CN201113407Y - 一种锂离子电池保护装置 - Google Patents

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李宛宁
黄其庆
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Abstract

本实用新型涉及一种锂离子电池保护装置，其特征是它包括有放电MOS管、充电MOS管、充电禁止放电电路、充放电控制模块，放电MOS管的源极与被充电锂离子电池的正极端相连，其漏极作为放电输出端正极接用电负载，其栅极同时与充电禁止放电电路的输出和充放电控制模块的放电控制端相连，充电禁止放电电路的输入接充电MOS管的源极，且它们同时接锂离子电池充电器的输出正极，充电MOS管的栅极接充放电控制模块的充电控制输出端，充电MOS管的漏极接被充电锂离子电池的正极，各回路的负极共地。本实用新型降低了对充电器的要求和能量的损耗，节约了成本。

Description

一种锂离子电池保护装置
技术领域
本实用新型涉及一种锂电池保护芯片的应用电路。
背景技术
目前现有常用的充放电应用电路模块如附图3、4所示，这种电路的充电端与放电端共用一个通道，通过充放电控制部分实现充电与放电，充电时，充电器提供的电流不仅要通过充电MOS管，而且必须要通过放电MOS管才能到达电池装置，实现充电的目的；放电时的电流不仅要通过放电MOS管，而且必须要通过充电MOS管才能到达负载，实现放电的目的。常规的充电设备，若允许设备在充电时正常使用，则要求充电器必须具备提供设备正常工作时的电流、电压等能力。然而一些直流设备工作时的电流很大，达到十几安培，甚至几十安培，这是一般充电器所无法满足的。由于目前的充放电管理模式共用一个通道，这就面临一个比较麻烦的问题：充电时，充电电流必须要通过放电MOS管才能到达电池装置；放电时，而又必须通过充电MOS管才能实现放电，这就无端地在充电与放电MOS管上消耗了很多能量，这在一些对自耗电要求较高的场合是绝对不允许的。在通常情况下，由于锂电池在充电与放电时的电流相差很大，充电端只需要通过几安培的电流，甚至更小；而在放电端则需要通过十几安培，甚至几十安培的电流。如果充电端与放电端共用一个通道，就必然会面临这样一个问题：当放电端需要通过很大的电流时，充电端也必须通过同样大小的电流，即使充电时只需要通过小电流，然而为了满足放电需要，充电端不得不选择与放电端参数完全一致的MOS管，无形当中增加了成本。
发明内容
本实用新型的目的则是针对上述现有技术的不足，提供一种充放电时降低能耗、节约成本的锂离子电池保护装置。
本实用新型的目的可以通过以下措施来实现：
一种锂离子电池保护装置，其特征是它包括有放电MOS管、充电MOS管、充电禁止放电电路、充放电控制模块，放电MOS管的源极与被充电锂离子电池的正极端相连，其漏极作为放电输出端正极接用电负载，其栅极同时与充电禁止放电电路的输出和充放电控制模块的放电控制输出端相连，充电禁止放电电路的输入接充电MOS管的源极，且它们同时接锂离子电池充电器的输出端正极，充电MOS管的栅极接充放电控制模块的充电控制输出端，充电MOS管的漏极接被充电锂离子电池的正极，各回路的负极共地。
所述充电禁止放电电路由二极管D2构成，充放电控制模块由多节电池串联用电池保护集成电路IC及其外围电阻电容构成，充、放电MOS管N1、N2由场效应管构成，D2的阳极接锂电池充电器的正极输出CHR+，D2的阴极接放电MOS管N2的栅极G，同时接多节电池串联用电池保护集成电路IC的放电控制输出端DOP，放电MOS管N2的源极接被充电锂离子电池E的正极，N2的漏极D作为本实用新型的正极输出EB+接用电负载，充电MOS管N1的栅极G接多节电池串联用电池保护集成电路IC的充电控制输出端COP，N1的源极S接锂电池充电器的正极输出CHR+，N1的漏极D接被充电锂离子电池E的正极，各回路的负极共地。
所述充电MOS管N1的源极S和锂电池充电器输出正极CHR+之间接有反向二极管D1，D1的阴极还通过限流电阻Rcop接多节电池串联用电池保护电路IC的充电控制输出端COP。
本实用新型具有以下的优点：
1、大大降低了对充电器的要求，普通的小电流充电器都可以满足需要。
2、降低了能量的损耗，充电时，放电MOS管不消耗能量；放电时，充电管MOS管不消耗能量。
3、降低了成本，由于本实用新型采用的是充电与放电分离的管理方式，充放电端可以根据需要自由选择有成本优势的MOS管，所以能够节约不少的成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
图3为现有锂离子充放电路的结构框图。
图4为现有锂离子充放电路的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步地说明：
本电路将充电端与放电端通过由二极管D2构成的充电禁止放电电路将它们完全分离，并且充电时禁止放电。充电时，在充电控制模块的管理下，锂电池充电器的电流仅通过充电MOS管到达锂离子电池，并且在充电禁止放电电路的作用下，禁止放电MOS管放电；放电时，在充放电控制模块的管理下，电流仅通过放电MOS管实现放电的目的。
如1图所示。
本实用新型的锂离子电池保护装置包括有放电MOS管、充电MOS管、充电禁止放电电路、充放电控制模块，放电MOS管的源极与被充电锂离子电池的正极端相连，其漏极作为放电输出端正极接用电负载，其栅极同时与充电禁止放电电路的输出和充放电控制模块的放电控制输出端相连，充电禁止放电电路的输入接充电MOS管的源极，且它们同时接锂离子电池充电器的输出端正极，充电MOS管的栅极接充放电控制模块的充电控制输出端，充电MOS管的漏极接被充电锂离子电池的正极，各回路的负极共地。
如图2所示，本实用新型的充电禁止放电电路由二极管D2构成，充放电控制模块由多节电池串联用电池保护集成电路IC(型号可为S-8254)及其外围电阻电容构成，充、放电MOS管N1、N2由场效应管构成，优选采用P沟道场效应管，型号可为AOD403，D2的阳极接锂电池充电器的正极输出CHR+，D2的阴极接放电MOS管N2的栅极G，同时接多节电池串联用电池保护集成电路IC的放电控制输出端DOP，放电MOS管N2的源极接被充电锂离子电池E的正极，N2的漏极D作为本实用新型的正极输出EB+接用电负载，充电MOS管N1的栅极G接多节电池串联用电池保护集成电路IC的充电控制输出端COP，N1的源极S接锂电池充电器的正极输出CHR+，N1的漏极D接被充电锂离子电池E的正极，各回路的负极共地。各回路主要包括被充电锂离子电池E的正、负极回路和锂电充电器放电回路及本实用新型提供给负载的输出回路以及及本实用新型中的各组成电路回路。
本实用新型在充电MOS管N1的源极S和锂电池充电器输出正极CHR+之间接有反向二极管D1，D1的阴极还通过限流电阻Rcop接多节电池串联用电池保护集成电路IC的充电控制输出端COP。二极管D1起充电防短路功能，限流电阻Rcop起电压检测作用。
本实用新型中涉及的其它部分采用现有技术加以实现。

Claims (3)

1、一种锂离子电池保护装置，其特征是它包括有放电MOS管、充电MOS管、充电禁止放电电路、充放电控制模块，放电MOS管的源极与被充电锂离子电池的正极端相连，其漏极作为放电输出端正极接用电负载，其栅极同时与充电禁止放电电路的输出和充放电控制模块的放电控制输出端相连，充电禁止放电电路的输入接充电MOS管的源极，且它们同时接锂离子电池充电器的输出端正极，充电MOS管的栅极接充放电控制模块的充电控制输出端，充电MOS管的漏极接被充电锂离子电池的正极，各回路的负极共地。
2、根据权利要求1所述的锂离子电池保护装置，其特征是所述充电禁止放电电路由二极管D2构成，充放电控制模块由多节电池串联用电池保护集成电路IC及其外围电阻电容构成，充、放电MOS管N1、N2由场效应管构成，D2的阳极接锂电池充电器的正极输出CHR+，D2的阴极接放电MOS管N2的栅极G，同时接多节电池串联用电池保护集成电路IC的放电控制输出端DOP，放电MOS管N2的源极接被充电锂离子电池E的正极，N2的漏极D作为本实用新型的正极输出EB+接用电负载，充电MOS管N1的栅极G接多节电池串联用电池保护集成电路IC的充电控制输出端COP，N1的源极S接锂电池充电器的正极输出CHR+，N1的漏极D接被充电锂离子电池E的正极，各回路的负极共地。
3、根据权利要求2所述的锂离子电池保护装置，其特征是充电MOS管N1的源极S和锂电池充电器输出正极CHR+之间接有反向二极管D1，D1的阴极还通过限流电阻Rcop接多节电池串联用电池保护集成电路IC的充电控制输出端COP。
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