CN106684829A - 一种基于电子设备主板的电池保护电路以及电子设备 - Google Patents

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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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Abstract

本发明公开了一种基于电子设备主板的电池保护电路，包括用于向所述电子设备主板提供电源的电芯，其特征在于，所述电子设备主板设置有正极镍片和负极镍片，所述电芯的正极耳连接到所述正极镍片，所述电芯的负极耳连接到所述负极镍片；所述电池保护电路还包括PTC温度保护模块、MOS开关保护模块和控制保护芯片，所述PTC温度保护模块、MOS开关保护模块和控制保护芯片集成设置在所述电子设备主板上。本发明还公开了包含如上所述电池保护电路的电子设备。该电子设备及其电池保护电路，将电池保护电路的各个模块集成设置在电子设备主板上，节省了电子元件占用的空间，由此可以增加电芯的体积，提高电子设备的续航能力。

Description

一种基于电子设备主板的电池保护电路以及电子设备
技术领域
本发明涉及电池保护电路技术领域，尤其涉及一种基于电子设备主板的电池保护电路，还涉及包含该电池保护电路的电子设备。
背景技术
随着通信技术的不断发展，如手机等的终端已成为用户必不可缺的电子设备。电池保护板是终端中的重要元器件，是一种防止电池(尤其是锂电池)过充、过放和短路的集成电路板。具体地，当充电过程中电池的电极电压高于预设上限值时，或当放电过程中电池的电极电压低于预设下限值时，或当放电过程中电池的电极短路时，电路保护板会断开电池与电极连接座的电连接。
由于电子设备的功能日益增多，电子设备的电池电量的消耗也随之增大，因此用户将电子设备的待机时间作为选择产品的一项重要标准，为保证电池能够持续长时间的供电，满足正常使用和用户的需求，产品制造商将电池越做越大，使用大容量电池来满足用户的需求。然而，电池的体积增大又是与产品的轻薄化发展趋势相矛盾，因此，如何在不增加产品外形体积的前提下尽可能增大电池的容量是需要解决的问题。目前，电池保护板独立于电子设备的主板，电池保护板连接在电芯和主板之间，电芯输出的电流通过电池保护板再输入到电子设备的主板。由于电池保护板连接在电芯和主板之间，并且电池保护板的布局存在空间局限，保护板面积较大，保护板占用结构空间，由此相应地减少了电池单位体积的能量。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于电子设备主板的电池保护电路，省略了电池保护板所占用的结构空间，由此可以增加电芯的体积容量，提高电子设备的续航能力。
为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种基于电子设备主板的电池保护电路，包括用于向所述电子设备主板提供电源的电芯，其中，所述电子设备主板设置有正极镍片和负极镍片，所述电芯的正极耳连接到所述正极镍片，所述电芯的负极耳连接到所述负极镍片；所述电池保护电路还包括PTC温度保护模块、MOS开关保护模块和控制保护芯片，所述PTC温度保护模块、MOS开关保护模块和控制保护芯片集成设置在所述电子设备主板上。通过将电池保护电路的各个模块集成设置在电子设备主板上，节省了电子元件占用的空间，即省略了独立的电池保护板所占用的结构空间，由此可以增加电芯的体积容量，提高电子设备的续航能力。
其中，所述PTC温度保护模块、MOS开关保护模块和控制保护芯片通过表面贴装工艺连接在所述电子设备主板上。通过应用表面贴装工艺将电池保护电路的各个模块连接在电子设备主板上，与电子设备主板本身的制备工艺相互兼容，相比于现有技术中独立的制备电池保护板，其成本得到极大的降低。
其中，所述PTC温度保护模块的输入端连接至所述负极镍片，所述PTC温度保护模块的输出端连接至所述MOS开关保护模块的输入端，所述MOS开关保护模块的输出端连接至电源负极输出端，所述MOS开关保护模块的控制端连接至所述控制保护芯片的输出端，所述控制保护芯片的输入端连接至所述正极镍片，所述正极镍片还连接至电源正极输出端。
其中，所述PTC温度保护模块包括PTC热敏电阻。
其中，所述MOS开关保护模块包括MOS开关晶体管。
其中，所述电子设备主板上设置有NTC温度保护模块，所述NTC温度保护模块还连接到所述电池保护电路，所述电池保护电路与所述电子设备主板上的其他电路共用该NTC温度保护模块。电池保护电路共用电子设备主板上原有的NTC温度保护模块，可以使得器件的结构更加紧凑，也可以进一步降低成本。
其中，所述NTC温度保护模块与所述MOS开关保护模块的输出端相互连接。
其中，所述NTC温度保护模块包括NTC热敏电阻。
其中，所述电芯的正极耳和负极耳通过激光焊接工艺或热压焊接工艺连接到对应的所述正极镍片和所述负极镍片。通过激光焊接工艺或热压焊接工艺将电芯与主板相互连接，有效地保障两者的电连接性能和机械连接强度。
本发明还提供了一种电子设备，其包括主板以及如上所述的基于电子设备主板的电池保护电路。
本发明实施例提供的基于电子设备主板的电池保护电路，将电池保护电路的各个模块集成设置在电子设备主板上，节省了电子元件占用的空间，即省略了电池保护板所占用的结构空间，由此可以增加电芯的体积容量，提高电子设备的续航能力。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电池保护电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本实施例提供了一种电子设备，所述电子设备例如可以是手机或平板电脑等，所述电子设备设置有主板和用于向该主板提供电源的电芯，其中，所述电子设备还配置有电池保护电路，用于保护所述电芯的充放电过程。
其中，所述电池保护电路是基于所述电子设备的主板设置的。如图1所示，所述电子设备主板1设置有正极镍片2和负极镍片3，所述电芯4通过所述正极镍片2和负极镍片3连接到所述主板1上。所述电池保护电路包括PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)温度保护模块5、MOS开关保护模块6和控制保护芯片7，所述PTC温度保护模块5、MOS开关保护模块6和控制保护芯片7集成设置在所述电子设备主板1上。通过将电池保护电路的各个模块集成设置在电子设备主板上，节省了电子元件占用的空间，即省略了独立的电池保护板所占用的结构空间，由此可以增加电芯的体积容量，提高电子设备的续航能力。通过以上的结构改进，电芯的能量密度可以提升15％左右。
具体地，所述电芯4的正极耳连接到所述正极镍片2，所述电芯4的负极耳连接到所述负极镍片3。更具体地，所述电芯4的正极耳和负极耳可以是通过激光焊接工艺或热压焊接工艺连接到对应的所述正极镍片2和所述负极镍片3。通过激光焊接工艺或热压焊接工艺将电芯与主板相互连接，有效地保障两者的电连接性能和机械连接强度。
在本实施例中，如图1所示，所述PTC温度保护模块5、MOS开关保护模块6和控制保护芯片7通过表面贴装工艺(Surface Mount Technology，SMT)连接在所述电子设备主板1上。其中，所述PTC温度保护模块5的输入端连接至所述负极镍片3，所述PTC温度保护模块5的输出端连接至所述MOS开关保护模块6的输入端，所述MOS开关保护模块6的输出端连接至电源负极输出端P-，所述MOS开关保护模块6的控制端连接至所述控制保护芯片7的输出端，所述控制保护芯片7的输入端连接至所述正极镍片2，所述正极镍片2还连接至电源正极输出端P+。通过应用表面贴装工艺将电池保护电路的各个模块连接在电子设备主板上，与电子设备主板本身的制备工艺相互兼容，相比于现有技术中独立的制备电池保护板，其成本得到极大的降低，就关于电池保护电路的这部分来说，其加工成本可以减少80％左右。
在本实施例中，所述PTC温度保护模块5主要是包括PTC热敏电阻，所述MOS开关保护模块6主要是包括MOS开关晶体管。
进一步地，如图1所示，所述电子设备主板1上通常都设置有NTC(NegativeTemperature Coefficient，负温度系数)温度保护模块8，用于保护所述电子设备主板1上的电路。本实施例中，所述NTC温度保护模块8还连接到所述电池保护电路，具体地，所述NTC温度保护模块8与所述MOS开关保护模块6的输出端相互连接，由此，所述电池保护电路与所述电子设备主板1上的其他电路共用该NTC温度保护模块8。通过将电池保护电路共用电子设备主板上原有的NTC温度保护模块，可以使得器件的结构更加紧凑，也可以进一步降低成本。更具体地，所述NTC温度保护模块8主要是包括NTC热敏电阻。
如上实施例所提供的电池保护电路，主要是基于电子设备主板，将电池保护电路的各个模块(例如PTC温度保护模块5、MOS开关保护模块6和控制保护芯片7等)集成设置在电子设备主板上，相比于现有技术中在电芯和主板之间设置独立的电池保护板，节省了电子元件占用的空间，即省略了电池保护板所占用的结构空间，由此可以增加电芯的体积容量，提高电子设备的续航能力。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于电子设备主板的电池保护电路，包括用于向所述电子设备主板提供电源的电芯，其特征在于，所述电子设备主板设置有正极镍片和负极镍片，所述电芯的正极耳连接到所述正极镍片，所述电芯的负极耳连接到所述负极镍片；所述电池保护电路还包括PTC温度保护模块、MOS开关保护模块和控制保护芯片，所述PTC温度保护模块、MOS开关保护模块和控制保护芯片集成设置在所述电子设备主板上。
2.根据权利要求1所述的基于电子设备主板的电池保护电路，其特征在于，所述PTC温度保护模块、MOS开关保护模块和控制保护芯片通过表面贴装工艺连接在所述电子设备主板上。
3.根据权利要求2所述的基于电子设备主板的电池保护电路，其特征在于，所述PTC温度保护模块的输入端连接至所述负极镍片，所述PTC温度保护模块的输出端连接至所述MOS开关保护模块的输入端，所述MOS开关保护模块的输出端连接至电源负极输出端，所述MOS开关保护模块的控制端连接至所述控制保护芯片的输出端，所述控制保护芯片的输入端连接至所述正极镍片，所述正极镍片还连接至电源正极输出端。
4.根据权利要求3所述的基于电子设备主板的电池保护电路，其特征在于，所述PTC温度保护模块包括PTC热敏电阻。
5.根据权利要求3所述的基于电子设备主板的电池保护电路，其特征在于，所述MOS开关保护模块包括MOS开关晶体管。
6.根据权利要求3-5任一所述的基于电子设备主板的电池保护电路，其特征在于，所述电子设备主板上设置有NTC温度保护模块，所述NTC温度保护模块还连接到所述电池保护电路，所述电池保护电路与所述电子设备主板上的其他电路共用该NTC温度保护模块。
7.根据权利要求6所述的基于电子设备主板的电池保护电路，其特征在于，所述NTC温度保护模块与所述MOS开关保护模块的输出端相互连接。
8.根据权利要求7所述的基于电子设备主板的电池保护电路，其特征在于，所述NTC温度保护模块包括NTC热敏电阻。
9.根据权利要求1所述的基于电子设备主板的电池保护电路，其特征在于，所述电芯的正极耳和负极耳通过激光焊接工艺或热压焊接工艺连接到对应的所述正极镍片和所述负极镍片。
10.一种电子设备，其特征在于，包括主板以及如权利要求1-9任一所述的基于电子设备主板的电池保护电路。
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