CN201821091U - 多串锂电池串接保护控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多串锂电池串接保护控制电路。它包括：多串锂电池组，两个串控保护芯片IC1、IC2及其周边保护电路；所述周边保护电路包括控制MOS管Q3、Q4，由三极管T3、三极管T4、二极管D2、二极管D3、三极管T5组合电路实现IC1、IC2的1脚输出控制逻辑接控制MOS管Q4栅极，由三极管T1、三极管T2、电阻R4、电阻R5、电阻R6组合电路实现IC1、IC2的5脚输出控制逻辑接控制MOS管Q3栅极；由电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管T6、二极管D1组成的过流和短路保护电路，多串锂电池组的电压检测线串接电阻后接保护芯片IC1、IC2的V1～V4管脚。它主要由控制芯片IC1和IC2完成对锂离子电池检测，再通过逻辑控制来实现保护控制。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种电路紧急保护装置，更具体地说涉及一种多串锂电池串接保护控制电路。
背景技术：
在现有技术中，在四串或低于四串锂离子电池保护电路中，有成熟的单芯片控制电路直接应用，以完成锂离子电池组基本的过充电、过放电、过电流和短路保护功能，延长电池组的寿命和提高使用的安全性。高于四串时有不同的方法来实现，可以用两个分别带保护控制电路的四串电池组直接串联，其缺点是增加电池组的内阻，充放电时控制电路的发热量是四串电池组的两倍，控制电路的成本增加一倍。另外还可以使用其它逻辑控制芯片实现逻辑转换，最后控制充放电MOS的工作，其缺点是逻辑控制芯片增加控制电路本身功耗(功耗增加几百个微安，甚至上千微安)，这与电池供电系统中低功耗相矛盾，控制电路成本增加较多。
实用新型内容：
本实用新型的目的是针对现有技术不足之处而提供一种结构简单、成本低、可靠性高、过流设定值可调的多串锂电池串接保护控制电路。
本实用新型的目的是通过以下措施来实现：一种多串锂电池串接保护控制 电路，它包括多串锂电池组，其特殊之处在于：还有两个串控保护芯片IC1、IC2及其周边保护电路；IC1、IC2的周边保护电路包括控制MOS管Q3、Q4，MOS管Q3与MOS管Q4的漏极对接后MOS管Q3、Q4的源极串接在多串锂电池池组负极上；由三极管T3、三极管T4、二极管D2、二极管D3、三极管T5组合电路实现IC1、IC2的1脚输出控制逻辑接控制MOS管Q4栅极，由三极管T1、三极管T2、电阻R4、电阻R5、电阻R6组合电路实现IC1、IC2的5脚输出控制逻辑接控制MOS管Q3栅极；由电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管T6、二极管D1组成的过流和短路保护电路，电阻R7、电阻R9一端接电源正极，电阻R8接电源负极，二极管D1接MOS管Q3与MOS管Q4的漏极；多串锂电池组的电压检测线串接电阻后接保护芯片IC1、IC2的V1～V4管脚。
与现有技术相比，采用了本实用新型提出的多串锂电池串接保护控制电路，它主要由两个三/四串控制芯片IC1和IC2完成对七串锂离子电池单体电芯的电压检测、电池组过流、短路检测，通过外部电阻、二极管和三极管实现逻辑控制，最终控制MOS管Q3、Q4实现锂电池组的过充、过放、过流和短路保护功能。本实用新型结构简单，控制电路的功耗增加小，成本低，可靠性高，过流设定值可调，不增加电池组内阻，工作时发热量与三/四串锂离子保护电路相同。特别适宜在电动自行车、电动助动车、电动垃圾清理车、小型巡逻车以及野外使用仪器仪表供电等。
附图说明：
图1是本实用新型一个实施例电路原理图。
具体实施方式：
下面结合附图对具体实施方式作详细说明：
图1是本实用新型一个实施例电路原理图。图中，它包括：多串锂电池组、两个串控保护芯片IC1、IC2及其周边保护电路；IC1、IC2的周边保护电路包括控制MOS管Q3、Q4，MOS管Q3与MOS管Q4的漏极对接后MOS管Q3、Q4的源极串接在多串锂电池池组负极上；由三极管T3、三极管T4、二极管D2、二极管D3、三极管T5组合电路实现IC1、IC2的1脚输出控制逻辑接控制MOS管Q4栅极，由三极管T1、三极管T2、电阻R4、电阻R5、电阻R6组合电路实现IC1、IC2的5脚输出控制逻辑接控制MOS管Q3栅极；由电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管T6、二极管D1组成的过流和短路保护电路，电阻R7、电阻R9一端接电源正极，电阻R8接电源负极，二极管D1接MOS管Q3与MOS管Q4的漏极；多串锂电池组的电压检测线串接电阻后接保护芯片IC1、IC2的V1～V4管脚。
本实用新型的工作原理如下：
本控制电路过压保护实现是通过IC1检测到电池B1-B4中某只电池过压时，IC1的1脚输出L电平，三极管T3、二极管D2导通，控制三极管T5导通，使充电MOS管Q4关断，充电结束；通过IC2检测电池B5-B7中某只电池过压时，IC2的1脚输出低L电平，三极管T4、二极管D3和三极管T5导通，使充电MOS管Q4关断。以实现电池组中任一只电池过压后，均结束充电。图中电阻R1、电阻R2为充电控制的限流电阻。
本控制电路的欠压保护是通过IC1检测电池B1-B4某只欠压后，IC1的5脚输出H电平，三极管T1截至，放电MOS管Q3无栅极电压而截至，关断电池输出；通过IC2检测电池B5-B7某只电池欠压后，IC2的5脚输出H电平，使三极管T2导通，Q3截至关断电池输出。实现任一只电池欠压后关断电池组 输出。图中电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6为欠压控制的限流电组。
本控制电路的过流和短路保护是通过IC1的3脚与20脚供电之间的压差大于150mV后，IC1的5脚输出H电平，三极管T1截至，放电MOS管Q3无栅极电压而截至，关断电池输出。IC1的3脚与20脚VCC压差等于电阻R7上电压，由于三极管T6基极电流很小近似为0，电阻R7电压V R7＝VR8×R7/R8，VR8＝I×RQ3，即电阻R8上电压等于电池组充放电电流与MOS管内阻乘积。电阻R9和二极管D1维持三极管T6基极电压。
上述实施例并不构成对本实用新型的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种多串锂电池保护控制电路，它包括多串锂电池组，其特征在于：还有两个串控保护芯片IC1、IC2及其周边保护电路；IC1、IC2的周边保护电路包括控制MOS管Q3、Q4，MOS管Q3与MOS管Q4的漏极对接后MOS管Q3、Q4的源极串接在多串锂电池池组负极上；由三极管T3、三极管T4、二极管D2、二极管D3、三极管T5组合实现IC1、IC2的1脚输出控制逻辑接控制MOS管Q4栅极，由三极管T1、三极管T2、电阻R4、电阻R5、电阻R6组合实现IC1、IC2的5脚输出控制逻辑接控制MOS管Q3栅极；由电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管T6、二极管D1组成的过流和短路保护电路，电阻R7、电阻R9一端接电源正极，电阻R8接电源负极，二极管D1接MOS管Q3与MOS管Q4的漏极；多串锂电池组的电压检测线串接电阻后接保护芯片IC1、IC2的V1～V4管脚。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103036212A (zh) * | 2011-09-30 | 2013-04-10 | 皆盈绿动能科技股份有限公司 | 电池输出短路保护电路 |
| CN104218541A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-12-17 | 杭州天丰电源股份有限公司 | 带有短路保护功能的磷酸铁锂启动电池总压保护装置 |
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2010
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| CN103036212B (zh) * | 2011-09-30 | 2016-10-05 | 皆盈绿动能科技股份有限公司 | 电池输出短路保护电路 |
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| CN104218541B (zh) * | 2014-08-07 | 2017-03-29 | 杭州天丰电源股份有限公司 | 带有短路保护功能的磷酸铁锂启动电池总压保护装置 |
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