[實用新型]鋰離子電池充放電保護裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320518621.X
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN203415959U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃德歡;楊書華
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州之僑新材料科技有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18;H02J7/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術(shù)領(lǐng)域

???????本實用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池充放電保護裝置。

背景技術(shù)

隨著鋰離子電池的廣泛應用，其使用方法和技術(shù)得到人們越來越多的重視。鋰離子電池是指嵌入化合物為正、負極的二次電池，作為綠色高能可充電電池，從上世紀90年代初誕生以來，憑借著其體積小、電壓高、比能量大、充放循環(huán)壽命長、放電性能穩(wěn)定、自放電少等優(yōu)點，逐漸應用到越來越多的領(lǐng)域。鋰離子電池對充放電控制和保護電路的要求較高，在使用過程中應嚴格避免出現(xiàn)過充、過放、過流等現(xiàn)象。電池的荷電態(tài)越高，正極的氧化性和負極的還原性越強，其與電解液的反應活性就越強，表現(xiàn)為電池發(fā)生嚴重的氣脹。與鎳氫、鎳鎘電池不一樣，鋰離子電池必須考慮充電、放電時的安全性。在過度充電狀態(tài)下，電池溫度上升后能量將過剩，由于電解液分解而產(chǎn)生氣體，致使內(nèi)壓上升而產(chǎn)生自燃或破裂的情況，而在過度放電狀態(tài)下，電解液分解導致電池特性和耐久性劣化，降低電池可充電次數(shù)。因此，鋰離子電池的過充、過放和過流保護裝置的使用至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

???????本實用新型的目的是針對鋰離子電池充電、放電和過流保護的要求，設(shè)計了一種鋰離子電池充放電保護裝置，該裝置對鋰離子電池實時狀態(tài)的檢測范圍較大，可以靈活設(shè)置保護參數(shù)。

本實用新型的鋰離子電池充放電保護裝置包括三個電壓比較器，三個分壓電位器，二個與邏輯門，非邏輯門，場效應管，綠色發(fā)光二極管和紅色發(fā)光二極管，第一電壓比較器的同向輸入端與第一分壓電位器的一端相連，第一分壓電位器的另一端與5V電源相連，第二電壓比較器的反向輸入端與第二分壓電位器的一端相連，第二分壓電位器的另一端與5V電源相連，第一電壓比較器的反向輸入端以及第二電壓比較器的同向輸入端共同與鋰離子電池的正極端以及鋰離子電池外部充電電源或鋰離子電池負載的正極端相連，第三電壓比較器的反向輸入端與第三分壓電位器的一端相連，第三分壓電位器的另一端與5V電源相連，第三電壓比較器的同相輸入端與場效應管的漏極相連，場效應管的漏極與鋰離子電池外部充電電源或鋰離子電池負載的負極端相連，第一電壓比較器的輸出端與第一與邏輯門的一個輸入端相連，第二電壓比較器的輸出端與第一與邏輯門的另一個輸入端相連，第一與邏輯門的輸出端與第二與邏輯門的一個輸入端相連，第二與邏輯門的另一個輸入端與第三電壓比較器的輸出端相連，第二與邏輯門的輸出端與非邏輯門的輸入端、場效應管的柵極以及綠色發(fā)光二極管相連，與非邏輯門的輸出端與紅色發(fā)光二極管相連，場效應管的源極與鋰離子電池的負極端相連。

本實用新型中，所述的三個電壓比較器均可選用LM358PW型電壓比較器，但不限于此器件。

所述的二個與邏輯門均可選用SN74LS08D型與邏輯門，但不限于此器件。

所述的非邏輯門U6可選用SN74F04D型非邏輯門，但不限于此器件。

本實用新型中，第一電壓比較器用于比較充電過程中鋰離子電池的實時電壓與由第一分壓電位器設(shè)定的電壓的大小，第二電壓比較器用于比較放電過程中鋰離子電池的實時電壓與由第二分壓電位器設(shè)定的電壓的大小，第三電壓比較器用于比較由第三分壓電位器設(shè)定的電壓與有電流通過場效應管時在兩端產(chǎn)生電壓降的大小。場效應管接收第二與邏輯門的輸出信號，當?shù)诙c邏輯門的輸出信號為高電平時，場效應管導通，鋰離子電池正常充放電，當?shù)诙c邏輯門的輸出信號為低電平時，場效應管斷開，切斷所述鋰離子電池充放電回路。當?shù)诙c邏輯門輸出信號為高電平時，綠色發(fā)光二極管亮，指示鋰離子電池正在充電或放電，當?shù)诙c邏輯門輸出信號為低電平時，非邏輯門輸出信號為高電平，紅色發(fā)光二極管亮，指示鋰離子電池充放電回路已斷開。

本實用新型的鋰離子電池充放電保護裝置可以檢測在充放電過程中鋰離子電池的實時電壓，并與設(shè)定的電壓進行比較，可以有效的控制鋰離子電池充放電的工作過程，提高鋰離子電池的使用壽命。

本實用新型電子線路簡單，易于實現(xiàn)，應用范圍廣，擴展新性能好，可通過指示燈直觀的顯示出鋰離子電池充放電的工作過程。

附圖說明

圖1是鋰離子電池充放電保護裝置的電路圖。

具體實施方式