[發(fā)明專利]多節(jié)串聯(lián)鋰電池的充放電保護(hù)電路

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810001307.8
• 申請(qǐng)日: 2008-01-02
• 公開（公告）號(hào): CN101267122A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何岳明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 何岳明
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 徐雪波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰電池的充放電保護(hù)電路，尤其是涉及一種由兩節(jié)或者兩節(jié)以上的多節(jié)鋰電池串聯(lián)的充放電保護(hù)電路。

背景技術(shù)

鋰電池因?yàn)楸瘸Ｒ?guī)的鎳鎘電池、鎳氫電池具有電源容量較高和電源質(zhì)量更輕的特點(diǎn)，被廣泛地作為手機(jī)、電動(dòng)工具等各類手提式或移動(dòng)產(chǎn)品的充電電池。充電電池在使用過程中，過充電、過放電和過電流都會(huì)影響電池使用壽命和性能，為安全設(shè)計(jì)，電池的電芯，尤其是鋰離子電芯必須加裝保護(hù)板，以防止過充、過放和短路造成的燃燒、爆炸等危險(xiǎn)。

目前，世界上各大IC設(shè)計(jì)公司RICOH、MITSUMI、NS、TI、Maxim等都在生產(chǎn)或者研發(fā)適合鋰電池保護(hù)的集成芯片，對(duì)于單節(jié)鋰離子電池的保護(hù)芯片技術(shù)方案已經(jīng)比較成熟，但是，對(duì)于像電動(dòng)工具等這類產(chǎn)品，往往需要兩節(jié)以上鋰電池串聯(lián)提供工作電壓，隨著電池?cái)?shù)量的增加，現(xiàn)在市場(chǎng)上也有兩節(jié)、三節(jié)、四節(jié)鋰電池的專用保護(hù)芯片，不過這樣的專用保護(hù)芯片的設(shè)計(jì)難度和制造成本都要比單節(jié)鋰電池保護(hù)芯片要高很多，對(duì)于五節(jié)、六節(jié)或者更多節(jié)串聯(lián)起來的鋰電池，因?yàn)殡娐返膹?fù)雜度增加，集成電路工藝受到一定的限制，還沒有專門的芯片可供使用，一般都采用保護(hù)芯片搭接外圍轉(zhuǎn)換電路的方法來實(shí)現(xiàn)多節(jié)串聯(lián)鋰電池的充放電保護(hù)。

如有申請(qǐng)?zhí)枮?3146990.6(公開號(hào)為CN1529396A)的中國發(fā)明專利《一種鋰電池充電保護(hù)電路》通過依次連接的以主控IC芯片及其周邊電路為核心的單元回路，采用低導(dǎo)通阻值的MOS管作為控制開關(guān)，降低了串聯(lián)保護(hù)線路板的內(nèi)阻，可以符合多個(gè)單節(jié)鋰電池的充電保護(hù)電路的串聯(lián)工作。但是，該專利的每一節(jié)鋰電池都要配備有兩個(gè)大功率的充放電控制管，電路功耗大、成本高。另有申請(qǐng)?zhí)枮?00410015330.4(公開號(hào)為CN1655416A)的中國發(fā)明專利《多節(jié)鋰電池串聯(lián)電池組保護(hù)方法及其電路》，其方法為：每一節(jié)單體電池配接一個(gè)電壓監(jiān)測(cè)模塊，電壓監(jiān)測(cè)模塊對(duì)相應(yīng)單體電池的正負(fù)極電位采樣、比較，由轉(zhuǎn)換電路將檢測(cè)到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為以電池組的電極電位為參照電位的信號(hào)；電流監(jiān)測(cè)模塊采樣電池組回路電流，獲得以電池組的電極電位為參照電位的充電、放電電流檢測(cè)信號(hào)，單片機(jī)接收上述信號(hào)并控制充電控制開關(guān)或放電控制開關(guān)的通斷。上述專利克服了傳統(tǒng)和現(xiàn)有的集成保護(hù)芯片無法控制多節(jié)鋰電池串聯(lián)的充放電保護(hù)的問題，但是電路中用到的電流檢測(cè)模塊為獨(dú)立的電路，還需要用到單片機(jī)來控制放電和充電開關(guān)，電路涉及元器件多，成本高，連接較為復(fù)雜，而且單片機(jī)本身要消耗一定功率，導(dǎo)致鋰電池在放置較長時(shí)間后失去容量而報(bào)廢。目前，已被廣泛使用的單節(jié)鋰電池保護(hù)芯片為獨(dú)立封裝的IC集成芯片，具有能同時(shí)檢測(cè)充放電電流和電壓的功能，因此，如果希望能夠在電路中采用這種單節(jié)鋰電池保護(hù)芯片來實(shí)現(xiàn)多節(jié)鋰電池的充放電保護(hù)，還需要對(duì)現(xiàn)有的電路作出進(jìn)一步的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種成本和功耗都較低的、由多個(gè)單節(jié)鋰電池保護(hù)芯片組合的多節(jié)串聯(lián)鋰電池的充放電保護(hù)電路。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：該多節(jié)串聯(lián)鋰電池的充放電保護(hù)電路，包括有

至少兩節(jié)依次相互串聯(lián)的鋰電池(BT1、BT2...BTn)；

外接負(fù)載(RL)；以及

充電電源；

其特征在于：每一節(jié)所述鋰電池(BT1、BT2...BTn)的兩端均對(duì)應(yīng)地連接有一個(gè)取樣電路和一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其中，所述的取樣電路，包括有第一電阻(R1a、R2a...Rna)、第二電阻(R1b、R2b...Rnb)、第一電容(C1、C2...Cn)、第一二極管(D1a、D2a...Dna)和控制單節(jié)鋰電池的保護(hù)芯片(IC1、IC2...ICn)，所述第一電阻(R1a、R2a...Rna)的一端和對(duì)應(yīng)的本節(jié)鋰電池的正極相連，另一端經(jīng)所述第一電容(C1、C2...Cn)接對(duì)應(yīng)的本節(jié)鋰電池的負(fù)極，所述保護(hù)芯片(IC1、IC2...ICn)的兩個(gè)電壓輸入端(5、6)分別并聯(lián)在所述第一電容(C1、C2...Cn)兩端，所述第一二極管(D1a、D2a...Dna)的陰極經(jīng)所述第二電阻(R1b、R2b...Rnb)連接對(duì)應(yīng)的本節(jié)鋰電池的負(fù)極；