CN114123419A - 一种锂电池保护板正端保护驱动控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池保护板正端保护驱动控制电路，包括：电荷泵电路、保护板正端驱动电路、充电电压采集电路；所述电荷泵电路与所述保护板正端驱动电路、锂电池连接；所述保护板正端驱动电路与所述电荷泵电路、充电电压采集电路、锂电池连接；所述充电电压采集电路与所述电荷泵电路、保护板正端驱动电路连接。本申请能够在提供保护功能的同时拥有较高的灵活性，可以根据需求对相应的元件进行更改而不用整体更换，电路支持软启动，启动电流小，在确保产品品质稳定的同时提高了元器件的使用寿命，电路中引入的直流偏置电压可以优化晶体管的静态特性。

Description

一种锂电池保护板正端保护驱动控制电路

技术领域

本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种锂电池保护板正端保护驱动控制电路。

背景技术

现有技术的锂电池保护板正端采用的方法是使用具有特定保护功能的集成式IC，在锂电池出现过充、过放或者是过流情况时通过关闭相应的功能达到保护的目的。但是这种方式的功能较为固定，难以根据具体需求做出相应的调整。在有着新的需求时常常面临着外围电路难以更改，或者是IC自身功能所限不能满足要求。这就会导致原来的保护板满足不了新的需求，甚至面临整个方案推到重来的情况。另外，当集成IC内部某一部分电路发生故障或者是损坏时，需要对IC整体进行更换，这些情况在很大程度上增加了使用过程中的时间和金钱成本。

因此，现有技术需要改进。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种锂电池保护板正端保护驱动控制电路，以解决现有技术中存在的问题。

根据本发明实施例的一个方面，公开一种锂电池保护板正端保护驱动控制电路，包括：

电荷泵电路、保护板正端驱动电路、充电电压采集电路；

所述电荷泵电路与所述保护板正端驱动电路、锂电池连接，所述电荷泵电路用于给所述保护板正端驱动电路升压；

所述保护板正端驱动电路与所述电荷泵电路、充电电压采集电路、锂电池连接，用于在锂电池处于过充状态时，所述保护板正端驱动电路接收到关闭充电信号后停止充电，当锂电池处于过放状态时，所述保护板正端驱动电路接收到关闭放电信号后停止放电；

所述充电电压采集电路与所述电荷泵电路、保护板正端驱动电路连接，用于检测锂电池的充电电压。

在另一个实施例中，所述保护板正端驱动电路包括：

第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、保护电路、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第一控制信号端口、第二控制信号端口、第三控制信号端口、第一电源输出端；

所述第一MOS管与所述第二MOS管、保护电路、第五MOS管、第七MOS管、锂电池连接；

所述第二MOS管与所述第三MOS管、第七MOS管连接；

所述第三MOS管与所述第九MOS管、第十MOS管、第一电源输出端连接；

所述第五MOS管与所述第六MOS管、第七MOS管、第十MOS管、电荷泵电路连接；

所述第七MOS管与所述第八MOS管连接；

所述第六MOS管与所述第八MOS管连接；

所述第六MOS管、所述第八MOS管与所述第一控制信号端口连接；

所述第九MOS管与所述第十MOS管、第三控制信号端口连接；

所述保护电路与所述第二控制信号端口连接；

所述第一信号控制端口与所述第六MOS管、第八MOS管连接。

在另一个实施例中，所述保护电路包括：第四MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻；

所述第一电阻与所述第四MOS管的漏极连接，所述第二电阻与所述第四MOS管的栅极连接，所述第三电阻与所述第四MOS管的栅极、源极连接；

所述第二电阻与所述第二控制信号端口连接。

在另一个实施例中，所述充电电压采集电路包括：稳压电路、第十一MOS管、第十二MOS管、第四控制信号端口、第五控制信号端口；

所述稳压电路与所述电荷泵电路、第四控制信号端口、第十一MOS管连接；

所述第十一MOS管与所述第十二MOS管连接；

所述第十二MOS管与所述第五控制信号端口连接。

在另一个实施例中，所述稳压电路包括第一稳压二极管、第四电阻、第五电阻、第一二极管、第二二极管；

所述稳压二极管的一端与所述第四电阻、第一二极管连接，另一端接地；

所述第四电阻通过所述第五电阻与所述第四控制信号端口连接；

所述第一二极管通过所述第二二极管与所述电荷泵电路连接。

在另一个实施例中，所述保护板正端驱动电路与锂电池之间设置保险丝。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明的锂电池保护板正端保护驱动控制电路通过电荷泵电路、保护板正端驱动电路、充电电压采集电路；所述电荷泵电路与所述保护板正端驱动电路、锂电池连接；所述保护板正端驱动电路与所述电荷泵电路、充电电压采集电路、锂电池连接；所述充电电压采集电路与所述电荷泵电路、保护板正端驱动电路连接。本申请能够在提供保护功能的同时拥有较高的灵活性，可以根据需求对相应的元件进行更改而不用整体更换，电路支持软启动，启动电流小，在确保产品品质稳定的同时提高了元器件的使用寿命，电路中引入的直流偏置电压可以优化晶体管的静态特性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的锂电池保护板正端保护驱动控制电路的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明的电荷泵电路的一个实施列的电路图；

图3是本发明的保护板正端驱动电路的一个实施例的电路图；

图4是本发明的充电电压采集电路的一个实施例的电路图。

图中，2电荷泵电路、3保护板正端驱动电路、4充电电压采集电路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图和实施例对本发明提供的一种锂电池保护板正端保护驱动控制电路进行更详细地说明。

如图1、图2所示，该实施例的锂电池保护板正端保护驱动控制电路包括：

电荷泵电路2、保护板正端驱动电路3、充电电压采集电路4；

所述电荷泵电路2与所述保护板正端驱动电路3、锂电池连接，所述电荷泵电路2用于给所述保护板正端驱动电路3升压；

所述保护板正端驱动电路3与所述电荷泵电路2、充电电压采集电路4、锂电池连接，用于在锂电池处于过充状态时，所述保护板正端驱动电路3接收到关闭放电信号后停止充电，当锂电池处于过放状态时，所述保护板正端驱动电路3接收到关闭放电信号后停止放电；

所述充电电压采集电路4与所述电荷泵电路2、保护板正端驱动电路3连接，用于检测锂电池的充电电压。

如图3所示，所述保护板正端驱动电路3包括：

第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、保护电路U1、第五MOS管Q12、第六MOS管Q14、第七MOS管Q10、第八MOS管Q15、第九MOS管Q17、第十MOS管Q13、第一控制信号端口CHG、第二控制信号端口CO2、第三控制信号端口DSG、第一电源输出端P+；

所述第一MOS管Q1与所述第二MOS管Q2、保护电路U1、第五MOS管Q12、第七MOS管Q10、锂电池连接；

所述第二MOS管Q2与所述第三MOS管Q3、第七MOS管Q10连接；

所述第三MOS管Q3与所述第九MOS管Q17、第十MOS管Q13、第一电源输出端P+连接；

所述第五MOS管Q12与所述第六MOS管Q14、第七MOS管Q10、第十MOS管Q13、电荷泵电路2连接；

所述第七MOS管Q10与所述第八MOS管Q15连接；

所述第六MOS管Q14与所述第八MOS管Q15连接；

所述第六MOS管Q14、所述第八MOS管Q15与所述第一控制信号端口CHG连接；

所述第九MOS管Q17与所述第十MOS管Q13、第三控制信号端口DSG连接；

所述保护电路U1与所述第二控制信号端口CO2连接；

所述第一信号控制端口与所述第六MOS管Q14、第八MOS管Q15连接。

所述保护电路U1包括：第四MOS管Q8、第一电阻R14、第二电阻R18、第三电阻R19；

所述第一电阻R14与所述第四MOS管Q8的漏极连接，所述第二电阻R18与所述第四MOS管Q8的栅极连接，所述第三电阻R19与所述第四MOS管Q8的栅极、源极连接；

所述第二电阻R18与所述第二控制信号端口CO2连接。

如图4所示，所述充电电压采集电路4包括：稳压电路U2、第十一MOS管Q20、第十二MOS管Q21、第四控制信号端口CH_DET、第五控制信号端口ADC_EN；

所述稳压电路U2与所述电荷泵电路2、第四控制信号端口CH_DET、第十一MOS管Q20连接；

所述第十一MOS管Q20与所述第十二MOS管Q21连接；

所述第十二MOS管Q21与所述第五控制信号端口ADC_EN连接。

所述稳压电路U2包括第一稳压二极管ZD4、第四电阻R41、第五电阻R42、第一二极管D11、第二二极管D10；

所述第一稳压二极管ZD4的一端与所述第四电阻R41、第一二极管D11连接，另一端接地；

所述第四电阻R41通过所述第五电阻R42与所述第四控制信号端口CH_DET连接；

所述第一二极管D11通过所述第二二极管D10与所述电荷泵电路1连接。

所述保护板正端驱动电路3与锂电池之间设置保险丝。

本申请的锂电池保护板正端保护驱动控制电路的具体工作原理为：

电荷泵电路2用于给电路升压，电荷泵电路2可以输出更高的电压，从而满足保护板正端驱动电路3的需求。

在图3中第一MOS管Q1为二次充电MOS管，第二MOS管Q2为一次充电MOS管，第三MOS管Q3为放电MOS管。当需要充电时，第一控制信号端口CHG输入高电平，第六MOS管Q14和第八MOS管Q15就会导通，并分别将第五MOS管Q12和第七MOS管Q10的栅极下拉至低电平，第五MOS管Q12和第七MOS管Q10就会导通。第一MOS管Q1、第二MOS管Q2的栅极上的电压就会变成电荷泵电路2上的输出电压，从而导通保护板正端驱动电路3，保护电路U1由第四MOS管Q8、第一电阻R14、第二电阻R18、第三电阻R19组成，为保护板正端驱动电路3的二次控制保护电路，用来防止第一控制信号端口CHG控制电压异常时保护板正端驱动电路3无法正常关闭，当发生二次充电过压时，在第二控制信号端口CO2输入高电平就可以使得第四MOS管Q8导通，此时，无论第一MOS管Q1的栅极处于什么状态，都会被拉低至低电平从而使得第一MOS管Q1关闭，关闭充电。

在需要放电时，给第三控制信号端口DSG输入高电平，第九MOS管Q17就会导通，将三极管Q11的基极拉低至低电平，从而使得三极管Q11导通，第三MOS管Q3的栅极就会被变成电荷泵电路2的输出电压，使得第三MOS管Q3打开进行放电。

图4中，需要检测第一电源输出端P+的电压时，在第五控制信号端口ADC_EN输入高电平时，第十二MOS管Q21就会导通，将第十一MOS管Q20的栅极拉低至低电平，使得第十一MOS管Q20导通。第十一MOS管Q20所在回路与充电回路相连，此时检测第四控制信号端口CH_DET的电压即可得知第一电源输出端P+的电压。当检测电池电压过低时，将会持续打开充电电压采集电路4，通过第一稳压二极管ZD4、第四电阻R41、第五电阻R42组成稳压电路U2，经过第一二极管D11、第二二极管D10给电荷泵电路2供电。

以上对本发明所提供的一种锂电池保护板正端保护驱动控制电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种锂电池保护板正端保护驱动控制电路，其特征在于，包括：

电荷泵电路、保护板正端驱动电路、充电电压采集电路；

所述电荷泵电路与所述保护板正端驱动电路、锂电池连接，所述电荷泵电路用于给所述保护板正端驱动电路升压；

所述保护板正端驱动电路与所述电荷泵电路、充电电压采集电路、锂电池连接，用于在锂电池处于过充状态时，所述保护板正端驱动电路接收到关闭充电信号后停止充电，当锂电池处于过放状态时，所述保护板正端驱动电路接收到关闭放电信号后停止放电；

所述充电电压采集电路与所述电荷泵电路、保护板正端驱动电路连接，用于检测锂电池的充电电压。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述保护板正端驱动电路包括：

第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、保护电路、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第一控制信号端口、第二控制信号端口、第三控制信号端口、第一电源输出端；

所述第一MOS管与所述第二MOS管、保护电路、第五MOS管、第七MOS管、锂电池连接；

所述第二MOS管与所述第三MOS管、第七MOS管连接；

所述第三MOS管与所述第九MOS管、第十MOS管、第一电源输出端连接；

所述第五MOS管与所述第六MOS管、第七MOS管、第十MOS管、电荷泵电路连接；

所述第七MOS管与所述第八MOS管连接；

所述第六MOS管与所述第八MOS管连接；

所述第六MOS管、所述第八MOS管与所述第一控制信号端口连接；

所述第九MOS管与所述第十MOS管、第三控制信号端口连接；

所述保护电路与所述第二控制信号端口连接；

所述第一信号控制端口与所述第六MOS管、第八MOS管连接。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述保护电路包括：第四MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻；

所述第一电阻与所述第四MOS管的漏极连接，所述第二电阻与所述第四MOS管的栅极连接，所述第三电阻与所述第四MOS管的栅极、源极连接；

所述第二电阻与所述第二控制信号端口连接。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述充电电压采集电路包括：稳压电路、第十一MOS管、第十二MOS管、第四控制信号端口、第五控制信号端口；

所述稳压电路与所述电荷泵电路、第四控制信号端口、第十一MOS管连接；

所述第十一MOS管与所述第十二MOS管连接；

所述第十二MOS管与所述第五控制信号端口连接。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述稳压电路包括第一稳压二极管、第四电阻、第五电阻、第一二极管、第二二极管；

所述稳压二极管的一端与所述第四电阻、第一二极管连接，另一端接地；

所述第四电阻通过所述第五电阻与所述第四控制信号端口连接；

所述第一二极管通过所述第二二极管与所述电荷泵电路连接。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述保护板正端驱动电路与锂电池之间设置保险丝。

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