CN203233152U - 一种带温度保护的锂电池保护电路及其封装芯片 - Google Patents
一种带温度保护的锂电池保护电路及其封装芯片 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提出了一种带温度保护的锂电池保护电路及其封装芯片，用以解决现有锂电池保护电路及其封装芯片无法进行温度保护的问题。该电路包括采样电路；逻辑控制电路；过充电、过放电、过流和短路保护电路；充电检测电路；并且还包括温度保护电路；该温度保护电路包括负温度系数热敏电阻RT、温度检测比较器TD1；所述负温度系数热敏电阻RT连接温度检测比较器“+”输入端，温度检测比较器TD1将其与来自温度检测比较器“-”输入端的基准数值进行比较，温度检测比较器输出端连接逻辑控制电路；后者输出控制信号控制锂电池的工作或充放电状态。本电路封装为六脚芯片。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池保护，特别是指一种带温度保护的锂电池保护电路。
背景技术
锂电池是一种绿色产品，对环境无污染，目前已有广泛应用，很多便携式的设备包括手机都要用到它。
现有技术的锂电池保护电路一般具有控制锂电池正常使用，以及锂电池过充电/过放电/过电流/短路四大保护的功能。具体来讲，如图1所示，现有技术的锂电池保护电路一般包括：采样电路、逻辑控制电路、过充电保护电路、过放电保护电路、过流和短路保护电路及充电检测电路。
上述锂电池保护电路无法防止锂电池充电或使用中因温度过高导致的危险。
实用新型内容
本实用新型提出一种带温度保护的锂电池保护电路，解决了现有技术中无法对锂电池进行温度保护的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种带温度保护的锂电池保护电路，包括：
采样电路：用于采集锂电池的信息；
电路保护模块：用于接收采样电路采集到的信息，并通过分析采集到的信息，来判断锂电池的工作状态；
逻辑控制电路：用于接收电路保护模块检测比较后的信息，并输出控制信号控制锂电池的充、放电状态；
所述电路保护模块包括：
过充电保护电路：所述过充电保护电路包括充电检测器VD1，充电检测器VD1用于比较判断充电电压是否超过充电检测器VD1的阈值电压VDET1，并向逻辑控制电路输出比较信息；当锂电池电压超过阈值电压VDET1时，逻辑控制电路输出控制信号，使锂电池停止充电；过充电保护延迟时间由延时电路控制；
过放电保护电路：所述过放电保护电路包括放电检测器VD2，放电检测器VD2用于比较判断锂电池的电压是否低于放电检测器VD2的阈值电压VDET2，并向逻辑控制电路输出比较信息；当锂电池电压低于阈值电压VDET2时，逻辑控制电路输出控制信号，使锂电池与负载断开；
过流和短路保护电路：所述过流和短路保护电路包括过流检测比较器VD3，过流检测比较器VD3从状态检测端V-检测过流和短路，并向逻辑控制电路输出比较信息；一旦状态检测端V-超过，逻辑控制电路输出控制信号关断外接MOSFET，切断输出电流；
充电检测电路：所述充电检测电路从状态检测端V-端检测充电器是否接入，并通过逻辑控制电路输出控制信号，控制锂电池正常充电；
其特殊之处在于：所述电路保护模块上设有温度保护电路：所述温度保护电路对锂电池的温度进行比较判断，并将比较信息传递给逻辑控制电路，逻辑控制电路输出控制信号控制锂电池的工作或充放电状态。
上述技术方案中所述的温度保护电路包括：温度采样电路和温度检测电路，所述温度采样电路上设有一个负温度系数热敏电阻RT，所述温度检测电路上设有一个温度检测比较器TD1，所述负温度系数热敏电阻RT连接所述温度检测比较器TD1的“+”输入端，温度检测比较器TD1将来自所述温度检测比较器TD1的“+”输入端的信息与来自温度检测比较器TD1“-”输入端的基准数值进行比较，温度检测比较器TD1的输出端连接逻辑控制电路。
本实用新型的锂电池保护电路可以封装为六脚芯片，其脚端分别为：电源输入端VDD、接地端VSS、过放电保护输出端DO、过充电保护输出端CO、状态检测端V-及延时输出端CT，所述电源输入端VDD、和接地端VSS与所述采样电路相连接，所述状态检测端V-连接过流和短路保护电路以及充电状态检测电路，所述过放电保护输出端DO、过充电保护输出端CO为所述逻辑控制电路的输出端。
由于锂电池保护装置如上述芯片通常是与锂电池连接为一体的封装，因此将温度检测比较器置于保护电路中也可以感知锂电池的温度，所以本实用新型的锂电池保护电路和芯片在现有技术的基础上增设了温度保护电路，实现了对锂电池的温度保护，使锂电池的工作和充电状态更加安全。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术锂电池保护电路的功能框架图。
图2为本实用新型带温度保护的锂电池保护电路的功能框架图。
图3为本实用新型带温度保护的锂电池保护电路的电路连接示意图。
图4为封装有本实用新型带温度保护的锂电池保护电路的六脚芯片。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图2与图3所示，本实用新型的锂电池保护电路主体部分包括充电检测器VD1、放电检测器VD2、充电状态检测器VD4，一个温度检测器TD1，一个负温度系数热敏电阻RT，一个基准源电路，一个延迟电路，一个过流与短路检测器VD3以及一个逻辑电路；其工作方式如下：
当充电电压超过充电检测器VD1极限值由一个较低值到比VD1阈值电压VDET1更高的值时，CO的输出即过充监测的输出/VD1，置为低电平，即充电器的负端值。
当检测到过充点时，VD1被复位，当VDD电压降至低于阈值电压VREL1时或当电池从充电器中取出后并且把一个负载连接到VDD上，此时CO输出变为高电平。
当放电电压从较高值降至VDET2时，经过内部设定的延迟时间之后，DO的输出，即过放侦测点/VD2的输出变为低电平。
侦测到过放电压点后，重新把电池充电，此时电池电压高于过放侦测点电压时，VD2被释放，DO的电压变为高电平。
一旦内建的过流检测器监测到过流时，经过包括修正的延时时间在内延时后，过载电流可以被检测到并且切断，VD3及DO则置为低电平。
一旦过流电流恢复后，VD3被释放，DO则通过从一个负载系统中的电池接通至高电平。
当电池温度过高时，温度检测TD1检测到过温点时CO的输出即过充监测的输出/VD1，置为低电平，同时过放侦测点/VD2的输出变为低电平，此时充放电禁止。
当检测到电池的温度恢复至正常点时/VD1，/VD2的输出变为高电平。
除此之外，短路保护回路使得DO值在发现外部短路电流时迅速变成低电平，再移开外部短路电流将使DO值变为高电平。
检测到过放电后，工作电流将会通过停止某些内部电路运行的方式来保持较低值。
过充电侦测回路的延迟输出可以通过连接外部电容的方式设置。CO和DO的输出方式是CMOS。
如图4所示，所述六脚芯片的脚位分别为：
| 脚位号 | 符号 | 描述 |
| 1 | DO | 过放电保护输出端，CMOS输出 |
| 2 | V- | 状态检测端 |
| 3 | CO | 过充电保护输出端，CMOS输出 |
| 4 | CT | 延时输出端，外部电容设定脚位 |
| 5 | VDD | 电源输入端 |
| 6 | VSS | 接地端 |
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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种带温度保护的锂电池保护电路，包括：
采样电路：用于采集锂电池的信息；
电路保护模块：用于接收采样电路采集到的信息，并通过分析采集到的信息，来判断锂电池的工作状态；
逻辑控制电路：用于接收电路保护模块检测比较后的信息，并输出控制信号控制锂电池的充、放电状态；
所述电路保护模块包括：
过充电保护电路：所述过充电保护电路包括充电检测器VD1，充电检测器VD1用于比较判断充电电压是否超过充电检测器VD1的阈值电压VDET1，并向逻辑控制电路输出比较信息；当锂电池电压超过阈值电压VDET1时，逻辑控制电路输出控制信号，使锂电池停止充电；过充电保护延迟时间由延时电路控制；
过放电保护电路：所述过放电保护电路包括放电检测器VD2，放电检测器VD2用于比较判断锂电池的电压是否低于放电检测器VD2的阈值电压VDET2，并向逻辑控制电路输出比较信息；当锂电池电压低于阈值电压VDET2时，逻辑控制电路输出控制信号，使锂电池与负载断开；
过流和短路保护电路：所述过流和短路保护电路包括过流检测比较器VD3，过流检测比较器VD3从状态检测端V-检测过流和短路，并向逻辑控制电路输出比较信息；一旦状态检测端V-超过，逻辑控制电路输出控制信号关断外接MOSFET，切断输出电流；
充电检测电路：所述充电检测电路从状态检测端V-端检测充电器是否接入，并通过逻辑控制电路输出控制信号，控制锂电池正常充电；
其特征在于：
所述电路保护模块上设有温度保护电路：所述温度保护电路对锂电池的温度进行比较判断，并将比较信息传递给逻辑控制电路，逻辑控制电路输出控制信号控制锂电池的工作或充放电状态。
2.根据权利要求1所述的带温度保护的锂电池保护电路，其特征在于：所述温度保护电路包括温度采样电路及温度检测电路，所述温度采样电路上设有一个负温度系数热敏电阻RT，所述温度检测电路上设有一个温度检测比较器TD1，所述负温度系数热敏电阻RT连接所述温度检测比较器TD1的“+”输入端，温度检测比较器TD1将来自所述温度检测比较器TD1的“+”输入端的信息与来自温度检测比较器TD1“-”输入端的基准数值进行比较，温度检测比较器TD1的输出端连接逻辑控制电路。
3.一种用权利要求1或2所述的带温度保护的锂电池保护电路封装成的芯片，其特征在于：所述芯片具有六个脚端，分别为：电源输入端VDD、接地端VSS、过放电保护输出端DO、过充电保护输出端CO、状态检测端V-及延时输出端CT，所述电源输入端VDD、和接地端VSS与所述采样电路相连接，所述状态检测端V-连接过流和短路保护电路以及充电状态检测电路，所述过放电保护输出端DO、过充电保护输出端CO为所述逻辑控制电路的输出端。
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