CN201514980U - 一种带充电管理的二次锂电池保护控制电路 - Google Patents

一种带充电管理的二次锂电池保护控制电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种带充电管理的二次锂电池保护控制电路,包括依次电连接的充电管理电路、二次锂电池保护电路、二次锂电池包,以及连接于所述充电管理电路和所述二次锂电池保护电路之间的用于实现负载断开后恢复供电的断开负载恢复电路。实现了负载断开后恢复供电,消除了假负载的存在导致的不能恢复供电的缺陷,避免了传统的需要外接复位开关或充电器的麻烦,方便用户使用,而且降低了成本提高了可靠性,适用于各种应用场合。

Description

一种带充电管理的二次锂电池保护控制电路
技术领域
本实用新型涉及二次锂电池电源技术领域,更具体地说,涉及一种带充电管理的二次锂电池保护控制电路。
背景技术
随着技术的发展,便携产品越来越多,容量要求越来越大,电压也越来越高。而且随着环保需求的增多,UPS电源将现有的铅酸电池替换为环保的二次锂电池已成为必然,在这些产品中需要增加充电管理技术。图1是现有技术的带充电管理二次锂电池结构示意图。包括充电管理电路100、二次锂电池保护电路200、二次锂电池包300。充电管理技术和二次锂电池保护技术的结合出现了以下问题:当二次锂电池保护电路出现过流或者短路保护时,负载(未示出)断开后,二次锂电池保护电路的主开关不能接通恢复供电,也即不能有效地断开负载恢复供电。
造成这种现象的原因,是由于充电管理电路100需要一定的供电电源,而这个电源一般都是由锂电供应,这样对二次锂电保护电路200来说,充电管理电路100就是一个负载,而对于整个产品就是一个“假负载”(相对真的负载——需充电的电子设备而言)。当负载发生过流时,二次锂电保护电路200能够保护,而外部负载断开时,这时由于充电管理电路100这个假负载存在,对于二次锂电保护电路200而言没有断开负载。所以外部断开负载,二次锂电池保护电路200的主电路开关S4是关断的,不能恢复供电,目前为了解决这个问题,一般采用外加复位开关S0或者外接充电器来激活,使设备重新正常工作。这样处理给用户带来极大不便,而且增加了成本。特别在一些防水等级要求比较高的应用场合,增加复位按键就会降低防水安全的可靠性。外接充电器激活时,在没有电或者充电器坏掉而又需要设备工作的情况下,使用极不方便。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术中过流或短路保护时通过外接复位开关或充电器来恢复供电的方法成本较高、可靠性较低的缺陷,提供一种带充电管理二次锂电池保护控制电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种带充电管理的二次锂电池保护控制电路,包括依次电连接的充电管理电路、二次锂电池保护电路、二次锂电池包,其特征在于,还包括连接于所述充电管理电路和所述二次锂电池保护电路之间的用于实现负载断开后恢复供电的断开负载恢复电路。
在本实用新型所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路中,所述断开负载恢复电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关、第二开关、第三开关;所述第一开关第一端经第一电阻接电源,第二端接地,第三端接所述二次锂电池保护电路;所述第二开关第一端接地,第二端经第三电阻接电源,第三端与所述第一开关第一端连接;所述第三开关第一端接电源,第二端接所述充电管理电路,第三端接所述第二开关的第二端;所述第二电阻一端连接于所述第一开关第一端,另一端接地。
在本实用新型所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路中,所述第一开关、第二开关、第三开关为MOS管。
在本实用新型所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路中,所述第一开关、第二开关、第三开关的漏极和源极之间跨接有二极管。
在本实用新型所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路中,所述断开负载恢复电路为继电器。
在本实用新型所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路中,所述断开负载恢复电路为电子开关。
在本实用新型所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路中,所述二次锂电池保护电路为日本精工锂电池保护IC:S-8204BAD。
在本实用新型所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路中,所述充电管理电路为美国国家半导体公司的LM3478或德州仪器LM358。
在本实用新型所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路中,所述断开负载恢复电路与所述二次锂电池保护电路的第7端脚连接。
实施本实用新型的技术方案,具有以下有益效果:在充电管理电路和二次锂电池保护电路之间设置起开关作用的断开负载恢复电路,使得电路内部既可以实现负载断开后自动恢复供电,又消除了假负载的存在导致的不能恢复供电的缺陷,避免了传统的需要外接复位开关或充电器的麻烦,方便用户使用,而且降低了成本提高了可靠性,适用于各种应用场合。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是现有技术的带充电管理二次锂电池结构示意图;
图2是依据本实用新型优选实施例的断开负载恢复电路连接关系示意图;
图3是依据本实用新型优选实施例的断开负载恢复电路结构示意图;
图4是依据本实用新型优选实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
图2是依据本实用新型优选实施例的断开负载恢复电路连接关系示意图。充电管理电路100和二次锂电池保护电路200之间连接有断开负载恢复电路400,主要起开关作用,故在图中以开关S1的形式来表示,开关S1是控制充电管理电路100的供电电源开关。当二次锂电池保护电路200发生过流保护时,把充电管理电路100这个假负载的电源断开,从而解除假负载的存在,同时又不影响二次锂电池保护电路200的正常工作。开关S1在没有发生过流或者短路时,开关S1都是连通的正常给充电管理电路100供电。在外面负载发生过流时,二次锂锂电池保护电路200发出一个控制信号给开关S1,这时开关S1就断开充电管理电路100的供电电源,即对于二次锂电保护电路200而言,假负载和外面负载都断开了。消除了假负载,便可以恢复供电。
这里的S1主要起开关作用,任何可以实现此目的的器件都可以使用,包括但不限于继电器、电子开关等。
图3是依据本实用新型优选实施例的断开负载恢复电路结构示意图。断开负载恢复电路400(即图2中的开关S1),包括第一电阻R1-1、第二电阻R1-2、第三电阻R1-3、第一开关S1-1、第二开关S1-2、第三开关S1-3。第一开关S1-1、第二开关S1-2、第三开关S1-3均为MOS管。
第一开关S1-1跨接于二次锂电池保护电路200和第二开关S1-2之间,栅极连接二次锂电池保护电路200,源级接地,漏极与第二开关S1-2的栅极以及第一电阻R1-1的一端相连;第二开关S1-2的漏极接地,源级与第三开关S1-3的栅极以及第三电阻的一端相连;第三开关S1-3漏极接VDD,源级接充电管理电路100。第一电阻R1-1的另一端和第三电阻R1-3的另一端均接VDD。第二电阻R1-2一端接地,一端接第一开关S1-1的漏极。第一开关S1-1、第二开关S1-2、第三开关S1-3的漏极和源极之间跨接有二极管。
图4是依据本实用新型优选实施例的电路结构示意图。包括充电管理电路100、二次锂电池保护电路200、二次锂电池包300、断开负载恢复电路400。断开负载恢复电路400优选图3所示的电路结构S1,当然还可以为其他的起开关作用的电子器件或电路结构,例如包括但不限于继电器、电子开关等。
本实施例的二次锂电池保护电路200采用的IC-U4是精工S-8204BAD,充电管理电路100采用美国国家半导体公司的LM3478或德州仪器的LM358,也可以采用其他具有类似功能的器件或电路结构。二次锂电池保护电路200的第7脚CIT(放电过电流检测延迟的电容连接端子)是过流保护的延时调节脚,第4脚VINI(VSS-VIN间的电压检测端子)是过流和短路信号检测脚,第2脚是检测VMP-VDD之间电压检测脚,第3脚放电信号脚。本实施例使用第7脚CIT的输出信号作为断开负载恢复电路400的输入。
在正常情况下,二次锂电池保护电路200的保护IC-U4的第7脚CIT输出低电平,这样开关S1-1断开,而开关S1-2接通,这样开关S1-3就接通,给充电管理电路100需要电池包供电的IC和其他用电部分供电,这样充电管理电路正常工作。当U4第4脚检测到过流信号,就把第3脚的控制信号断开,主回路开关S4断开,这时主回路电流就被断开,S2也被断开,S3同时也接通,这样第2脚VMP-VDD之间电压就是VDD,第3脚控制信号就被锁死,第7脚CIT输出高电平,这时开关S1-1接通,而开关S1-2,S1-3断开,这样就把充电管理电路100的需要供电的IC和其他用电部分断电,对于二次锂电池保护电路而言,也把一部分负载(假负载)断开,即对于整个电池包而言,就是把假负载断开。在外部负载断开时,由于假负载也被开关S1断开了,对于电池包来说,在外部负载和假负载都被断开的情况下,S6断开,S2、S3的门极电位通过电阻R68和二极管D22的连接,使得其电位跟地电位一样,这样S2接通,S3断开,这样第2脚VSP-VDD之间电压就是0,从而第3脚控制信号打开,主回路的开关S4也被接通,同时,第7脚CIT上的信号也在第3脚恢复的过程中消失,这样就实现了二次锂电池保护断开负载恢复,同时,整个系统也恢复正常。
本实用新型可设计为便携式UPS或便携电源,为各种便携式的电子设备供电,诸如手机、MP3等。
本实用新型是在UPS后备二次锂电池中的具体应用,在充电管理电路和二次锂电池保护电路之间设置起开关作用的断开负载恢复电路,使得电路内部既可以实现负载断开后S4能够打开恢复供电,又消除了假负载的存在导致的不能恢复供电的缺陷,避免了传统的需要外接复位开关或充电器的麻烦,方便用户使用,而且降低了成本,提高了可靠性,适用于各种应用场合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带充电管理的二次锂电池保护控制电路,包括依次电连接的充电管理电路(100)、二次锂电池保护电路(200)、二次锂电池包(300),其特征在于,还包括连接于所述充电管理电路(100)和所述二次锂电池保护电路(200)之间的用于实现负载断开后恢复供电的断开负载恢复电路(400)。
2.根据权利要求1所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路,其特征在于,所述断开负载恢复电路(400)包括第一电阻(R1-1)、第二电阻(R1-2)、第三电阻(R1-3)、第一开关(S1-1)、第二开关(S1-2)、第三开关(S1-3);
所述第一开关(S1-1)第一端经第一电阻(R1-1)接电源(VDD),第二端接地,第三端接所述二次锂电池保护电路(200);所述第二开关(S1-2)第一端接地,第二端经第三电阻(R1-3)接电源(VDD),第三端与所述第一开关(S1-1)第一端连接;所述第三开关(S1-3)第一端接电源(VDD),第二端接所述充电管理电路(100),第三端接所述第二开关(S1-2)的第二端;所述第二电阻(R1-2)一端连接于所述第一开关(S1-1)第一端,另一端接地。
3.根据权利要求2所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路,其特征在于,所述第一开关(S1-1)、第二开关(S1-2)、第三开关(S1-3)为MOS管。
4.根据权利要求3所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路,其特征在于,所述第一开关(S1-1)、第二开关(S1-2)、第三开关(S1-3)的漏极和源极之间跨接有二极管。
5.根据权利要求1所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路,其特征在于,所述断开负载恢复电路(400)为继电器。
6.根据权利要求1所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路,其特征在于,所述断开负载恢复电路(400)为电子开关。
7.根据权利要求1~6任一项所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路,其特征在于,所述二次锂电池保护电路(200)为日本精工锂电池保护IC:S-8204BAD。
8.根据权利要求1~6任一项所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路,其特征在于,所述充电管理电路(100)为美国国家半导体公司的LM3478或德州仪器的LM358。
9.根据权利要求7所述的带充电管理的二次锂电池保护控制电路,其特征在于,所述断开负载恢复电路(400)与所述二次锂电池保护电路(200)的第7端脚(CIT)连接。
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CN106744517A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 林德(中国)叉车有限公司 锂电池叉车尾部充电的技术方法
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