[發明專利]一種用于鋰電池保護的零伏充電電路及其工作方法

有效

• 申請號: 201310301082.9
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103384076A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 徐進;楊曉川;劉偉;劉婉麗;孫善勤
• 申請（專利權）人: 中船重工鵬力（南京）新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

技術領域

本發明公開了一種用于鋰電池保護的零伏充電電路及其工作方法，特別涉及在鋰電池電量處于完全放空狀態（電壓幾乎為零伏）時，還需要對鋰電池充電的保護電路，屬于電池充放電技術領域。

背景技術

由于鋰離子電池的化學特性，在正常使用過程中，其內部進行電能與化學能相互轉化的化學正反應。在某些條件下，如對鋰電池過充電、過放電和過電流將會導致電池內部發生化學副反應,該副反應加劇后，會嚴重影響電池的性能與使用壽命，并可能產生大量氣體，使電池內部壓力迅速增大后爆炸而導致安全問題。因此所有的鋰離子電池都需要一個保護電路，用于對電池的充、放電狀態進行有效監測，并在某些條件下關斷充、放電回路以防止對電池發生損害。

目前，絕大部分的鋰電池保護電路是從自身鋰電池上取電，當自身鋰電池的電量全部放空時，控制芯片由于無法得電，從而無法控制外部的開關器件。特別是處于采用P溝道MOSFET做正極切斷的電路時，會出現無法充電的極端狀況發生，從而導致產品無法繼續使用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術的缺陷，提供一種用于鋰電池保護的零伏充電電路及其工作方法，該電路解決了現有鋰電池保護電路在電池為零伏時無法正常充電的問題，實現了零伏充電功能。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種用于鋰電池保護的零伏充電電路，包括充放電接口、電池接口、充電控制效應晶體管、放電控制效應晶體管、第一三極管、第二三極管、第三三極管、第一控制端、第二控制端和第一電阻至第七電阻；

其中，第一控制端和第四電阻的一端相連，第四電阻的另一端和第二三極管的基極相連，第二三極管的集電極分別和第一電阻的一端、第一三極管的基極相連，第二三極管的發射極和第一三極管的發射極相連后接地，第一三極管的集電極和第三電阻的一端相連，第三電阻的另一端分別和第二電阻的一端、充電控制效應晶體管的柵極相連，第一電阻的另一端分別和第二電阻的另一端、充電控制效應晶體管的源極、充放電接口的正極相連；

第二控制端和第七電阻的一端相連，第七電阻的另一端和第三三極管的基極相連，第三三極管的發射極接地，第三三極管的集電極和第五電阻的一端相連，第五電阻的另一端分別和第六電阻的一端、放電控制效應晶體管的柵極相連，放電控制效應晶體管的漏極和充電控制效應晶體管的漏極相連，放電控制效應晶體管的源極分別和第六電阻的另一端、電池接口的正極相連，電池接口的負極和充放電接口的負極相連；

本發明還公開了所述的一種用于鋰電池保護的零伏充電電路的工作方法，具體如下：

電池接口的電壓為0V時，第一控制端處于非高電平狀態，第二三極管截止，此時充放電接口接入充電器充電，第一三極管的發射極正向偏置同時集電極反向偏置，達到導通條件導通；第一三極管將充電控制效應晶體管的柵極拉低至0V，此時充電控制效應晶體管的源極為充電電壓，充電控制效應晶體管的開啟電壓滿足導通條件導通，主回路由充電控制效應晶體管、放電控制效應晶體管、電池接口和充放電接口形成閉合導通回路，完成鋰電池的零伏充電工作。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：鋰電池的電量完全放空(開路電壓幾乎為零伏)時，保護板無法從電池上取電，導致無法控制外部的開關管通斷，從而無法為電池充電。加上本發明保護電路后，即使在鋰電池開路電壓為零伏時，依然可通過外部的充電器為鋰電池充電。本發明設計簡單，便于在產品設計中實用；提高了保護系統的性能；未增加組裝部件，方便生產；采用器件均為切換控制器件，無高壓，大功率等特殊要求，成本低。

附圖說明

圖1是本發明的電路圖，

其中：R1至R7依次為第一至第七電阻；Q1為充電控制效應晶體管（MOSFET），Q4為放電控制效應晶體管（MOSFET），Q2、Q3、Q5依次為第一、第二、第三三極管；P1為電池接口，P2為充、放電接口；1為第一控制端，2為第二控制端。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明：