一種電池、終端以及充電系統的製作方法

2023-06-02 01:39:36

本發明涉及充電技術，尤其涉一種電池、終端以及充電系統。
背景技術：
：隨著科技的發展，終端的功能變得越來越強大，用戶可以通過終端進行辦公、娛樂，以至於終端已經成為人們日常生活中不可或缺的一部分。然而，終端的續航能力是有限的，需要用戶不斷的給終端充電。需要指出的是，目前終端通常配備的都是鋰電子電池，鋰電子電池使用時都需要設置一個保護電路，用於對鋰離子電池的充、放電狀態有效監控並在非安全條件下關斷充放電迴路，提前防止對鋰離子電池發生損害。除了上述鋰離子電池結構設計、電池保護板的保護以外，鋰離子電池的充放電電路中還會採用二級安全保護元件(例如，過流保護元件)來加強鋰離子電池的充放電過程安全保護。舉例來說，當前的終端通常都採用不超出20w功率的充電方式，充電電流範圍為1-4a。終端充電時，充電電路上的二級保護元件的阻抗發熱不明顯，對充電電壓的損耗不大，且可滿足充電過程的安全保護要求。但隨著電池能量密度的提升和電池配置的倍增，要實現快速充電就務必在鋰電池充電電路中引入更高的充電電流。如圖1所示，圖1為現有技術中一種具體的充放電路徑。當通過外部充電器對電池進行充電時，電流會經過過流保護元件、控制開關等元件到達電芯；當電池對終端的負載供電時，電流會經過控制開關、過流保護元件、功率變換電路到達終端負載。從上可知，電池的充放電都會經過過流保護元件、控制開關等元件。在大電流場景下，例如，當採用40w功率的快速充電方式(例如，9v4.4a、5v8a)，充電電流超出4a甚至達到8a，如此大的電流經過過流保護元件會引起很大的熱損耗，從而導致該過流保護原件發熱嚴重，可能造成鋰電池的安全問題，進而給用戶帶來不便。技術實現要素：本發明實施例提供了一種電池、終端以及充電系統，能夠安全的快速的對終端進行充電，從而提升用戶體驗。本發明第一方面提供了一種電池，所述電池包括電池充電埠、電池放電埠、電池負極埠、過流保護元件、保護集成電路、控制開關以及電芯；其中，所述電池充電埠與所述電池放電埠不是同一個埠；其中，需要指出的是，保護集成電路可簡稱為保護ic；其中，所述電池充電埠與所述電芯的正極連接；所述電芯的負極與所述控制開關的第一端連接；所述控制開關的第二端與所述電池負極埠連接；其中，所述保護ic並聯在所述電芯的正負極兩端；所述保護ic還與所述控制開關的第三端連接；其中，所述電池放電埠與過流保護元件的第一端連接；所述過流保護元件的第二端與所述電芯的正極連接。結合第一方面，需要指出的是，當所述電池處於充電狀態時：電流通過所述電池充電埠進入所述電池，並流向所述所述電芯；所述保護ic，用於檢測充電電流的電流值和充電電壓的電壓值；當所述電流值小於第一電流閾值且所述電壓值小於第一電壓閾值時，向控制開關發送閉合指令；當所述電流電流值大於第一電流閾值或所述電壓值大於第一電壓閾值時，向控制開關發送斷開指令；所述控制開關，用於當接收到所述保護ic發送的閉合指令時，進行開關閉合以使得所述充電電流流向所述電芯；當接收到所述保護ic發送的斷開指令時，進行開關斷開以切斷充電路徑。結合第一方面，需要指出的是，當所述電池處於放電狀態時：電流從所述電芯流出，通過所述過流保護元件到達所述電池放電埠，並從所述電池放電埠流出；所述保護ic，用於檢測放電電流的電流值和放電電壓的電壓值；當所述電流電流值大於第二電流閾值或所述電壓值大於第二電壓閾值時，向控制開關發送斷開中斷指令；所述控制開關，用於當接收到所述保護ic發送的斷開指令時，進行開關斷開以切斷放電路徑；所述過流保護元件，用於檢測所述放電電流的電流值是否超過第三電流閾值；當所述放電電流的電流值超過第三電流閾值時，斷開放電路徑。結合第一方面，需要指出的是，所述保護ic並聯在所述電芯的兩端，可以測量所述電芯兩端的電壓；進一步，為了準確測量所述電芯兩端的電壓，該所述保護ic與所述電芯之間還連接有濾波電路；所述濾波電路包括第一電阻和電容；所述保護ic包括正電源輸入端子和負電源輸入端子；其中，所述第一電阻的第一端連接所述電芯的正極，所述第一電阻的第二端連接所述電容的第一端；所述電容的第二端連接所述電芯的負極；其中，所述正電源輸入端子與所述電容的第一端連接，所述負電源輸入端子與所述電容的第二端連接。進一步，需要指出的是，所述保護ic還包括電流檢測端子；所述電流檢測端子通過第二電阻與所述電池負極埠連接。結合第一方面，需要指出的是，所述保護ic包括充電控制端子和放電控制端子；所述控制開關包括第一mos管和第二mos管；所述充電控制端子，用於向第一mos管發送控制信號以控制所述第一mos管的閉合和斷開；所述放電控制端子，用於向第二mos管發送控制信號以控制所述第二mos管的閉合和斷開；具體的，所述第一mos管的第一端連接所述電芯的負極；所述第一mos管的第二端連接所述第二mos管的第一端；所述第一mos管的第三端連接所述充電控制端子；其中，所述第二mos管的第二端連接所述電池負極埠；所述第二mos管的第三端連接所述放電控制端子。本發明第二方面公開了另一種電池，所述電池包括電池充電埠、電池放電埠、電池負極埠、過流保護元件、保護ic、第一控制開關、第二控制開關以及電芯；其中，所述電池充電埠與所述電池放電埠是相互獨立的埠；其中，所述電池充電埠與所述第一控制開關的第一端連接；所述第一控制開關的第二端與所述電芯的正極連接；所述第一控制開關的第三端與所述保護ic連接；所述電芯的負極與所述電池負極埠連接；其中，所述保護ic並聯在所述電芯的兩端；其中，所述電池放電埠與過流保護元件的第一端連接；所述過流保護元件的第二端與所述第二控制開關的第一端連接；所述第二控制開關的第二端與所述電芯的正極連接；所述第二控制開關的第三端與所述保護ic連接。結合第二方面，需要指出的是，當所述電池處於充電狀態時:電流通過所述電池充電埠進入所述電池，在通過第一控制開關流向所述所述電芯；所述保護ic，用於檢測充電電流的電流值和充電電壓的電壓值；當所述電流值小於第一電流閾值且所述電壓值小於第一電壓閾值時，向所述第一控制開關發送閉合指令；當所述電流電流值大於第一電流閾值或所述電壓值大於第一電壓閾值時，向所述第一控制開關發送斷開指令；所述第一控制開關，用於當接收到所述保護ic發送的閉合指令時，進行開關閉合以使得所述充電電流流向所述電芯；當接收到所述保護ic發送的斷開指令時，進行開關斷開以切斷充電路徑。結合第二方面，需要指出的是，當所述電池處於放電狀態時：電流從所述電芯流出，通過所述第二控制開關、過流保護元件到達所述電池放電埠，並從所述電池放電埠流出；所述保護ic，用於檢測放電電流的電流值和放電電壓的電壓值；當所述電流電流值大於第二電流閾值或所述電壓值大於第二電壓閾值時，向所述第二控制開關發送斷開中斷指令；所述第二控制開關，用於當接收到所述保護ic發送的斷開指令時，進行開關斷開以切斷放電路徑；所述過流保護元件，用於檢測所述放電電流的電流值是否超過第三電流閾值；當所述放電電流的電流值超過第三電流閾值時，斷開放電路徑。結合第二方面，需要指出的是，所述保護ic包括充電控制端子和放電控制端子；所述第一控制開關的第三端與所述充電控制端子連接；所述第二控制開關的第三端與所述放電控制端子連接。結合第二方面，需要指出的是，所述保護ic與所述電芯之間還連接有濾波電路；所述濾波電路包括第一電阻和電容；所述保護ic包括正電源輸入端子和負電源輸入端子；其中，所述電感的第一端連接所述電芯的正極，所述電感的第二端連接所述電容的第一端；所述電容的第二端連接所述電芯的負極；其中，所述正電源輸入端子與所述電容的第一端連接，所述負電源輸入端子與所述電容的第二端連接。結合第二方面，需要指出的是，第一控制開關可以是mos管，第二控制開關也可以是mos管。結合第二方面，需要指出的是，所述保護ic還包括電流檢測端子；所述電流檢測端子通過第二電阻與所述電池負極埠連接。所述保護ic可以通過電流檢測端子檢測充電電流的大小和放電電流的大小。本發明第三方面公開了另一種一種電池，所述電池包括電池充電埠、電池放電埠、電池負極埠、過流保護元件、保護ic、控制開關以及電芯；其中，所述電池充電埠與所述電池放電埠是相互獨立的埠；其中，所述電池充電埠與所述控制開關的第一端連接；所述控制開關的第二端與所述電芯的正極連接；所述電芯的負極與所述電池負極埠連接；其中，所述保護ic並聯在所述電芯的兩端；所述保護ic還與所述控制開關的第三端連接；其中，所述電池放電埠與過流保護元件的第一端連接；所述過流保護元件的第二端與所述控制開關的第一端連接。結合第三方面，需要指出的是，當所述電池處於充電狀態時:電流通過所述電池充電埠進入所述電池，在通過控制開關流向所述所述電芯；所述保護ic，用於檢測充電電流的電流值和充電電壓的電壓值；當所述電流值小於第一電流閾值且所述電壓值小於第一電壓閾值時，向所述控制開關發送閉合指令；當所述電流電流值大於第一電流閾值或所述電壓值大於第一電壓閾值時，向所述控制開關發送斷開指令；所述控制開關，用於當接收到所述保護ic發送的閉合指令時，進行開關閉合以使得所述充電電流流向所述電芯；當接收到所述保護ic發送的斷開指令時，進行開關斷開以切斷充電路徑。結合第三方面，需要指出的是，當所述電池處於放電狀態時：電流從所述電芯流出，通過所述控制開關、過流保護元件到達所述電池放電埠，並從所述電池放電埠流出；所述保護ic，用於檢測放電電流的電流值和放電電壓的電壓值；當所述電流電流值大於第二電流閾值或所述電壓值大於第二電壓閾值時，向所述控制開關發送斷開中斷指令；所述控制開關，用於當接收到所述保護ic發送的斷開指令時，進行開關斷開以切斷放電路徑；所述過流保護元件，用於檢測所述放電電流的電流值是否超過第三電流閾值；當所述放電電流的電流值超過第三電流閾值時，斷開放電路徑。結合第三方面，需要指出的是，所述控制開關包括第一金屬氯化物半導體場效應電晶體mos管和第二mos管；所述保護ic包括充電控制端子和放電控制端子；其中，所述第一mos管的第一端連接所述過流保護元件的第二端；所述第一mos管的第一端還連接所述電池充電埠；所述第一mos管的第二端連接所述第二mos管的第一端；所述第一mos管的第三端連接所述充電控制端子；其中，所述第二mos管的第二端連接所述電芯的正極；所述第二mos管的第三端連接所述放電控制端子。結合第三方面，需要指出的是，所述保護ic與所述電芯之間還連接有濾波電路；所述濾波電路包括第一電阻和電容；所述保護ic包括正電源輸入端子和負電源輸入端子；其中，所述第一電阻的第一端連接所述電芯的正極，所述第一電阻的第二端連接所述電容的第一端；所述電容的第二端連接所述電芯的負極；其中，所述正電源輸入端子與所述電容的第一端連接，所述負電源輸入端子與所述電容的第二端連接。結合第三方面，需要指出的是，所述保護ic還包括電流檢測端子；所述電流檢測端子通過第二電阻與所述電池負極埠連接。所述保護ic可以通過電流檢測端子檢測充電電流的大小和放電電流的大小。本發明第四方面公開了一種終端，所述終端包括所述終端的充電埠、負載、充放電電路以及上述第一至第三方面任一方面所述的電池；其中，所述充放電電路包括檢測電路、保護電路和功率變換電路；其中，所述檢測電路與所述終端的充電埠連接；所述檢測電路還與所述保護電路連接；所述保護電路還與所述電池充電埠連接；其中，所述功率變換電路與所述負載連接；所述功率變換電路還與所述電池放電埠連接；其中，當所述終端處於充電狀態時，充電電流通過所述終端的充電埠進入所述終端，通過所述檢測電路、保護電路、控制開關進入所述電芯；其中，當所述終端處於放電狀態時，放電電路從所述電芯流出，通過控制開關、過流保護元件、功率變換電路流向所述負載。結合第四方面，需要指出的是，當所述終端處於充電狀態時：所述檢測電路，用於檢測充電電流的電流值和充電電流的電壓值，並向所述保護電路發送所述充電電流的電流值和充電電流的電壓值；所述保護電路，用於判斷所述充電電流的電流值是否大於第一保護閾值和所述充電電流的電壓值是否大於第二保護閾值；當所述充電電流的電流值大於第一保護閾值或所述充電電流的電壓值大於第二保護閾值時，切斷充電路徑。結合第四方面，需要指出的是，當所述終端處於放電狀態時：所述功率變換電路，用於接收所述電池提供的放電電流和放電電壓；按照預設比例將所述放電電流和放電電壓進行轉換以向所述負載提供所述轉換後的電壓和電流。本發明第五方面公開了一種充電系統，所述充電系統包括充電器、連接線以及第四方面所述的終端；其中，所述充電器通過所述連接線與所述終端連接。從上可知，本發明技術方案提供了一種電池、終端以及充電系統。所述電池包括電池充電埠、電池放電埠、電池負極埠、過流保護元件、保護ic、控制開關以及電芯；其中，所述電池充電埠與所述電池放電埠是相互獨立的埠；其中，所述電池充電埠與所述電芯的正極連接；所述電芯的負極與所述控制開關的第一端連接；所述控制開關的第二端與所述電池負極埠連接；其中，所述保護ic並聯在所述電芯的兩端；所述保護ic還與所述控制開關的第三端連接；其中，所述電池放電埠與過流保護元件的第一端連接；所述過流保護元件的第二端與所述電芯的正極連接。本發明提供的電池具備充電和放電雙路徑，通過充電路徑的能夠安全的快速的對終端進行大電流充電而不會引起過流保護元件的嚴重發熱，從而提升用戶體驗；進一步，當電池處於放電狀態時，放電路徑能夠檢測電流是否過載，當電流過載時進行放電電路切斷從而保證保證電池處於安全狀態。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對本發明實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發明實施例提供的充放電路徑示意圖；圖2是本發明實施例提供的一種快速系統的示意圖；圖2a是本發明實施例提供的一種雙路徑的電池；圖2b是本發明實施例提供的雙路徑電池的連接線示意圖；圖3是本發明一實施例提供的電池結構示意圖；圖3a是本發明另一實施例提供的電池結構電路圖；圖4是本發明另一實施例提供的電池結構示意圖；圖5是本發明另一實施例提供的電池結構示意圖。具體實施方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都應屬於本發明保護的範圍。隨著科技的發展，終端(例如智慧型手機、穿戴式設備、平板電腦等電子設備)的功能變得越來越強大，用戶可以通過終端進行辦公、娛樂，以至於終端已經成為人們日常生活中不可或缺的一部分。然而，終端的續航能力是有限的，需要用戶不斷的給終端充電。需要指出的是，目前終端通常配備的都是鋰電子電池，鋰電子電池使用時都需要設置一個保護電路，用於對鋰離子電池的充、放電狀態有效監控並在非安全條件下關斷充放電迴路，提前防止對鋰離子電池發生損害。除了上述鋰離子電池結構設計、電池保護板的保護以外，鋰離子電池的充放電電路中還會採用二級安全保護元件(例如，過流保護元件)來加強鋰離子電池的充放電過程安全保護。各個終端廠家為了提升用戶體驗，在出廠的終端上都配置了快充功能，當前的終端通常都採用不超出20w功率的方式進行快充，充電電流範圍為1-4a。終端充電時，充電電路上的二級保護元件的阻抗發熱不明顯，對充電電壓的損耗不大，且可滿足充電過程的安全保護要求。但隨著電池能量密度的提升和電池配置的倍增，要實現快速充電就務必在鋰電池充電電路中引入更高的充電電流。如圖1所示，圖1為現有技術中一種具體的充放電路徑。當通過外部充電器對電池進行充電時，電流會經過過流保護元件、控制開關等元件到達電芯；當電池對終端的負載供電時，電流會經過控制開關、過流保護元件、功率變換電路到達終端負載。從上可知，電池的充放電都會經過過流保護元件、控制開關等元件。在大電流場景下，例如，當採用40w功率的快速充電方式(例如，9v4.4a、5v8a)，充電電流超出4a甚至達到8a，如此大的電流經過過流保護元件會引起很大的熱損耗，發熱嚴重，可能威脅電池的安全進而給用戶帶來不便。本發明提供了一種快速充電系統(簡稱快充系統)，該快充系統能夠實現快速的安全的充電。具體的快充系統示意圖請見圖2。所述系統包括終端、充電器和連接線；終端通過連接線與充電器連接；其中，終端可以是智慧型手機、平板電腦、智能穿戴式設備，計算機等電子設備。如圖2所示，終端包括終端的充電埠、負載、充放電電路以及電池；需要指出的是，負載由電池通過充放電電路實現對其供電。實質上，負載可以為除了電池和充放電電路之外的所有用電模塊，例如中央處理器、觸控顯示屏、麥克風、存儲器、通訊模塊、各類傳感器(陀螺儀、加速度計、接近傳感器等)等，此處不再一一例舉。其中，電池包括包括電池充電埠、電池放電埠、電池負極埠、過流保護元件、保護ic、控制開關以及電芯；其中，電池充電埠與電池放電埠是相互獨立的埠；其中，需要指出的是，控制開關通常選用多個mosfet開關管(簡稱：mos管)組合，由保護ic控制mosfet開關管(可簡稱為mos管)的導通與關斷實現安全保護，過流保護元件可為電流保險絲、溫度保險絲或正溫度係數熱敏電阻ptc起到過流保護作用。其中，需要指出的是，當前終端中的電池的電芯大多數採用鋰離子電池或鋰電池，也可以為空氣電池、燃料電池等，此處不做限定。當採用為鋰離子電池時，由於鋰電池工作電壓在2.5～4.4v範圍，且本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此通常都會對鋰離子電芯配置對應的保護ic。其中，保護ic為保護集成電路的簡稱，行業中保護ic又可稱為鋰離子電池保護板。保護ic可用於過度充電保護、過度放電保護、過電流/短路保護。具體的，針對過度充電保護：當外部充電器對鋰電池充電時，為防止因溫度上升所導致的內壓上升，需終止充電狀況，此時保護ic需檢測電池電壓，當到達4.25v時(假設電池過充點為4.25v)及激活過充電保護，向控制開關發送斷開命令，進而截止充電。具體的，針對過度放電保護：在過度放電的情形下，電解液因分解而導致電池特性劣化，並造成充電次數的降低，鋰電池保護ic用以保護其過放電的狀況發生，以達成保護動作。為了防止鋰電池過度放電之狀態，假設鋰電池接上負載，當鋰電池電壓低於其過放電電壓檢測點(假設設定為2.3v)，將激活過放電保護，向控制開關發送斷開指令，進而截止放電，達成保護以避免電池過放電現象發生，並將電池保持在低靜態電流的狀態，此時耗電為0.1ua。當鋰電池接上充電器，且此時鋰電池電壓高於過放電電壓時，過放電保護功能方可解除。具體的，針對過電流及過電流及短路電流保護：因為不明原因(放電時或正負極遭金屬物誤觸)造成過電流或短路電流發生，為確保安全，使其停止放電。如圖2所示，充放電電路與電池連接，還與負載連接。其中，充放電電路包括檢測電路、保護電路和功率變換電路；需要指出的是，檢測電路用於實時監測流經充放電路徑上的電流、電壓參數，同時還可獲取電池單元中溫度、壓力等電池物理參數；檢測電路具體可為電流檢測電路、電壓檢測電路、電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等，此處不做累述。保護電路通常為開關器件、開關管；當檢測電路所獲取的電壓、電流、溫度或壓力等參數超出或低於一定閾值時，保護電路會進行斷開以切斷充放電路徑，終止電池的充電過程。例如，在下表中列舉了保護電路的保護閾值參數的取值範圍。閾值上限閾值下限電壓/v4.42.5電流/a10無溫度/℃45-10需要指出的是，當電池對外供電時，由於電池端的輸出電壓為變化值，充放電電路中設置功率變換電路，通過該功率變換電路將電池輸出電壓變換至負載所需的實際供電電壓。如圖2所示，終端中包括充電電路和放電電路。具體的，充電電路的連接方式為：終端的充電埠與檢測電路連接；檢測電路還與保護電路連接；保護電路還與電池充電埠連接；具體的，放電電路的連接方式為：電池放電埠與功率變換電路連接；功率變換電路與負載連接；可以理解的是，當終端處於充電狀態時，充電電流從終端的充電接口流入終端，經過檢測電路、保護電路、電池充電埠、控制開關到達電芯；其中，需要指出的是，當終端處於充電狀態時：檢測電路，用於檢測充電電流的電流值和充電電流的電壓值，並向保護電路發送所述充電電流的電流值和充電電流的電壓值；保護電路，用於判斷所述充電電流的電流值是否大於電流保護閾值和所述充電電壓值是否大於電壓保護閾值；當所述充電電流的電流值大於電流保護閾值或所述充電電壓值大於電壓保護閾值時，切斷充電路徑。其中，保護電路可以是個開關，當充電電流的電流值大於電流保護閾值或所述充電電壓的電壓值大於電壓保護閾值時，斷開開關即可。需要指出的是，電流保護閾值和電壓保護閾值可以是終端生產廠家設置的，也可以是該充放電電路廠家設置的。可以理解的是，當終端處於放電狀態時，放電電流從電池流出，通過功率變換電路到達負載。其中，需要指出的是，當所述終端處於放電狀態時，功率變換電路用於接收電池提供的放電電流和放電電壓；按照預設比例將所述放電電流和放電電壓進行轉換以向所述負載提供所述轉換後的電壓和電流。其中，常見的負載包括顯示屏、中央處理器、存儲器、收發器、無線保真(wi-fi，wirelessfidelity)等器件。本發明實施例提供了一種充電的方法，該方法可應用於圖2所示的終端。當終端進行充電時，該方法可提供雙重充電保護：(1)第一重保護是充放電電路對充電電流和充電電壓進行檢測以判斷是否過壓或過流，若過壓或者過流，則向所保護電路發送開關斷開指令以使得所述保護電路斷開充電路徑；(2)第二重保護是電池中的保護ic對充電電流和充電電壓進行檢測以判斷是否過壓或者過流；若過壓或者過流，保護ic向所控制開關發送開關斷開指令以使得所述控制開關斷開充電路徑。本發明實施例提供了一种放電的方法，該方法可應用於圖2所示的終端。當終端進行放電時，該方法可提供雙重放電保護：(1)第一重保護是保護ic對電芯輸出的電壓和電流進行檢測以判斷是否過壓或過流；若過壓或過流，所述保護ic向所控制開關發送開關斷開指令以使得所述控制開關斷開充電路徑；(2)第二重保護是過流保護元件檢測放電電流的電流值以判斷是否過流；若檢測到放電電流出現過流現象，則斷開放電路徑。如圖2a所示，圖2a公開了一種雙路徑的電池。電池具體包含電芯battery、保護ic、mosfet開關管、fuse及濾波電阻r1，濾波電容c1、測量電阻r2。電池提供三個埠，即為充電埠、放電埠和負極埠。保護ic至少包含五個引腳，即vdd(保護ic正極端)、vss(保護ic負極端)、vm(測量端)、dout(放電控制端)和cout(充電控制端)；其中，可通過vm端獲取電路中各類保護參數，並通過精確的比較器件來生成保護控制信號，控制與之連接的mosfet開關管(也可稱為：mos管)的通斷實現安全保護功能。保護ic可以選擇當前業界成熟的現有器件即可，本發明不做限制。mosfet開關管，具體包含至少兩個串聯連接mosfet管；當驅動控制單元(cout或者dout)施加的驅動控制電平大於mosfet開關管的開啟電壓時，mosfet開關管導通，電芯與負極埠間電路導通實現電芯的充放電；當驅動控制單元施加的驅動控制電平小於mosfet開關管的開啟電壓時，過mosfet開關管斷開，電芯與負極埠間電路切斷終止電芯的充放電。該mosfet開關管所起到的開關控制用，還可以使用其他開關器件，例如三極體等。進一步需要指出的是，mos管具備三個埠，該三個埠分別為g極、s極以及d極。其中，第一端可以是s極、第二端可以是d極、第三端可以是g極。可替換的，第一端可以是d極、第二端可以是s極、第三端可以是g極；其中，可通過改變gs兩端的電壓來改變mos管的阻抗。fuse元件，典型使用為正溫度係數熱敏電阻ptc，其工作原理為利用ptc材料阻值的正溫度係數特性和居裡點突變的特性，在過流等原因引起的溫度上升都會導致材料電阻上升，一旦升到居裡點時電阻會變得足夠大，從而使充放電電流關斷達到安全保護得功能。fuse元件還可以採用電流保險絲、溫度保險絲等保護元件，此處不做限定。電阻r1和電感c1組成一個濾波電路，可用於將流入到電芯中或從電芯中流出的電壓濾波處理，電阻2則用於電路中的電壓和電流測量。如圖2b所示，圖2b提供了雙路徑電池的連接線的示意圖。該連接線設計與電池的雙埠設計相對應，採用雙連接線方式，例如，充電埠採用10a規格的充電連接線連接，放電埠採用4a規格的放電連接線連接。需要指出的是，充電時充放電電路與電池的充電埠連接；充電電流不經過過流保護元件而直接通過保護ic和控制開關進入到電芯中進行充電。可以理解的是，為了支持更寬的充電電流範圍，該充電路徑的連接線會進行加寬、加厚設計來降低線路阻抗；在該充電路徑設計中，由於充電電流不會流經過流保護元件，因此不會由於過流保護元件的阻抗帶來電壓損耗和阻抗發熱，該充電路徑的設計更適於實現大功率的低壓大電流快速充電。充放電電路連接線通常採用銅材質，其尺寸選擇依據為保證連接線的損耗不超出充放電電路的電壓損耗和熱損耗的設計要求，例如假設熱損耗不能超出0.225w，則充電連接線的尺寸參數可如下表所示。如圖3所示，圖3公開了電池的一種具體的實現方式。該電池10為雙路徑電池，充電電路和放電電路不是同一條鏈路。具體的，電池10包括電池充電埠101、電池放電埠102、電池負極埠103、過流保護元件104、保護ic105、控制開關106以及電芯107；其中，電池充電埠101與電池放電埠102是相互獨立的埠；其中，電芯107的正極與電池充電埠101連接；電芯107的負極與控制開關106的第一端連接；控制開關106的第二端與電池負極埠103連接；其中，保護ic105並聯在電芯107的兩端；保護ic105還與控制開關106的第三端連接；其中，電池放電埠102與過流保護元件104的第一端連接；過流保護元件104的第二端與電芯107的正極連接。根據上述電池內部的連接關係可知，電池10的充電路徑為：電流從電池充電埠101流入電池，通過控制開關106到達電芯107。可以理解的是，如果電池10處於充電狀態，控制開關106是閉合的，閉合的控制開關可以視為一段導線，那麼電池的充電路徑為：電流就可以直接從電池充電埠101到達電芯107。具體充電電路的連接方式為：電芯107的正極與電池充電埠101連接；電芯107的負極與控制開關106的第一端連接；控制開關106的第二端與所述電池負極埠107連接；其中，保護ic105並聯在電芯107的兩端；保護ic105還與控制開關106的第三端連接；可以理解的是，保護ic可以檢測電壓和電流，根據電壓和電流的大小向控制開關106發送指令，以使得控制開關106根據所述指令進行閉合或者斷開。其中，需要指出的是，電池的放電路徑為：電流從電芯107流出，通過控制開關106、過流保護元件10達到電池放電埠102，然後從電池放電埠102流出。其中，可以理解的是，如果電池10處於放電狀態，控制開關106是閉合的，閉合的控制開關可以視為一段導線，那麼電池的放電路徑為：電流從電芯107流出，通過過流保護元件10達到電池放電埠，然後從電池放電埠流出。其中，具體的放電電路的連接方式為：電池放電埠102與過流保護元件104的第一端連接；過流保護元件104的第二端與電芯107的正極連接。可選的，如圖3a所示，保護ic105為了能夠準確獲取電芯107兩側的電壓，因此在電芯107和保護ic105之間還連接有一個濾波電路。具體的，所述濾波電路包括第一電阻和電容；保護ic105包括正電源輸入端子vdd和負電源輸入端子vss；該濾波電路與電芯107之間的連接方式為：第一電阻的第一端連接所述電芯的正極，所述第一電阻的第二端連接所述電容的第一端；所述電容的第二端連接所述電芯的負極；該保護ic與濾波電路之間的連接方式為：所述正電源輸入端子與所述電容的第一端連接，所述負電源輸入端子與所述電容的第二端連接。可選的，該保護ic105還包括電流檢測端子。所述電流檢測端子通過第二電阻與所述電池負極埠連接。該保護ic105通過電流檢測端子檢測充電電流和放電電流。可選的，保護ic105可用於檢測電路的電壓和電流，根據電壓的大小和電流的大小向控制開關106發送指令。具體的，如圖3a所示，保護ic105包括充電控制端子co和放電控制端子do；控制開關106包括第一金屬氯化物半導體場效應電晶體mos管和第二mos管；其中，保護ic105與控制開關106的具體連接方式為：所述第一mos管的第一端連接所述電芯的負極；所述第一mos管的第二端連接所述第二mos管的第一端；所述第一mos管的第三端連接所述充電控制端子；所述第二mos管的第二端連接所述電池負極埠；所述第二mos管的第三端連接所述放電控制端子。具體的，當電池10處於充電狀態時：保護ic105，用於檢測充電電流的電流值和充電電壓的電壓值；當所述電流值小於第一電流閾值且所述電壓值小於第一電壓閾值時，向控制開關106發送閉合指令；當所述電流電流值大於第一電流閾值或所述電壓值大於第一電壓閾值時，向控制開關106發送斷開指令；所控制開關106，用於當接收到保護ic105發送的閉合指令時，進行開關閉合以使得所述充電電流流向電芯107；當接收到保護ic105發送的斷開指令時，進行開關斷開以切斷充電路徑。具體的，當電池10處於放電狀態時：保護ic105，用於檢測放電電流的電流值和放電電壓的電壓值；當所述電流電流值大於第二電流閾值或所述電壓值大於第二電壓閾值時，向控制開關發106送斷開中斷指令；控制開關106，用於當接收到保護ic105發送的斷開指令時，進行開關斷開以切斷放電路徑；過流保護元件104，用於檢測所述放電電流的電流值是否超過第三電流閾值；當所述放電電流的電流值超過第三電流閾值時，斷開放電路徑。從上可知，本發明實施例提供的電池具被充電路徑和放電路徑，且該充電路徑和放電路徑是不同的，該雙路徑電池既能夠保證大電流快速充電而不會引起過流保護元件的嚴重發熱，又能夠對放路徑電進行雙重保護，從而保證了電池的快充性能和安全性能。其中，需要指出的是，在圖3提供的電池的基礎上，可對電池內部構造進行改進，比如將控制開關放置在正極，具體如圖4和圖5所示的電池。如圖所示4，圖4是電池的一種實現方式。電池20包括電池充電埠201、電池放電埠202、電池負極埠203、過流保護元件20、保護ic205、第一控制開關206、第二控制開關207以及電芯208；其中，電池充電埠201與電池放電埠202是相互獨立的埠；電池20為雙路徑電池，充電電路和放電電路不是同一條鏈路。其中，第一控制開關206可以是mos管，第二控制開關207也可以是mos管。該電池20內部具體的連接方式為：電池充電埠201與第一控制開關206的第一端連接；第一控制開關206的第二端與電芯208的正極連接；第一控制開關206的第三端述保護ic205連接；電芯的負極與電池負極埠203連接；其中，保護ic205並聯在電芯的兩端；其中，電池放電埠202與過流保護元件204的第一端連接；過流保護元件204的第二端與第二控制開關207的第一端連接；第二控制開關207的第二端與電芯的正極連接；第二控制開關207的第三端與保護ic連接。其中，電池的充電路徑為：電流從電池充電埠201流入電池20，通過第一控制開關206到達電芯208。可以理解的是，如果電池10處於充電狀態，控制開關106是閉合的，閉合的控制開關可以等同於一段導線，那麼電池的充電路徑為：電流就可以直接從電池充電埠201到達電芯208。具體充電電路的連接方式為：電芯208的正極與控制開關206連接；控制開關206與電池充電埠201連接；電芯208的負極與電池負極埠203連接；其中，保護ic205並聯在電芯207的兩端；保護ic205與第一控制開關206的連接；保護ic205可以檢測充電電壓和充電電流的大小，根據充電電電壓和充電電流的大小向可以第一控制開關206發送指令，以使得第一控制開關206根據所述指令進行閉合或者斷開。其中，需要指出的是，電池的放電路徑為：電流從電芯208流出，通過第二控制開關208、過流保護元件204達到電池放電埠202，然後從電池放電埠202流出。其中，可以理解的是，如果電池20處於充電狀態，第二控制開關207是閉合的，閉合的控制開關可以等同為一段導線，那麼電池的放電路徑為：電流從電芯208流出，通過過流保護元件204達到電池放電埠202，然後從電池放電埠202流出。其中，具體的放電電路的連接方式為：電池放電埠202與過流保護元件204的第一端連接；過流保護元件204的第二端與電芯208的正極連接。其中，保護ic205與第二控制開關207的連接；保護ic205可以檢測放電電壓和放電電流的大小，根據放電電壓和放電電流的大小向可以第二控制開關207發送指令，以使得第二控制開關207根據所述指令進行閉合或者斷開。可以理解的是，保護ic205為了能夠準確獲取電芯208兩側的電壓，因此，在電芯207和保護ic205之間還連接有一個濾波電路。具體的，該濾波電路包括第一電阻和電容；保護ic205包括正電源輸入端子和負電源輸入端子；該濾波電路與電芯208之間的連接方式為：第一電阻的第一端連接電芯的正極，第一電阻的第二端連接電容的第一端；電容的第二端連接電芯的負極；該保護ic205與濾波電路之間的連接方式為：正電源輸入端子與電容的第一端連接，負電源輸入端子與電容的第二端連接。可以理解的是，該保護ic205還包括電流檢測端子。電流檢測端子通過第二電阻與電池負極埠連接。該保護ic通過電流檢測端子檢測充電電流和放電電流。可選的，保護ic檢測電路的電壓和電流，根據電壓的大小和電流的大小向控制開關發送指令。具體的，保護ic包括充電控制端子和放電控制端子；第一控制開關包是第一mos管，第二控制開關為第二mos管；其中，第一mos管的第三端連接充電控制端子；第二mos管的第三端連接放電控制端子。具體的，當電池處於充電狀態時：保護ic205，用於檢測充電電流的電流值和充電電壓的電壓值；當電流值小於第一電流閾值且電壓值小於第一電壓閾值時，向第一控制開關206發送閉合指令；當充電電流值大於第一電流閾值或電壓值大於第一電壓閾值時，向第一控制開關206發送斷開指令；第一控制開關206，用於當接收到保護ic205發送的閉合指令時，進行開關閉合以使得充電電流流向電芯；當接收到保護ic發送的斷開指令時，進行開關斷開以切斷充電路徑。具體的，當電池處於放電狀態時：保護ic205，用於檢測放電電流的電流值和放電電壓的電壓值；當放電電流值大於第二電流閾值或電壓值大於第二電壓閾值時，向第二控制開關207發送斷開中斷指令；第二控制開關207，用於當接收到保護ic發送的斷開指令時，進行開關斷開以切斷放電路徑；過流保護元件204，用於檢測放電電流的電流值是否超過第三電流閾值；當放電電流的電流值超過第三電流閾值時，斷開放電路徑。從上可知，本發明實施例提供的電池包含了充放電雙路徑，且過流保護元件位於放電路徑上，因此，進行電流充電時，不會造成過流保護元件過流關斷，而且保護ic可以控制電池進行安全充電；由於過流保護元件在放電路徑上，因此電池放電時，保護ic和過流保護元件可以對放電電路進行雙重保護。通過使用本發明提供的雙路徑電池，既能夠保證大電流快速充電而不會引起過流保護元件嚴重發熱，又能夠對放路徑電進行雙重保護，從而保證了電池的快充性能和安全性能。如圖5所示，圖5公開了電池的一種具體的實現方式。該電池40為雙路徑電池，充電電路和放電電路不是同一條鏈路。具體的，電池30包括電池充電埠301、電池放電埠302、電池負極埠303、過流保護元件304、保護ic305、控制開關306以及電芯307；其中，電池充電埠303與電池放電埠302是相互獨立的埠；其中，電池充電埠301與控制開關306的第一端連接；控制開關306的第二端與電芯307的正極連接；電芯307的負極與電池負極埠303連接；其中，保護ic305並聯在電芯307的兩端；保護ic305還與控制開關306的第三端連接；其中，電池放電埠302與過流保護元件304的第一端連接；過流保護元件304的第二端與控制開關306的第一端連接。根據上述電池30的內部連接關係可知，電池30的充電路徑為：電流從電池充電埠303流入電池，通過控制開關306到達電芯307。可以理解的是，如果電池30處於充電狀態，控制開關306是閉合的，閉合的控制開關可以視為一段導線，那麼電池的充電路徑為：電流就可以直接從電池充電埠303到達電芯307。具體充電電路的連接方式為：電芯307的正極與控制開關306連接；控制開關306與電池充電埠301連接；電芯307的負極與電池負極埠303連接；其中，保護ic305並聯在電芯307的兩端；保護ic305還與控制開關306的第三端連接；可以理解的是，保護ic305可以檢測電壓和電流，根據電壓和電流的大小向控制開關306發送指令，以使得控制開關306根據所述指令進行閉合或者斷開。其中，需要指出的是，電池的放電路徑為：電流從電芯307流出，通過控制開關306、過流保護元件30達到電池放電埠302，然後從電池放電埠302流出。其中，可以理解的是，如果電池30處於放電狀態，控制開關306是閉合的，閉合的控制開關可以等同於一段導線，那麼電池30的放電路徑為：電流從電芯307流出，通過過流保護元件30達到電池放電埠，然後從電池放電埠流出。可以理解的是，具體的放電電路的連接方式為：電池放電埠302與過流保護元件304連接；過流保護元件304與控制開關306連接；控制開關306與電芯307的正極連接；電芯307的負極與電池負極埠303連接。可選的，保護ic305為了能夠準確獲取電芯307兩側的電壓，因此在電芯307和保護ic305之間還連接有一個濾波電路。具體的，所述濾波電路包括第一電阻和電容；保護ic305包括正電源輸入端子和負電源輸入端子；該濾波電路與電芯307之間的連接方式為：第一電阻的第一端連接所述電芯的正極，所述第一電阻的第二端連接所述電容的第一端；所述電容的第二端連接所述電芯的負極；該保護ic與濾波電路之間的連接方式為：所述正電源輸入端子與所述電容的第一端連接，所述負電源輸入端子與所述電容的第二端連接。可選的，該保護ic305還包括電流檢測端子。所述電流檢測端子通過第二電阻與所述電池負極埠連接。該保護ic305通過電流檢測端子檢測充電電流和放電電流。可選的，保護ic305可用於檢測電路的電壓和電流，根據電壓的大小和電流的大小向控制開關306發送指令。具體的，保護ic305包括充電控制端子和放電控制端子；控制開關306包括第一金屬氯化物半導體場效應電晶體mos管和第二mos管；其中，保護ic305與控制開關306的具體連接方式為：所述第一mos管的第一端連接所述電芯的負極；所述第一mos管的第二端連接所述第二mos管的第一端；所述第一mos管的第三端連接所述充電控制端子；所述第二mos管的第二端連接所述電池負極埠；所述第二mos管的第三端連接所述放電控制端子。具體的，當電池30處於充電狀態時：保護ic305，用於檢測充電電流的電流值和充電電壓的電壓值；當所述電流值小於第一電流閾值且所述電壓值小於第一電壓閾值時，向控制開關306發送閉合指令；當所述電流電流值大於第一電流閾值或所述電壓值大於第一電壓閾值時，向控制開關306發送斷開指令；所控制開關306，用於當接收到保護ic305發送的閉合指令時，進行開關閉合以使得所述充電電流流向電芯307；當接收到保護ic305發送的斷開指令時，進行開關斷開以切斷充電路徑。具體的，當電池30處於放電狀態時：保護ic305，用於檢測放電電流的電流值和放電電壓的電壓值；當所述電流電流值大於第二電流閾值或所述電壓值大於第二電壓閾值時，向控制開關發306送斷開中斷指令；控制開關306，用於當接收到保護ic305發送的斷開指令時，進行開關斷開以切斷放電路徑；過流保護元件304，用於檢測所述放電電流的電流值是否超過第三電流閾值；當所述放電電流的電流值超過第三電流閾值時，斷開放電路徑。從上可知，本發明實施例提供的電池具被充電路徑和放電路徑，且該充電路徑和放電路徑是不同的，該雙路徑電池既能夠保證大電流快速充電，又能夠對放路徑電進行雙重保護，從而保證了電池的快充性能和安全性能。本領域普通技術人員可以意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬體、或者計算機軟體和電子硬體的結合來實現。這些功能究竟以硬體還是軟體方式來執行，取決於技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本發明的範圍。所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統、裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統、裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些埠，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。當前第1頁12