CN103187712B - 电池充放电保护电路 - Google Patents

电池充放电保护电路 Download PDF

Info

Publication number
CN103187712B
CN103187712B CN201110445532.2A CN201110445532A CN103187712B CN 103187712 B CN103187712 B CN 103187712B CN 201110445532 A CN201110445532 A CN 201110445532A CN 103187712 B CN103187712 B CN 103187712B
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
charge
discharge
battery
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110445532.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103187712A (zh
Inventor
周明杰
黄世侠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd
Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Original Assignee
Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd
Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd, Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd filed Critical Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd
Priority to CN201110445532.2A priority Critical patent/CN103187712B/zh
Publication of CN103187712A publication Critical patent/CN103187712A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103187712B publication Critical patent/CN103187712B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一种电池充放电保护电路，包括充放电接头正端；充放电接头接地端；开关模块，电性连接于所述充放电接头正端；电池模块，电性连接于所述开关模块及所述充放电接头接地端，以与所述充放电接头正端、所述开关模块及充放电接头接地端形成充电回路或放电回路；放电控制模块，放电控制模块的输出端电性连接开关模块的控制端，检测电池模块的电压，当电池模块的电压低于预设值时控制开关模块关断；充电控制模块，充电控制模块的输出端电性连接开关模块的控制端，检测电池模块的电压，当电池模块的电压高于预设值时控制开关模块关断。上述充放电保护电路，通过放电控制模块、充电控制模块以及开关模块，在电池模块充放电时都能保护电池模块。

Description

电池充放电保护电路
【技术领域】
本发明涉及电池充放电领域，特别是涉及一种电池充放电保护电路。
【背景技术】
随着时代的进步，越来越多的便携电子设备进入我们的生活。衡量便携电子设备的一个重要技术指标便是续航能力，而电池是影响续航能力的一个重要因素。电池在使用中被反复充放电操作，为了保护电池在充放电操作中不会损坏，人们设计出电池充放电保护电路，保护电池在充放电过程中不被损坏。但是，这种电池充放电保护电路是单个实现的，即只有充电保护或放电保护。
【发明内容】
基于此，有必要提供一种同时具有充电和放电保护的电池充放电保护电路。
一种电池充放电保护电路，包括
充放电接头正端；
充放电接头接地端；
开关模块，电性连接于所述充放电接头正端；
电池模块，电性连接于所述开关模块及所述充放电接头接地端，以与所述充放电接头正端、所述开关模块及充放电接头接地端形成充电回路或放电回路；
放电控制模块，放电控制模块的输出端电性连接开关模块的控制端，检测电池模块的电压，当电池模块的电压低于预设值时控制开关模块关断；
充电控制模块，充电控制模块的输出端电性连接开关模块的控制端，检测电池模块的电压，当电池模块的电压高于预设值时控制开关模块关断。
进一步地，所述开关模块包括充电开关模块和放电开关模块，所述充电开关模块和放电开关模块并联连接，充电控制模块的输出端电性连接充电开关模块的控制端控制所述充电开关模块只在充电时导通，放电控制模块的输出端电性连接放电开关模块的控制端控制所述放电开关模块只在放电时导通。
进一步地，所述放电控制模块包括第一运算放大器和第一可调基准源，所述第一运算放大器的同相输入端电性连接电池模块的正极，所述第一运算放大器的反相输入端电性连接所述第一可调基准源的输出端，所述第一运算放大器的输出端作为放电控制模块的输出端电性连接所述放电开关模块的控制端。
进一步地，所述第一可调基准源包括三端可调分流基准源D1，所述三端可调分流基准源D1的阳极接地，阴极连接所述第一运算放大器的反相输入端，所述三端可调分流基准源D1的参考端通过电阻R1接地，所述三端可调分流基准源D1的参考端和所述第一运算放大器的反相输入端还连接第一可调电阻RS1，所述第一运算放大器的反相输入端连接电源正极。
进一步地，所述第一运算放大器的同相输入端和电池模块的正极之间还串联连接电阻R3，所述第一运算放大器同相输入端还通过电阻R4接地。
进一步地，所述充电控制模块包括第二运算放大器和第二可调基准源，所述第二运算放大器的反相输入端电性连接电池模块的正极，所述第二运算放电器的同相输入端电性连接所述第二可调基准源的输出端，所述第二运算放大器的输出端作为充电控制模块的输出端电性连接所述充电开关模块的控制端。
进一步地，所述第二可调基准源包括三端可调分流基准源D2，所述三端可调分流基准源D2的阳极接地，阴极连接所述第二运算放大器的同相输入端，所述三端可调分流基准源D2的参考端通过电阻R2接地，所述三端可调分流基准源D2的参考端和所述第二运算放大器的同相输入端还连接第二可调电阻RS2，所述第二运算放大器的同相输入端连接电源正极。
进一步地，所述第二运算放大器的反相输入端和电池模块的正极之间还串联连接电阻R5，所述第二运算放大器反相输入端还通过电阻R6接地。
进一步地，所述放电开关模块包括第一开关管Q1和第一二极管D3，所述第一开关管Q1的第一端连接电池模块的正极，所述第一开关管Q1的第二端连接所述第一二极管D3的阳极，所述第一二极管D3的阴极连接充放电接头正端，所述第一开关管Q1的控制端连接所述放电控制模块的输出端；所述充电开关模块包括第二开关管Q2和第一二极管D4，所述第二二极管D4的阴极连接所述电池模块的正极，所述第二二极管D4的阳极连接所述第二开关管Q2的第一端， 所述第二开关管Q2的第二端连接充放电接头正端，所述第二开关管Q2的控制端连接所述充电控制模块的输出端。
上述充放电保护电路，通过放电控制模块、充电控制模块以及开关模块，在电池模块充放电时都能保护电池模块，避免电池模块受到损害。
【附图说明】
下面结合附图对本发明进行进一步的说明。
图1为本实施方式提供的电池充放电保护电路；
图2为另一种实施方式提供的电池充放电保护电路。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本实施例提供的一种电池充放电保护电路包括充放电接头正端100、充放电接头接地端200、开关模块300、电池模块400、放电控制模块500以及充电控制模块600。
充放电接头正端100和充放电接头接地端200构成一个充放电接口，连接用电设备进行放电，连接充电设备进行充电。
开关模块300电性连接于充放电接头正端100，电池模块400电性连接于开关模块300及充放电接头接地端200，以与充放电接头正端100、开关模块300及充放电接头接地端200形成充电回路或放电回路。
放电控制模块500的输出端电性连接开关模块300的控制端，检测电池模块400的电压，当电池模块400的电压低于预设值时控制开关模块300关断；充电控制模块600的输出端电性连接开关模块300的控制端，检测电池模块400的电压，当电池模块400的电压高于预设值时控制开关模块300关断。
电池模块400由一块电池或若干电池构成，对用电设备供电或由充电设备充电。
具体地，300开关模块包括充电开关模块301和放电开关模块302，充电开关模块301和放电开关模块302并联连接，充电控制模块600的输出端电性连接充电开关模块301的控制端，充电开关模块301只在充电时导通，放电控制模块500的输出端电性连接放电开关模块302的控制端，放电开关模块302只在放电时导通。
本实施例中，放电开关模块302包括第一开关管Q1和第一二极管D3，第一开关管Q1的第一端连接电池模块的正极，第一开关管Q1的第二端连接第一二极管D3的阳极，第一二极管D3的阴极连接充放电接头正端，所述第一开关管Q1的控制端连接放电控制模块500的输出端；充电开关模块301包括第二开关管Q2和第二二极管D4，第二二极管D4的阴极连接所述电池模块的正极，第二二极管D4的阳极连接第二开关管Q2的第一端，第二开关管Q2的第二端连接充放电接头正端100，第二开关管Q2的控制端连接充电控制模块600的输出端。可以理解，第一开关管Q1和第一二极管D3，第二开关管Q2和第二二极管D4的连接位置不限于上述形式，第一开关管Q1的只可在电池模块放电时导通，第二开关管Q2的只可在电池模块充电时导通，即第一开关管Q1和第二开关管Q2都只能单向导通，例如，当充电时，即使放电控制模块500输出端输出高电平给放电开关模块302的控制端，即第一开关管Q1的控制端，这时放电开关模块302也不导通。放电开关模块302和充电开关模块301都是单向导通。
放电控制模块500包括第一运算放大器U1和第一可调基准源501，第一运算放大器U1的同相输入端电性连接电池模块的正极，第一可调基准源501的输出端电性连接第一运算放电器U1的反相输入端，第一运算放大器U1的输出端作为放电控制模块500的输出端电性连接放电开关模块302的控制端。第一可调基准源501可以为第一运算放大器U1提供不同的基准电压，使放电控制模块500可以兼容不同的电池模块400。因为不同的电池模块400具有不同的欠压值，当电池模块400放电后电压低于欠压值时，放电控制模块500控制放电开关模块302关断，停止对外放电，保证了电池模块400不会深度放电，提高了电池模块400的使用寿命。
第一可调基准源501包括三端可调分流基准源D1，三端可调分流基准源 D1的阳极接地，阴极连接第一运算放大器U1的反相输入端，三端可调分流基准源D1的参考端通过电阻R1接地，三端可调分流基准源D1的参考端和第一运算放大器U1的反相输入端还连接第一可调电阻RS1，第一运算放大器的反向输入端连接电源正极。调节第一可调电阻RS1为第一运算放大器U1提供大小为Vref*(1+RS1/R1)的基准电压。第一可调基准源可根据实际需要选择不同的三端可调分流基准源D1，以满足不同的需要。可以理解，第一可调基准源501可以为其他结构，为第一运算放大器U1提供一定范围可调的基准电压。
充电控制模块600包括第二运算放大器U2和第二可调基准源601，第二运算放大器U2的反相输入端电性连接电池模块400的正极，第二可调基准源601的输出端电性连接所述第二运算放电器U2的同相输入端，第二运算放大器U2的输出端作为充电控制模块600的输出端电性连接充电开关模块301的控制端。第二可调基准源601可以为第二运算放大器U2提供不同的基准电压，使充电控制模块301可以兼容不同的电池模块。因为不同的电池模块400具有不同的额定电压，当电池模块400充电后电压高于额定电压时，充电控制模块600控制放电开关模块301关断，停止对电池模块400充电，保证了电池模块不会过充，提高了电池模块400的使用寿命。
第二可调基准源601包括三端可调分流基准源D2，三端可调分流基准源D2的阳极接地，阴极连接第二运算放大器U2的同相输入端，三端可调分流基准源D2的参考端通过电阻R2接地，三端可调分流基准源D2的参考端和第二运算放大器的同相输入端还连接第二可调电阻RS2，第二运算放大器U2的同相输入端连接电源正极。调节第二可调电阻RS2为第二运算放大器U2提供大小为Vref*(1+RS2/R2)的基准电压。第二可调基准源可根据实际需要选择不同的三端可调分流基准源D2，以满足不同的需要。可以理解，第二可调基准源501可以为其他结构，为第二运算放大器U2提供一定范围可调的基准电压。
在图2实施例中，第一运算放大器U1的同相输入端和电池模块的正极之间还串联连接电阻R3，第一运算放大器U1同相输入端还通过电阻R4接地。这样，第一运算放大器U1的同相输入端检测电池模块的电压时，是按比例检测的，假设电池模块当前电压为U，则电池检测到的电压为U*R4/(R3+R4)，为部分电 池模块的当前电压U，间接的增大了第一可调基准源的调节范围。优选的，电阻R1还并联连接电容C1。
同理，第二运算放大器U2的反相输入端和电池模块的正极之间还串联连接电阻R5，第二运算放大器U2的反相输入端还通过电阻R6接地。这样，第二运算放大器的反相输入端检测电池模块的电压时，是按比例检测的，假设电池模块当前电压为U，则电池检测到的电压为U*R6/(R5+R6)，为部分电池模块的当前电压U，间接的增大了第二可调基准源的调节范围。优选的，电阻R2还并联连接电容C2。
本实施例中，第一运算放大器U1的反相输入端与电池模块之间还串联连接电阻R7，第二运算放大器U2的同相输入端与电池模块之间还串联连接电阻R8。
在优选实施方式中，电池充放电保护电路还包括第三开关管(图中未示出)、第四开关管(图中未示出)、第一LED指示灯(图中未示出)以及第二LED指示灯(图中未示出)。第三开关管的控制端连接第一运算放大器U1的输出端，第三开关管的第一端连接电池模块的正极，第三开关管的第二端连接第一LED指示灯的阳极，第一LED指示灯的阴极接地；第四开关管的控制端连接第二运算放大器U2的输出端，第四开关管的第一端连接电池模块的正极，第四开关管的第二端连接第二LED指示灯的阳极，第二LED指示灯的阴极接地。在第一运算放大器U1或第二运算放大器U2输出高电平，电池模块充电或放电时，上述第一LED指示灯和第二LED指示灯亮；在在第一运算放大器U1或第二运算放大器U2输出低电平，电池模块停止充电或放电时，上述第一LED指示灯和第二LED指示灯亮。
在优选实施方式中，电池模块的正极还连接一可恢复保险丝F1的一端，可恢复保险丝F1的另一端作为电池模块的正极与其他元件连接。可恢复保险丝F1在电流异常增大时，可恢复保险丝F1呈高阻，保护电池模块，在异常消失以后，可恢复保险丝F1又变成低阻状态，整个电路正常工作。
上述充放电保护电路，通过放电控制模块、充电控制模块以及开关模块，在电池模块充放电时都能保护电池模块，避免电池模块受到损害。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电池充放电保护电路，其特征在于，包括
充放电接头正端；
充放电接头接地端；
开关模块，电性连接于所述充放电接头正端；
电池模块，电性连接于所述开关模块及所述充放电接头接地端，以与所述充放电接头正端、所述开关模块及充放电接头接地端形成充电回路或放电回路；
放电控制模块，放电控制模块的输出端电性连接开关模块的控制端，检测电池模块的电压，当电池模块的电压低于预设值时控制开关模块关断；
充电控制模块，充电控制模块的输出端电性连接开关模块的控制端，检测电池模块的电压，当电池模块的电压高于预设值时控制开关模块关断；
所述开关模块包括充电开关模块和放电开关模块；所述充电控制模块的输出端电性连接充电开关模块的控制端控制所述充电开关模块只在充电时导通，放电控制模块的输出端电性连接放电开关模块的控制端控制所述放电开关模块只在放电时导通。
2.根据权利要求1所述的电池充放电保护电路，其特征在于，所述充电开关模块和放电开关模块并联连接。
3.根据权利要求2所述的电池充放电保护电路，其特征在于，所述放电控制模块包括第一运算放大器和第一可调基准源，所述第一运算放大器的同相输入端电性连接电池模块的正极，所述第一运算放大器的反相输入端电性连接所述第一可调基准源的输出端，所述第一运算放大器的输出端作为放电控制模块的输出端电性连接所述放电开关模块的控制端。
4.根据权利要求3所述的电池充放电保护电路，其特征在于，所述第一可调基准源包括三端可调分流基准源D1，所述三端可调分流基准源D1的阳极接地，阴极连接所述第一运算放大器的反相输入端，所述三端可调分流基准源D1的参考端通过电阻R1接地，所述三端可调分流基准源D1的参考端和所述第一运算放大器的反相输入端还连接第一可调电阻RS1，所述第一运算放大器的反相输入端连接电源正极。
5.根据权利要求3所述的电池充放电保护电路，其特征在于，所述第一运 算放大器的同相输入端和电池模块的正极之间还串联连接电阻R3，所述第一运算放大器同相输入端还通过电阻R4接地。
6.根据权利要求2所述的电池充放电保护电路，其特征在于，所述充电控制模块包括第二运算放大器和第二可调基准源，所述第二运算放大器的反相输入端电性连接电池模块的正极，所述第二运算放大器的同相输入端电性连接所述第二可调基准源的输出端，所述第二运算放大器的输出端作为充电控制模块的输出端电性连接所述充电开关模块的控制端。
7.根据权利要求6所述的电池充放电保护电路，其特征在于，所述第二可调基准源包括三端可调分流基准源D2，所述三端可调分流基准源D2的阳极接地，阴极连接所述第二运算放大器的同相输入端，所述三端可调分流基准源D2的参考端通过电阻R2接地，所述三端可调分流基准源D2的参考端和所述第二运算放大器的同相输入端还连接第二可调电阻RS2，所述第二运算放大器的同相输入端连接电源正极。
8.根据权利要求6所述的电池充放电保护电路，其特征在于，所述第二运算放大器的反相输入端和电池模块的正极之间还串联连接电阻R5，所述第二运算放大器反相输入端还通过电阻R6接地。
9.根据权利要求2所述的电池充放电保护电路，其特征在于，所述放电开关模块包括第一开关管Q1和第一二极管D3，所述第一开关管Q1的第一端连接电池模块的正极，所述第一开关管Q1的第二端连接所述第一二极管D3的阳极，所述第一二极管D3的阴极连接充放电接头正端，所述第一开关管Q1的控制端连接所述放电控制模块的输出端；所述充电开关模块包括第二开关管Q2和第二二极管D4，所述第二二极管D4的阴极连接所述电池模块的正极，所述第二二极管D4的阳极连接所述第二开关管Q2的第一端，所述第二开关管Q2的第二端连接充放电接头正端，所述第二开关管Q2的控制端连接所述充电控制模块的输出端。
CN201110445532.2A 2011-12-27 2011-12-27 电池充放电保护电路 Active CN103187712B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110445532.2A CN103187712B (zh) 2011-12-27 2011-12-27 电池充放电保护电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110445532.2A CN103187712B (zh) 2011-12-27 2011-12-27 电池充放电保护电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103187712A CN103187712A (zh) 2013-07-03
CN103187712B true CN103187712B (zh) 2017-02-22

Family

ID=48678752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110445532.2A Active CN103187712B (zh) 2011-12-27 2011-12-27 电池充放电保护电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103187712B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103474954B (zh) * 2013-10-10 2016-01-13 济南沃尔电子有限公司 一种基于三端可调分流基准源的过压及欠压保护电路
CN110416976A (zh) 2017-09-23 2019-11-05 华为技术有限公司 一种电源保护装置以及使用所述装置的终端
CN108110868A (zh) * 2018-02-14 2018-06-01 深圳市道通智能航空技术有限公司 电池负极控制回路保护装置、电池组件及无人机
CN110474300A (zh) * 2019-07-30 2019-11-19 安徽誉昕能源科技有限公司 一种电动车电池过压保护系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1489252A (zh) * 2002-10-09 2004-04-14 圣能捷科技股份有限公司 智慧型锂离子电池组保护电路
CN101527448A (zh) * 2009-04-21 2009-09-09 北京中星微电子有限公司 电池保护电路、电池保护电路的测试装置及方法
CN101707266A (zh) * 2009-11-03 2010-05-12 深圳市科亮特科技有限公司 一种充放电控制电路
CN102122813A (zh) * 2010-01-11 2011-07-13 日隆电子股份有限公司 保护电池用的开关嵌入式集成电路及方法
CN102214914A (zh) * 2010-07-30 2011-10-12 深圳市科列技术有限公司 一种电动汽车用磷酸铁锂电池充放电保护电路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1489252A (zh) * 2002-10-09 2004-04-14 圣能捷科技股份有限公司 智慧型锂离子电池组保护电路
CN101527448A (zh) * 2009-04-21 2009-09-09 北京中星微电子有限公司 电池保护电路、电池保护电路的测试装置及方法
CN101707266A (zh) * 2009-11-03 2010-05-12 深圳市科亮特科技有限公司 一种充放电控制电路
CN102122813A (zh) * 2010-01-11 2011-07-13 日隆电子股份有限公司 保护电池用的开关嵌入式集成电路及方法
CN102214914A (zh) * 2010-07-30 2011-10-12 深圳市科列技术有限公司 一种电动汽车用磷酸铁锂电池充放电保护电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN103187712A (zh) 2013-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104600676B (zh) 电池保护电路、电能提供装置与电子装置
CN201657083U (zh) 电子防水保护电路以及电子防水终端
CN201918748U (zh) 电子设备的充电电路
CN209658959U (zh) 带均衡保护的串联电池组电源模块
US20120057259A1 (en) Controller with battery recharge protective function
CN103187712B (zh) 电池充放电保护电路
CN101917045B (zh) 带过压保护电路的城轨车辆铅酸蓄电池及其过压保护方法
CN202014087U (zh) 便携式系统锂电池充电保护电路
CN109449890A (zh) 单节锂电池保护ic和单节锂电池保护电路
CN202384445U (zh) 一种蓄电池装置
CN106026244B (zh) 锂离子电池充放电保护电路及锂离子电池系统
CN207504601U (zh) 锂电池多重保护电路
CN102668308A (zh) 用于平衡串联连接的电池单元的充电的电路
CN105262171A (zh) 一种电池充电保护控制系统及方法
CN107895938A (zh) 一种锂电池保护电路及其保护方法
CN2938522Y (zh) 动力锂离子电池的过电流保护电路
CN104283276A (zh) 一种新型锂电池组保护板
CN104753108B (zh) 一种后备电源
CN103683419A (zh) 一种自动高低电压识别的锂电池充电器
CN104065043B (zh) 电池欠压保护和显示电路
CN203466560U (zh) 智能锂电池保护板
CN202405764U (zh) 并联电池组群的过电流保护系统
CN102957175B (zh) 一种多节串联锂电池组均衡及保护系统
CN212486147U (zh) 一种对讲电池组的充电系统
CN105006849A (zh) 电池充电器智能关断控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant