[實(shí)用新型]一種鋰電池電芯保護(hù)電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920050393.1
• 申請日: 2009-01-12
• 公開（公告）號: CN201369556Y
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊宇幫;王龍達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 惠州市藍(lán)微電子有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18;H02H9/02;H02H9/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 羅曉林

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種主要應(yīng)用于電動產(chǎn)品的鋰電池電芯的保護(hù)電路。

背景技術(shù)

電動產(chǎn)品為了方便操作，對安全性與便攜性有著儲多的要求，尤其是在電池方面。鋰電池具有體積小、容量大、無記憶性、放電倍率高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電動產(chǎn)品中。

電動產(chǎn)品具有工作電流及開機(jī)瞬間電流比較大，需要線路可以能夠調(diào)整放電過流保護(hù)及短路保護(hù)的大小及其延時，同時保護(hù)之后又可以迅速恢復(fù)放電狀態(tài)。

電動產(chǎn)品電池的充電安全性也非常重要，需要對其提供過充電壓保護(hù)，高壓充電保護(hù)及其大電流充電保護(hù)，同時充電時禁止放電，正是電動產(chǎn)品的以上特性，本實(shí)用新型線路就是因此而設(shè)計的。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型需解決的問題是提供一種適合于電動產(chǎn)品使用、具有完善保護(hù)功能的、低成本的鋰電池電芯的保護(hù)電路。

針對上述問題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

提供一種鋰電池電芯保護(hù)電路，包括充電保護(hù)單元和放電保護(hù)單元，所述充電保護(hù)單元連接于電芯兩極與電池充電端子之間，所述放電保護(hù)單元連接于電芯兩極與電池放電端子之間，所述充電保護(hù)單元輸入端連接正極充電端子，輸出端通過充電開關(guān)管與電芯電路連接；所述放電保護(hù)單元輸出端與放電開關(guān)管連接，放電開關(guān)管連接于電芯負(fù)極與放電負(fù)極端子連接。

所述充電保護(hù)單元包括高壓充電保護(hù)電路、過流充電保護(hù)電路及過充保護(hù)電路。

所述高壓充電保護(hù)電路包括三極管Q6，充電電壓由充電端子C+引入，經(jīng)電阻R7、R24分壓，當(dāng)R24上的分壓值達(dá)到三極管Q9基極的正向?qū)妷簳r，Q9導(dǎo)通，則三極管Q6截止，充電開關(guān)三極管Q1基極電壓為高也截止，切斷充電回路。

所述過流充電保護(hù)電路包括三極管Q3，Q3的發(fā)射極與充電端子C+相聯(lián)并通過電阻R2和R6連接其基極、集電極通過電阻R12及三極管Q6接地，充電電壓由充電端子C+引入，較大電流經(jīng)過電阻R2產(chǎn)生壓降，壓降值達(dá)到三極管Q3基極的正向?qū)妷?，Q3導(dǎo)通，則充電開關(guān)三極管Q1基極電壓為高截止，切斷充電回路。

所述過充保護(hù)電路包括三極管Q7，Q7集電極連接Q6基極，電芯正極B+通過分壓電阻R9連接比較器U2A同相輸入端，充電端子C+通過電阻連接U2A反相輸入端，電芯正極B+充電達(dá)到定值即高于C+電壓，則U2A輸出端輸出高電平使Q7導(dǎo)通，則Q6、Q1相繼截止，關(guān)閉充電回路。

所述放電保護(hù)單元包括集成芯片U1，大的放電電流依次經(jīng)過放電負(fù)極端子M-、場效應(yīng)管Q10和與Q10并聯(lián)的分壓電阻R25，并通過R25向電容C8充電，電容C8兩端電壓達(dá)到芯片U1的過流檢測端VM的檢測電壓后，U1放電控制端DO輸出低電平，該低電平通過電阻R16和電阻R23使場效應(yīng)管Q10截止，切斷放電回路。

所述放電保護(hù)單元還包括與放電負(fù)極端子M-連接的短路保護(hù)電路，短路電流經(jīng)過M-、串聯(lián)的分壓電阻R27和電阻R26，當(dāng)電阻R26上的分壓值達(dá)到二極管D4的單向?qū)妷汉?，該電壓即通過M-經(jīng)電阻R27、二極管D4向電容C13充電，C13兩端電壓達(dá)到定值，則三極管Q8導(dǎo)通，拉低場效應(yīng)管Q10的柵極電壓，Q10截止，切斷放電回路。

本實(shí)用新型巧妙地利用了一個單節(jié)保護(hù)IC及與該IC相關(guān)聯(lián)的三極管及阻容元件、一個N溝道的MOS管實(shí)現(xiàn)電池電芯的全面保護(hù)，適應(yīng)了電動產(chǎn)品對電池性能的高要求，且電路結(jié)構(gòu)簡潔、可靠性高、成本低。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型組成原理示意框圖；

圖2為本實(shí)用新型具體電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1，本實(shí)用新型所述鋰電池電芯保護(hù)電路包括充電保護(hù)單元和放電保護(hù)單元，充電保護(hù)單元包括高壓充電保護(hù)電路、過流充電保護(hù)電路、過充保護(hù)電路和充電開關(guān)管，放電保護(hù)單元包括過流放電保護(hù)電路、短路保護(hù)電路和放電開關(guān)管。

所述過流充電保護(hù)電路、高壓充電保護(hù)電路輸入端均連接充電端子正極，輸出端通過充電開關(guān)管連接電芯電路正端；所述過充保護(hù)電路輸入端分別連接電芯電路正端和正極充電端子，輸出端連接高壓充電保護(hù)電路，通過高壓充電保護(hù)電路控制充電開關(guān)管；電芯電路負(fù)極與負(fù)極充電端子連接在一起。

所述放電開關(guān)管連接于電芯電路負(fù)極與負(fù)極放電端子之間；過流放電保護(hù)電路、短路保護(hù)電路輸入端均與負(fù)極放電端子連接，輸出端與放電開關(guān)管連接，均通過放電開關(guān)管控制放電電路的通斷。

如圖2為為本實(shí)用新型具體電路原理圖。