CN106684982A - 锂离子电池输出控制电路 - Google Patents

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李唐娟
田俊成
金晶龙
兰悦荣
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Abstract

本发明涉及一种锂离子电池输出控制电路，该电路包括开关保护芯片及电路、电池组开关、开关驱动电路、N节锂离子电池组及保险；所述开关保护芯片及电路连接电池组开关、N节锂离子电池组、保险和开关驱动电路；所述保险连接电池组的正极及电池组输出正极；所述电池组开关与开关保护芯片及电路连接；所述开关驱动电路与开关保护芯片及电路连接。该控制电路可停止锂离子电池在不工作状态下的放电，并可实现电池组的过放保护；有利于降低电池组的自耗，大大延长锂离子电池组的使用寿命。该电路设计合理，性能可靠，体积小，元器件设置简单；特别适用于体积、重量、尺寸等参数有一定限制的条件下，应用效果非常显著。

Description

锂离子电池输出控制电路
技术领域
本发明涉及一种半导体集成电路，特别涉及一种锂离子电池输出控制电路。
背景技术
目前，锂离子电池作为一种新型的能源形式越来越多的应用于工业、汽车等领域，而锂离子电池的安全性一直是其能够有效合理应用的前提。传统的锂离子电池保护电路主要涉及电池组的充放电保护，而在电池组对外不需要输出电量的时候电池组仍在工作，在消耗电池组的能量，这种现象对于一些容量小的电池危害较大，非常容易出现电池组的过放，而使得电池组不能正常使用。
因此，为了解决上述存在的问题，提供一种安全可靠的锂离子电池输出控制电路，将是该领域技术人员亟待着手解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，为解决上述过放问题，合理设置电池组的放电状态，并在电池组出现过放电时及时关断电池组的输出；即提供一种设计合理、性能安全可靠、操作简便、应用效果显著的锂离子电池输出控制电路。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：一种锂离子电池输出控制电路，其特征在于：该电路包括开关保护芯片及电路、电池组开关、开关驱动电路、N节锂离子电池组及保险；所述N节锂离子电池组由N节串联锂离子电芯组成；所述开关保护芯片及电路连接电池组开关、N节锂离子电池组、保险和开关驱动电路；所述保险连接电池组的正极及电池组输出正极；所述电池组开关与开关保护芯片及电路连接；所述开关驱动电路与开关保护芯片及电路连接。
所述开关保护芯片及电路由开关保护芯片及其外围电路组成，所述开关保护芯片型号为LTC2954I；所述外围电路包括开关控制电路、欠压保护电路及开关延迟时间电路。
所述电池组开关包括脉冲开关K1,连接到开关保护芯片LTC2954I的PB引脚。
所述开关驱动电路包括两个并联的半导体场效晶体管Q1、Q2；所述Q1的门极G连接到开关保护芯片LTC2954I的使能引脚EN上，Q1的源极S连接电池组的负极VBAT-，Q1的漏极D连接电池组的输出负极GND；所述Q2的门极连接到开关保护芯片LTC2954I的使能引脚EN上，Q2的源极S连接电池组的负极VBAT-，Q2的漏极连接电池组的输出负极GND。
所述N节锂离子电池组包括电池B1、B2及BN，BN的正极连接保险F1；所述N节锂离子电池组的电芯B1的负极为电池组的负极，连接开关驱动电路中半导体场效晶体管Q1、Q2的源极；所述N节锂离子电池组的电芯B1的负极为N节锂离子电池组的负极，同时连接开关保护芯片及电路。
所述开关控制电路为开关保护芯片的开关使能引脚EN及上拉电阻R3组成，使能引脚EN与开关驱动电路连接。
所述欠压保护电路包括电阻R1、R2和稳压管Z1。
所述开关延迟时间电路包括电容C3，电容C3的大小决定电池组开关电平维持的时间。
所述N节锂离子电池组由N节串联锂离子电芯组成，其中的N小于等于5，N超过5则整个电路需要增加降压模块。
本发明的工作原理是：锂离子电池组需要工作时，按下开关K1,开关保护芯片LTC2954I的PB引脚接地，PB引脚被拉到低电平，开关保护芯片LTC2954I的EN引脚输出为高电平；半导体场效晶体管Q1与Q2导通，则电池组对外输出；电容C3的大小决定电池组开关K1电平维持的时间。
当电池组开关输出后，电池组开始放电，当电池组的电压低于开关保护芯片LTC2954I的KILL引脚设置的电平则开关保护芯片LTC2954I的EN引脚输出为低电平；半导体场效晶体管Q1与Q2关断，则电池组不输出，防止电池过放。
本发明的有益效果是：该电路可以实现电池组的输出控制设计，通过开关实现电池组的需求输出解决现有技术问题；同时也兼顾电池组的电路保护，具有电池组欠压保护功能，有利于降低电池组的自耗，大大延长了电池组的使用寿命。本发明电路设计合理，性能安全可靠，体积小，元器件设置简单；特别适用于体积、重量、尺寸等参数有一定限制的条件下，应用效果非常显著。
附图说明
图1是本发明设计原理图；
图中：1开关保护芯片及电路，2电池组开关，3开关驱动电路，4N节锂离子电池组，5保险。
具体实施方式
以下结合附图对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征详述如下：
如图1所示，一种锂离子电池输出控制电路，该电路包括开关保护芯片及电路1、电池组开关2、开关驱动电路3、N节串联的锂离子电池4及保险5。所述N节锂离子电池组4由N节锂离子电芯串联连接；所述开关保护芯片及电路1连接电池组开关2、N节锂离子电池组4、保险5和开关驱动电路3；所述保险5连接电池组的正极及电池组输出正极；所述电池组开关2与开关保护芯片及电路1连接；所述开关驱动电路3与开关保护芯片及电路1连接。
所述开关保护芯片及电路1包括由开关保护芯片及其外围电路组成，所述开关保护芯片为LTC2954I(1-d)；所述外围电路包括开关控制电路(1-a)、欠压保护电路(1-b)及开关延迟时间电路(1-c)。
所述开关控制电路(1-a)为开关保护芯片(1-d)的开关使能引脚EN及上拉电阻R3组成，使能引脚EN与开关驱动电路3连接。
所述欠压保护电路(1-b)包括电阻R1、R2和稳压管Z1。
所述开关延迟时间电路(1-c)包括电容C3，电容C3的大小决定电池组开关2电平维持的时间。
所述电池组开关2包括脉冲开关K1,连接到开关保护芯片LTC2954I(1-d)的PB引脚。
所述开关驱动电路3包括两个并联的半导体场效晶体管Q1(3-a)与Q2(3-b)；所述Q1(3-a)的门极G连接到开关保护芯片LTC2954I(1-d)的使能引脚EN上，Q1(3-a)的源极S连接电池组的负极VBAT-，Q1(3-a)的漏极D连接电池组的输出负极GND。所述Q2(3-b)的门极连接到开关保护芯片LTC2954I(1-d)的使能引脚EN上，Q2(3-b)的源极S连接电池组的负极VBAT-，Q2(3-b)的漏极连接电池组的输出负极GND。
所述N节锂离子电池组4包括电池B1、B2及BN，BN的正极连接保险F1；所述N节锂离子电池组4的电芯B1的负极为电池组的负极，连接开关驱动电路3中半导体场效晶体管(3-a)、(3-b)的源极；所述N节锂离子电池组4的负极连接开关保护芯片及电路1。所述N节锂离子电池组4中的N小于等于5，N超过5则需要增加降压模块。
所述保险5连接在电池组的正极VBAT+；脉冲开关K1,连接到开关保护芯片LTC2954I(1-d)的PB引脚。
在锂离子电池使用过程中，本发明为避免使用者的错误使用、电池组的自耗电及锂离子电池组使用中的过放电现象，对电池组造成的寿命缩减、容量下降及电池组短路等，从而采取对锂离子电池组进行开关保护，该电路节能高效，应用效果非常显著。
上述参照实施例对锂离子电池输出控制电路进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的；因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锂离子电池输出控制电路，其特征在于：该电路包括开关保护芯片及电路(1)、电池组开关(2)、开关驱动电路(3)、N节锂离子电池组(4)及保险(5)；所述N节锂离子电池组(4)由N节串联锂离子电芯组成；所述开关保护芯片及电路(1)连接电池组开关(2)、N节锂离子电池组(4)、保险(5)和开关驱动电路(3)；所述保险(5)连接电池组的正极及电池组输出正极；所述电池组开关(2)与开关保护芯片及电路(1)连接；所述开关驱动电路(3)与开关保护芯片及电路(1)连接。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池输出控制电路，其特征在于：所述开关保护芯片及电路(1)由开关保护芯片及其外围电路组成，所述开关保护芯片型号为LTC2954I(1-d)；所述外围电路包括开关控制电路(1-a)、欠压保护电路(1-b)及开关延迟时间电路(1-c)。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池输出控制电路，其特征在于：所述电池组开关(2)包括脉冲开关K1,连接到开关保护芯片LTC2954I(1-d)的PB引脚。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池输出控制电路，其特征在于：所述开关驱动电路(3)包括两个并联的半导体场效晶体管Q1(3-a)、Q2(3-b)；所述Q1的门极G连接到开关保护芯片LTC2954I的使能引脚EN上，Q1的源极S连接电池组的负极VBAT-，Q1的漏极D连接电池组的输出负极GND；所述Q2的门极连接到开关保护芯片LTC2954I的使能引脚EN上，Q2的源极S连接电池组的负极VBAT-，Q2的漏极连接电池组的输出负极GND。
5.根据权利要求1或4所述的锂离子电池输出控制电路，其特征在于：所述N节锂离子电池组(4)包括电池B1、B2及BN，BN的正极连接保险F1；所述N节锂离子电池组(4)的电芯B1的负极为电池组的负极，连接开关驱动电路(3)中半导体场效晶体管Q1(3-a)、Q2(3-b)的源极；所述N节锂离子电池组(4)的电芯B1的负极为N节锂离子电池组(4)的负极，同时连接开关保护芯片及电路(1)。
6.根据权利要求2所述的锂离子电池输出控制电路，其特征在于：所述开关控制电路(1-a)为开关保护芯片(1-d)的开关使能引脚EN及上拉电阻R3组成，使能引脚EN与开关驱动电路(3)连接。
7.根据权利要求2所述的锂离子电池输出控制电路，其特征在于：所述欠压保护电路(1-b)包括电阻R1、R2和稳压管Z1。
8.根据权利要求2所述的锂离子电池输出控制电路，其特征在于：所述开关延迟时间电路(1-c)包括电容C3，电容C3的大小决定电池组开关(2)电平维持的时间。
9.根据权利要求1或5所述的锂离子电池输出控制电路，其特征在于：所述N节锂离子电池组(4)由N节串联锂离子电芯组成，其中的N小于等于5，N超过5则整个电路需要增加降压模块。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201340871Y (zh) * 2008-12-23 2009-11-04 天津力神电池股份有限公司 设有充电状态指示的两串锂电池保护板电路
CN103096976A (zh) * 2009-12-31 2013-05-08 杰拓奥兹有限责任公司 便携式超声系统
CN205229881U (zh) * 2015-11-02 2016-05-11 河南理工大学 一种手持式电子设备的开关机电路

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201340871Y (zh) * 2008-12-23 2009-11-04 天津力神电池股份有限公司 设有充电状态指示的两串锂电池保护板电路
CN103096976A (zh) * 2009-12-31 2013-05-08 杰拓奥兹有限责任公司 便携式超声系统
CN205229881U (zh) * 2015-11-02 2016-05-11 河南理工大学 一种手持式电子设备的开关机电路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
元器件交易网: "LTC2954中文资料", 《百度文库》 *

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