[發(fā)明專利]適用于多種鋰電池保護方案的欠壓保護負載鎖存電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410607065.2
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104300509A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 白勝天;張樹曉;羅彥
• 申請（專利權）人: 中穎電子股份有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐潔晶

技術領域

本發(fā)明涉及鋰電池保護技術領域，具體來說，本發(fā)明涉及一種適用于多種鋰電池保護方案的欠壓保護負載鎖存電路。

背景技術

鋰電池廣泛應用于電動工具、電動自行車、不間斷電源(Uninterruptible?Power?Supply，UPS)和移動電源等領域。鋰電池本身的特性決定了欠壓保護電路的必要性：為了防止放電回路在欠壓點附近振蕩，一般都設置欠壓遲滯點。但是在惡劣條件下，例如鋰電池長期使用后性能變差，導致內阻增大、負載電流較大等情況，尤其是在欠壓點附近內阻本身就很大。如果又在重負載情況下大電流放電，仍然可能引起欠壓點附近的振蕩，導致響應欠壓而關閉放電回路后，電壓回升幅度足夠大(大于預設的欠壓遲滯電壓)導致退出欠壓，從而又開啟放電回路，再次大電流放電。如此反復，導致放電端(DSG)頻繁開關而振蕩，可能導致負載、鋰電池、鋰電池保護板的損壞，甚至會引起安全性問題。

圖1為傳統(tǒng)的一種欠壓保護電路在惡劣條件下體現(xiàn)振蕩問題的各參數(shù)的曲線示意圖。如圖1所示，LOAD代表負載是否接上(LOAD＝1代表接上，反之則代表未接上)，Vcell代表鋰電池電壓，Vdrv為保護電路的欠壓遲滯翻轉點(預先設置)，Vdv為保護電路的欠壓翻轉點(也是預先設置)，Odischarge代表鋰電池是否進入欠壓狀態(tài)(Odischarge＝0代表正常放電，反之則代表進入欠壓狀態(tài))，DSG為輸出放電回路的開關(DSG＝1代表打開而正常放電，反之則代表關閉而進入欠壓狀態(tài))。

所以，上述鋰電池應用領域中遇到的放電回路振蕩的問題，是本領域中亟需解決的一個難題。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種適用于多種鋰電池保護方案的欠壓保護負載鎖存電路，防止放電回路在惡劣條件下在欠壓點附近發(fā)生振蕩。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種適用于多種鋰電池保護方案的欠壓保護負載鎖存電路，其包括欠壓檢測電路和負載/充電器檢測電路；

其中，所述欠壓檢測電路的輸入側具有多個鋰電池的電壓輸入端和一個欠壓釋放端，其輸出側具有一個欠壓狀態(tài)端和一個非欠壓狀態(tài)端；

所述負載/充電器檢測電路包括：第一比較器、第二比較器、第三比較器、三輸入或門、濾波電路、D觸發(fā)器、高壓NMOS管、高壓PMOS管、第一電阻和第二電阻；

所述第一比較器的正輸入端連接一負載檢測基準電壓，其負輸入端連接一負載檢測端，其輸出端產(chǎn)生一負載拔除信號；所述第二比較器的正輸入端連接一第一充電器檢測基準電壓，其負輸入端連接一充電器檢測端，其輸出端產(chǎn)生一第一充電器連接信號；所述第三比較器的正輸入端連接所述充電器檢測端，其負輸入端連接一第二充電器檢測基準電壓，其輸出端產(chǎn)生一第二充電器連接信號；所述三輸入或門的輸入端分別接收所述負載拔除信號、所述第一充電器連接信號和所述第二充電器連接信號，其輸出端產(chǎn)生一或運算輸出信號；所述濾波電路的輸入端接收所述或運算輸出信號；所述D觸發(fā)器具有D端、Q端、端、時鐘端和復位端，所述時鐘端與所述濾波電路的輸出端連接，所述復位端與所述非欠壓狀態(tài)端連接，所述Q端與所述欠壓釋放端連接，所述D端與一電源端連接，所述端空置；

所述高壓NMOS管的柵極與所述欠壓狀態(tài)端連接，其源極接地，其漏極經(jīng)過所述第一電阻與所述負載檢測端連接；

所述高壓PMOS管的柵極與所述非欠壓狀態(tài)端連接，其源極與所述電源端連接，其漏極經(jīng)過所述第二電阻與所述充電器檢測端連接。

可選地，所述鋰電池保護方案包括：同口、半分口、全分口和P充N放。

可選地，所述欠壓保護負載鎖存電路能應用于鋰電池應用領域中的電動工具、電動自行車、不間斷電源或者移動電源內。

可選地，在同口的所述鋰電池保護方案中，包括所述欠壓保護負載鎖存電路的一鋰電池應用電路中連接負載的正、負連接端與連接充電器的正、負連接端分別是相同的；所述鋰電池應用電路還包括：

過壓保護電路；

過流保護電路；

其他保護電路；

控制邏輯電路，其輸入端分別與所述欠壓保護負載鎖存電路、所述過壓保護電路、所述過流保護電路和所述其他保護電路連接，其輸出端連接到一充電端和一放電端，用于接收包括欠壓保護、過壓保護、過流保護和其他保護信號并控制所述充電端和/或所述放電端的開關；

充電回路控制開關管，其柵極與所述充電端連接，其源極、所述負載檢測端和所述充電器檢測端均與連接所述負載/充電器的負連接端連接；

充電回路電阻，連接于所述充電回路控制開關管的柵極和源極之間；