连通，源极连接第四P沟道MOS管的源极，并通过另一配置电阻连接第五N沟道MOS管的漏极，第四P沟道MOS管的漏极分别连通所述的充电接口和放电接口。

优选的，所述另一配置电阻的阻值大于47kΩ；所述直流电源也可以直接由所述电芯输出的电压经稳压电路转换生成。