CN110336357A - 一种新型锂电池保护板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂电池应用技术领域，且公开了一种新型锂电池保护板，包括电源控制电路、电池状态检测电路、电池温度检测电路、以及芯片。该方案，第一步通过电池状态检测电路实时对电池充电的状态进行检测；第二步将检测到的电信号发送给芯片进行运算处理；第三步通过运算处理后输出与电池状态电压匹配的信号；第四步由芯片判断输出电流超过120A、200ms时，保险镍片烧断，关断输出。使用该方案实现了与充电器通讯并且在短路保护失效时切断输出。

Description

一种新型锂电池保护板

技术领域

本发明涉及锂电池应用技术领域，具体为一种新型锂电池保护板。

背景技术

随着科学技术的进步以及电子技术的发展，越来越多的电子设备需使用电池进行供电使用，现有电池包括锂电池、铅酸电池等，其中锂电池相比传统铅酸电池具有能量密度大、寿命长、更环保的优点，因此受到广泛使用。

现有锂电池组通常采用硬件锂电池保护板对其进行保护，其锂电池保护板用于对串联锂电池组进行充放电保护，使得保护锂电池组不过放、不过充、不过流、以及输出短路保护，在锂电池充满电时保证各个单体电池之间的电压差异小于设定值，实现电池组各个单体电池的均充。

然而现有的锂电池保护板中，其锂电池组处于实时工作状态，短路保护失效没有开关切断功能，且保护板与充电器无通讯。

发明内容

本发明主要是提供一种新型锂电池保护板，解决，短路保护失效没有开关切断功能，且保护板与充电器无通讯的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种新型锂电池保护板，包括电源控制电路、电池状态检测电路、电池温度检测电路、以及芯片；所述芯片设有用于数据控制的引脚组；所述电池状态检测电路用于在充电状态的过程中对锂电池的状态进行实时检测；所述电池温度检测电路用于在充电过程中对锂电池的温度进行实时检测。

进一步，所述引脚组包括充电控制引脚、充电检测引脚、温度采样引脚、电流检测感应引脚；所述充电控制引脚用于控制充电功率管的开启或关断；所示充电检测引脚用于控制电池状态检测电路用于判断充电是否发生过压、欠压现象，并在检测短路失效时向所述充电控制引脚发出信号，以及提供开关切断功能；所述温度采样引脚用于采集低温、过温信息，并判断是否发生危险发出信号提供保护；所述电路检测感应引脚用于控制电流检测放大器；

所述芯片还设有：

电源引脚，将芯片与外接电源连接；

多个电池电压采样引脚，对动力电池正极进行电压采样；

马达控制引脚，用于输出控制信号，控制负载马达的开关、及转速；

接地引脚，将芯片接电源地；

芯片复位引脚，外部加高电平脉冲信号时可将芯片复位，并用于检测外部负载型号时提供出输出所需的5V电压。

进一步，所述电池采样引脚为五个。

进一步，所述芯片包括16个引脚，所述电池状态检测电路包括五个并联N-MOS，所述N-MOS的栅极与所述芯片的引脚2连接，所述N-MOS的源极接地，所述N-MOS的漏极与充电座连接。

进一步，所述电池温度检测电路包括电阻16，以及与所述电阻16并联形成分流电路的两个热敏电阻和一个电路保护电容；所述电阻16一端与引脚7连接，电阻16另一端与引脚5相连。

有益效果：一种新型锂电池保护板当锂电池在充电的状态下时，第一步通过电池状态检测电路实时对电池充电的状态进行检测；第二步将检测到的电信号发送给芯片进行运算处理；第三步通过运算处理后输出与电池状态电压匹配的信号；第四步由芯片判断输出电流超过120A、200ms时，保险镍片烧断，关断输出。使用该方案实现了与充电器通讯并且在短路保护失效时切断输出。

附图说明

图1为实施例一电池状态检测电路流程图；

图2为保护板原理图图；

图3为芯片引脚功能图；

图4为输出电池状态电压原理图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明涉及的一种新型锂电池保护板技术方案进一步详细说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：如图1、图2、图3、图4所示，本实施例的一种新型锂电池保护板，包括电源控制电路、电池状态检测电路、电池温度检测电路、以及芯片；所述芯片设有用于数据控制的引脚组；所述电池状态检测电路用于在充电状态的过程中对锂电池的状态进行实时检测；所述电池温度检测电路用于在充电过程中对锂电池的温度进行实时检测。

进一步，所述引脚组包括充电控制引脚、充电检测引脚、温度采样引脚、电流检测感应引脚；所述充电控制引脚用于控制充电功率管的开启或关断；所示充电检测引脚用于控制电池状态检测电路用于判断充电是否发生过压、欠压现象，并在检测短路失效时向所述充电控制引脚发出信号，以及提供开关切断功能；所述温度采样引脚用于采集低温、过温信息，并判断是否发生危险发出信号提供保护；所述电路检测感应引脚用于控制电流检测放大器；

所述芯片还设有：电源引脚，将芯片与外接电源连接；多个电池电压采样引脚，对动力电池正极进行电压采样；马达控制引脚，用于输出控制信号，控制负载马达的开关、及转速；接地引脚，将芯片接电源地；芯片复位引脚，外部加高电平脉冲信号时可将芯片复位，并用于检测外部负载型号时提供出输出所需的5V电压。

进一步，所述电池采样引脚为五个。

进一步，所述芯片包括16个引脚，所述电池状态检测电路包括五个并联N-MOS，所述N-MOS的栅极与所述芯片的引脚2连接，所述N-MOS的源极接地，所述N-MOS的漏极与充电座连接。电池状态检测时，欠压状态单节电池电压低于2.7±0.1v；过电压状态单节电池电压高于4.2±0.05v。

进一步，所述电池温度检测电路包括电阻16，以及与所述电阻16并联形成分流电路的两个热敏电阻和一个电路保护电容；所述电阻16一端与引脚7连接，电阻16另一端与引脚5相连。温度检测时，温度状态中充电温度高于50±3℃，放电温度低于-20±3℃；电池损坏时电池电压低于1V。

工作原理：一种新型锂电池保护板当锂电池在充电的状态下时，第一步通过电池状态检测电路实时对电池充电的状态进行检测；第二步将检测到的电信号发送给芯片进行运算处理；第三步通过运算处理后输出与电池状态电压匹配的信号；第四步由芯片判断输出电流超过120A、200ms时，保险镍片烧断，关断输出。使用该方案实现了与充电器通讯并且在短路保护失效时切断输出。

输出电池状态电压原理图定义：当工具版的点后，D IS_CHK_W为低电平，唤醒电池包，同时作为负极是否介入的检测。接入负载时为低电平，负载移除时为高电平；如果正常放电，则D IS_S给高电平，否则为低电平。

工具板通过检测MCU_IO_AD的AD值来判定电池包是否正常，正常工作时D_s脚在2.5V左右，保护时为5V，休眠后为0V。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种新型锂电池保护板，其特征在于：包括电源控制电路、电池状态检测电路、电池温度检测电路、以及芯片；所述芯片设有用于数据控制的引脚组；所述电池状态检测电路用于在充电状态的过程中对锂电池的状态进行实时检测；所述电池温度检测电路用于在充电过程中对锂电池的温度进行实时检测。

2.根据权利要求1所述的一种新型锂电池保护板，其特征在于：所述引脚组包括充电控制引脚、充电检测引脚、温度采样引脚、电流检测感应引脚；所述充电控制引脚用于控制充电功率管的开启或关断；所示充电检测引脚用于控制电池状态检测电路用于判断充电是否发生过压、欠压现象，并在检测短路失效时向所述充电控制引脚发出信号，以及提供开关切断功能；所述温度采样引脚用于采集低温、过温信息，并判断是否发生危险发出信号提供保护；所述电路检测感应引脚用于控制电流检测放大器；

所述芯片还设有：

电源引脚，将芯片与外接电源连接；

多个电池电压采样引脚，对动力电池正极进行电压采样；

马达控制引脚，用于输出控制信号，控制负载马达的开关、及转速；

接地引脚，将芯片接电源地；

芯片复位引脚，外部加高电平脉冲信号时可将芯片复位，并用于检测外部负载型号时提供出输出所需的5V电压。

3.根据权利要求2所述的一种新型锂电池保护板，其特征在于：所述电池采样引脚为五个。

4.根据权利要求3所述的一种新型锂电池保护板，其特征在于：所述芯片包括16个引脚，所述电池状态检测电路包括五个并联N-MOS，所述N-MOS的栅极与所述芯片的引脚2连接，所述N-MOS的源极接地，所述N-MOS的漏极与充电座连接。

5.根据权利要求4所述的一种新型锂电池保护板，其特征在于：所述电池温度检测电路包括电阻16，以及与所述电阻16并联形成分流电路的两个热敏电阻和一个电路保护电容；所述电阻16一端与引脚7连接，电阻16另一端与引脚5相连。