[實用新型]鈦酸鋰電池過充電過放電保護電路

有效

• 申請號: 201822200682.7
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN209170007U
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 張洋;張虎
• 申請（專利權）人: 張洋
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 李世喆

本申請公開了鈦酸鋰電池過充電過放電保護電路。該電路包括：對電池進行充電的充電電路；由第一電源電壓檢測電路、第一場效應管組成的過充電電壓保護電路，由第二電源電壓檢測電路、第二場效應管組成的過放電電壓保護電路；第一電源電壓檢測電路、第二電源電壓檢測電路的一端分別與電池的正極連接，第一場效應管、第二場效應管串聯后，一端連接至電池的負極、另一端連接PGND；當第一電源電壓檢測電路檢測到電池的電壓高于充電截止電壓時，則斷開第一場效應管，停止充電；當第二電源電壓檢測電路檢測到電池的電壓低于放電截止電壓時，則斷開第二場效應管，停止放電；供電電路對外輸出恒定的電壓，該電路實現了在充放電時，防止電池的過充電、過放電。

技術領域

本申請涉及電池領域，具體涉及鈦酸鋰電池的過充電過放電保護電路。

背景技術

鈦酸鋰電池以其高安全性、高倍率快速充電、循環壽命長及超寬工作溫度范圍開始在很多領域替代傳統鋰電池，尤其是需要快速充電的情況，一般選擇鈦酸鋰電池。由于鈦酸鋰電池的化學特性決定了其電壓平臺較低(一般為2.4V，而傳統鋰電池為3.7V或3.8V)，因此無法利用市場現有通用鋰電池保護芯片對其進行過充電、過放電保護，當前只能用通用MCU(Microcontroller Unit，微控制單元)配合外圍元件實現對鈦酸鋰電池的過充電、過放電保護，即MCU檢測鈦酸鋰電池的電壓，當該電壓超過充電截止電壓時，MCU通過I/O控制場管關斷充電回路，當該電壓低于放電截止電壓時，MCU通過I/O控制系統供電芯片的使能腳EN關斷電池放電回路。

然而，上述僅通過MCU軟件控制充放電電路來保護鈦酸鋰電池，存在隱患，不足以全面地保護鈦酸鋰電池的安全性和使用壽命。例如：一旦MCU死機，充放電的過程將失去控制，鈦酸鋰電池將在沒有任何保護情況下充電，會出現充電電壓過大和在電池電量較小的情況下仍繼續放電的情況，嚴重影響鈦酸鋰電池的安全性和使用壽命。

發明內容

本申請的目的在于提出一種鈦酸鋰電池過充電過放電保護電路，來解決以上背景技術部分提到的技術問題。

本申請提供了一種鈦酸鋰電池過充電過放電保護電路，所述電路包括充電電路、鈦酸鋰電池、過充電電壓保護電路、過放電電壓保護電路、供電電路，具體的：所述充電電路與充電接口連接，對所述鈦酸鋰電池進行充電；所述過充電電壓保護電路由第一電源電壓檢測電路、第一場效應管組成；所述過放電電壓保護電路由第二電源電壓檢測電路、第二場效應管組成；所述過充電電壓保護電路的第一電源電壓檢測電路、過放電電壓保護電路的第二電源電壓檢測電路的一端分別與所述鈦酸鋰電池的正極連接，所述過充電電壓保護電路中的第一場效應管、過放電電壓保護電路中的第二場效應管串聯后，一端連接至所述鈦酸鋰電池的負極、另一端連接PGND；當所述過充電電壓保護電路的第一電源電壓檢測電路檢測到所述鈦酸鋰電池的電壓高于預設的充電截止電壓時，則向所述第一場效應管輸出低電平，斷開所述第一場效應管，即斷開所述鈦酸鋰電池負極與所述PGND之間的連接，停止充電；當所述過放電電壓保護電路的第二電源電壓檢測電路檢測到所述鈦酸鋰電池的電壓低于預設的放電截止電壓時，則向所述第二場效應管輸出低電平，斷開所述第二場效應管，即斷開所述鈦酸鋰電池負極與所述PGND之間的連接，停止放電；所述供電電路與所述鈦酸鋰電池連接，對外輸出恒定的電壓。

在一些實施例中，所述電路還包括：微控制單元MCU、熱敏電阻，其中，所述熱敏電阻通過膠帶粘貼在所述鈦酸鋰電池上，具體的：所述微控制單元MCU根據讀取的所述熱敏電阻的電壓值，計算得到所述鈦酸鋰電池的溫度，當充電時，該溫度高于預設的溫度閾值時，則控制充電電路斷開，停止充電，當放電時，該溫度不在預設的溫度范圍內時，則控制所述供電電路斷開。

在一些實施例中，所述電路還包括電壓采樣電阻，具體的：所述微控制單元MCU的一個A/D管腳通過串接所述電壓采樣電阻連接至所述鈦酸鋰電池的正極，用于檢測所述鈦酸鋰電池的電壓，充電時，如果該電壓不在預設的電壓范圍內，則斷開充電電路，放電時，如果該電壓低于所述放電截止電壓，則斷開供電電路。