CN201611792U - 一种电池充电安全防护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池充电安全防护电路，主要包括一电池监测单元、一控制单元、一充电单元以及一报警单元，其可用于保护一充电式电池或电池组，使其免于在充电时受到损坏；当该充电式电池组产生危害电压或电流现象时，能够自动进行防护操作，同时报警单元会发出声光报警，以此通知使用者及时采取必要的措施，以免电池组受到损害。

Description

一种电池充电安全防护电路

技术领域

本实用新型涉及一种充电式电池，尤其涉及一种电池充电安全防护电路，属于电路监测与保护技术领域。

背景技术

作为一种常见的可充电电池，锂离子电池具有容量大、重量轻、无记忆效应、循环使用寿命长、高电压、以及可快速充电等诸多优点，目前在便携式电子装置中得到了广泛运用，例如手机、笔记本电脑、手表、数码相机等。然而锂离子电池却有相当的危险性，会产生有毒气体，当锂离子电池发生破裂、漏液现象时，极易造成危险，绝不能再使用。因此，锂离子电池的保护是必须的且非常重要的。单颗锂离子电池如果过充电超过4.5V或过放电低于2.2V即会对锂离子电池造成永久性破坏，因此，如何设计一种良好的充电单元与保护电路，使锂离子电池能够防止过充电、过放电、过电流以及短路等可能出现的危险，成为值得本领域技术人员重视的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型旨在提出一种电池充电安全防护电路，其能够对充电电池的充电状态进行实时监控、对充电过程可能出现的危害电压、危害电流等危险情况进行报警和相应应急处理；该电池充电安全防护电路主要包括：一电池监测单元，其用以监测该充电式电池组的电压或电流状态，并可在监测该电池组处于危害电压或危害电流状态时产生一电池异常信号和一警报使能信号；一控制单元，其可响应该电池监测单元所产生的电池异常信号而产生一断电使能信号；一充电单元，其用以对该充电式电池组进行一充电操作，并可在接收该控制单元所产生的断电使能信号时，中断该充电操作；以及一报警单元，其可响应该电池监测单元所产生的警报使能信号而产生一警报。

优选地，所述危害电压为过电压，所述危害电流为过电流。

优选地，所述电池监测单元具有一电池连接端、一信息传送端、以及一警报信号传送端。

优选地，所述控制单元具有一信息接收端和一控制信号输出端。

优选地，所述报警单元为一声光报警单元。

优选地，所述充电单元具有一电池连接端和一控制信号输入端。

优选地，该电池组为一锂离子电池组。

优选地，该充电单元包含一直流到直流转换器。

附图说明

图1是一系统示意图，其显示本实用新型电池充电安全防护电路的基本架构。

符号说明

1  电池组

2  电池监测单元

3  控制单元

4  充电单元

5  报警单元

具体实施方式

为了使本实用新型更容易理解，下面结合附图对本实用新型作更详细说明。

图1即显示本实用新型的电池充电安全防护电路的整体结构。如图所示，该电池充电安全防护电路在应用上是耦接至一电池组1，例如是锂离子电池组，用以保护该电池组1不受到过电压/过电流等的损害。该电池充电安全防护电路主要包括一电池监测单元2、一控制单元3、一充电单元4、以及一报警单元5。其中：

电池组1即是本实用新型的电池充电安全防护电路所要保护的对象，其可由单颗或多颗电池串联或并联组成。若是由多颗电池组成，优选地，每颗电池应当分别被监控保护。

电池监测单元2具有一电池连接端2a、一信息传送端2b、以及一警报信号传送端2c；其中电池连接端2a连接到电池组1，用以监测电池组1的电压/电流状态；若发现异常状态，如过电压、过电流等，则会立即从信息传送端2b发出一电池异常信号A至控制单元3，并同时从警报信号传送端2c发出一警报使能信号C至报警单元5。

控制单元3具有一信息接收端3a和一控制信号输出端3b；其中该信息接收端3a连接到电池监测单元2的信息传送端2b，用以接收电池监测单元2传来的电池异常信号A；而控制信号输出端3b则用以响应电池异常信号A而输出一断电使能信号B至充电单元4。

充电单元4具有一电池连接端4a和一控制信号输入端4b；其中电池连接端4a连接到电池组1，用以对电池组1进行充电；而控制信号输入端4b则连接到控制单元3的控制信号输出端3b，用以接收控制单元3送出的断电使能信号B。充电单元4由例如一直流到直流转换器(DC-DC)及一大电力金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)所组成，但也可为其它形式的充电单元。

报警单元5例如为一声光报警单元，其可产生一声光警报以通知使用者采取行动。报警单元5具有一警报信号接收端5a，其连接至电池监测单元2的警报信号传送端2c，用以接收电池监测单元2所产生的警报使能信号C。

本实用新型的电池充电安全防护电路在正常情况下，使得充电单元4持续对电池组1进行充电；而同时电池监测单元2则持续监视电池组1的状态；若发生异常状态，如过电压、过电流，则电池监测单元2会立即传送出一电池异常信号A至控制单元3，致使控制单元3立即送出一断电使能信号B至充电单元4，致使充电单元4停止对电池组1的充电，而电池组1也就得到保护不致损坏。

同时，电池监测单元2会发出警报使能信号C给报警单元5，致使报警单元5发出一声光警报，以通知使用者采取必要的补救措施，例如以手动方式来解除此异常状态，使得电池组1不会受到过电压/过电流损坏；如此，即使在控制单元3失去作用的情况下，仍然能够对电池组1提供可靠的充电保护。

上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种电池充电安全防护电路，其可保护一由单颗或多颗电池串联或并联组成的充电式电池组(1)在充电时免于受到危害电压或危害电流的损坏，其中包括：

一电池监测单元(2)，其用以监测该充电式电池组(1)的电压或电流状态，并可在监测该电池组处于危害电压或危害电流状态时产生一电池异常信号(A)和一警报使能信号(C)；

一控制单元(3)，其可响应该电池监测单元(2)所产生的电池异常信号(A)而产生一断电使能信号(B)；

一充电单元(4)，其用以对该充电式电池组(1)进行一充电操作，并可在接收该控制单元(3)所产生的断电使能信号(B)时，中断该充电操作；以及

一报警单元(5)，其可响应该电池监测单元(2)所产生的警报使能信号(C)而产生一警报。

2.根据权利要求1所述的电池充电安全防护电路，其特征在于，所述危害电压为过电压，所述危害电流为过电流。

3.根据权利要求1所述的电池充电安全防护电路，其特征在于，所述电池监测单元(2)具有一电池连接端(2a)、一信息传送端(2b)、以及一警报信号传送端(2c)。

4.根据权利要求1所述的电池充电安全防护电路，其特征在于，所述控制单元(3)具有一信息接收端(3a)和一控制信号输出端(3b)。

5.根据权利要求1所述的电池充电安全防护电路，其特征在于，所述报警单元(5)为一声光报警单元。

6.根据权利要求1所述的电池充电安全防护电路，其特征在于，所述充电单元(4)具有一电池连接端(4a)和一控制信号输入端(4b)。

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