CN203312878U - 适用于锂离子电池的降压电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂离子电池领域，公开了一种适用于锂离子电池的降压电路。其包括：过放保护电路，输入端与所述锂离子电池连接，过放保护电路用于当检测到输入端的电压超出预定范围时，在放电输出控制端输出高电平，晶体管，晶体管的集电极与过放保护电路的放电输出控制端连接，射极与锂离子电池的正极连接，基极与场效应开关管的栅极连接，场效应开关管，场效应开关管的源极还与锂离子电池的负极连接，漏极与降压电路的负极连接，降压电路，电压输入端与晶体管的射极连接，降压电路用于在电压输入端的驱动下工作，对外输出低于电压输入端输入端的电压信号；输出端子，与降压电路的输出连接。应用该方案有利于使锂离子电池的应用更广泛、便利。

Description

适用于锂离子电池的降压电路

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池领域，特别涉及一种适用于锂离子电池的降压电路。 

背景技术

由于锂离子电池具有高能量密度，高输出电压，高输出功率等优点而被广泛应用。在进行本实用新型研究过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题： 

目前市面所有航模或车模电池，仅提供单一的接口专供其对应的航模和车模使用，能源使用单一。 

实用新型内容

本实用新型实施例目的之一在于提供一种适用于锂离子电池的降压电路，应用该方案有利于使锂离子电池的应用更广泛、便利。 

本实用新型实施例提供的一种适用于锂离子电池的降压电路，包括： 

平衡充电输入端子，与锂离子电池的输出连接，用于接入锂离子电池的供电， 

过放保护电路，输入端与所述平衡充电输入端子连接，所述过放保护电路用于当检测到所述输入端的电压超出预定范围时，控制所述锂离子电池放电停止，以控制对直流到直流降压电路的供电输入， 

直流到直流降压电路，电压输入端与所述过放保护电路连接，所述直流到直流降压电路用于在所述电压输入端的驱动下工作，对外输出低于所述电压输入端输入端的电压信号； 

输出端子，与所述直流到直流降压电路的输出连接。 

可选地，还包括： 

过流保护开关电路，连接在所述过放保护电路与所述直流到直流降压电路之间，用于当输入至所述直流到直流降压电路的电流高于预定的电流时，切断所述过放保护电路与所述直流到直流降压电路之间的连接。 

可选地，所述过流保护开关电路包括：型号为G3LT2的电池过流保护芯片、晶体管开关电路、晶体管、场效应开关管，所述过流保护芯片的电流检测输入端与所述直流到直流降压电路连接，输出端与所述晶体管开关电路连接，所述过流保护芯片用于当检测到输入至所述直流到直流降压电路的电流大于预定值时，所述过流保护芯片向所述晶体管开关管输入关断控制信号，以供所述晶体管开关管在所述关断控制信号后切换至关断状态，切断所述过放保护电路与所述直流到直流降压电路之间的连接，以及所述过流保护芯片在放电输出控制端输出高电平， 

所述晶体管的集电极与所述过放保护电路的放电输出控制端连接，射极与所述锂离子电池的正极连接，基极与场效应开关管的栅极连接， 

所述场效应管的源极还与所述锂离子电池的负极连接，漏极与直流到直流降压电路的负极连接。 

可选地，所述过放保护电路包括：型号为S-8209ABO的带电量平衡功能的电池保护用芯片， 

所述电池保护用芯片的接入电压输入端分别与锂离子电池的输出端连接； 

所述电池保护用芯片的接入电压放电输出控制端与所述晶体管的集电极连接。 

可选地，所述过放保护电路包括：至少两个所述电池保护用芯片， 

各所述电池保护用芯片的接入电压输入端分别与各锂离子电池模块的输出端连接，各所述锂离子电池模块相互串联组成所述锂离子电池。 

可选地，所述场效应开关管为：型号为CMD06N03的场效应开关管。 

可选地，所述输出端子为USB接口。 

可选地，在所述直流到直流降压电路与所述输出端子之间还连接有滤波电路。 

可选地，在所述直流到直流降压电路与所述输出端子之间还连接有输出指示电路，所述输出指示电路包括LED指示灯。 

由上可见，应用本实施例技术方案，由于当过放保护电路检测到输入端从锂离子电池接入的电压，检测其电压，当其接入的锂离子电池的电压的电压范围超出预定的范围时，过放保护电路切断锂离子电池的输出，此时由于减压电压的电压输入端处于无电压输入状态，故其处于非工作状态，锂离子电池处于停止放电非工作状态。 

当过放保护电路当检测到输入端从锂离子电池接入的电压接入的锂离子电池的电压的电压范围在预定的范围时，过放保护电路向降压电路输入供电电压，降压电路在电压输入端的驱动下工作，对外输出低于其电压输入端的电压信号。其中可以根据输出的电压可选择降压电路，譬如，可以但不限于将输出电压设定为5V，选用输出为5V的降压电路芯片。输出的电信号经过输出端子，向外部供电，该输出端子可以但不限于为USB接口，以供为手机或者其他移动终端充电。 

由上可见，应用本实施例技术方案有利于提高锂离子电池的应用广泛性，在应用时可以将本实施例电路模块外接在任一锂离子电池上，从而对外输出符合当前应用需要的低压电信号，就、有利于进一步提高锂离子电池的应用便利性。 

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中： 

图1为本实用新型实施例1提供的一种适用于锂离子电池的降压电路结构示意图； 

图2为本实用新型实施例1提供的第二种适用于锂离子电池的降压电路原理示意图； 

图3为本实用新型实施例1提供的第三种适用于锂离子电池的降压电路原理示意图。 

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。 

实施例1： 

参见图1所示，本实施例提供了一种适用于锂离子电池的降压电路，其主要包括：平衡充输入端子100、过放保护电路101、DC转DC降压电路104输出端子105。 

其主要连接关系和工作原理如下：过放保护电路101的输入端通过平衡充输入端子100与外部锂离子电池连接，直流到直流降压电路，电压输入端与所述过放保护电路连接， 

过放保护电路101用于当检测到所述输入端的电压超出预定范围时，控制锂离子电池放电停止以控制对直流到直流降压电路104的供电输入，直流到直流降压电路104用于在电压输入端的驱动下工作，对外输出低于电压输入端输入端的电压信号。 

其中，过放保护电路101包括：过流保护芯（其可以但不限于为S-8209ABO的带电量平衡功能的电池保护用芯片）、晶体管102、场效应开关管103。其工作原理如下：晶体管102的集电极与电池保护用芯片的放电输出控制端连接，射极与锂离子电池的正极连接，基极与场效应开关管103的栅极连接，场效应开关管103的源极还与锂离子电池的负极连接，漏极与直流到直流降压电路104的负极连接。应用该结构使电路结构易于实现，详细的工作状态原理如下： 

当过放保护电路101检测到输入端从锂离子电池接入的电压，的电压范围超出预定的范围时，譬如当其低于预设电压时电池处于放电截止状态，如果继续放电则会导致锂离子电池过放，此时过放保护电路101向晶体管102的集电极输出高电平当晶体管102的集电极收到高电平时，晶体管102在高电平触发下截止，此时，晶体管102的基极处于高电平状态，场效应开关管103由于未得电而关断后级的输入，直流到直流降压电路104的电压输入端处于未得电非工作状态，从而实现锂离子电池的放电保护。。 

当过放保护电路101当检测到输入端从锂离子电池接入的电压接入的锂离子电池的电压的电压范围在预定的范围时，即锂离子电池处于正常放电状态时，譬如输出电压高于预定的截止电压，过放保护电路101向晶体管102的集电极输入低电平，晶体管102处于导通状态，此时，晶体管102的基极处于低电平状态，场效应开关管103由于得电而处于导通状态，此时锂离子电池的输出供电经过过放保护电路101、晶体管102、场效应开关管103向直流到直流降压电路104输入供电电压，直流到直流降压电路104得电而在电压驱动下工作，对外输出低于其电压输入端的电压信号。 

其中，直流到直流降压电路104可以根据输出的电压可选择直流到直流降压电路104，譬如，可以但不限于将输出电压设定为5V，选用输出为5V的降压电路芯片。直流到直流降压电路104输出的电信号经过输出端子105， 向外部供电，该输出端子105可以但不限于为USB接口，以供为手机或者其他移动终端充电。 

图2为本实施例的一种具体电路实施原理示意图，应用该方案能进一步简化电路结构，提高实施的便利性。参见图2所示，过放保护电路201可以但不限于选用多个型号为S-8209ABO的带电量平衡功能的电池保护用芯片实现，该电池保护用芯片的接入电压输入端分别与锂离子电池的输出端连接，当采用多S-8209ABO芯片，如图中的U1、U2、U3、U4实现时，各S-8209ABO芯片U1、U2、U3、U4的接入电压输入端分别与各锂离子电池模块BAT1、BAT2、BAT3、BAT4的输出端连接，各锂离子电池模块BAT1、BAT2、BAT3、BAT4相互串联组成所述锂离子电池；S-8209ABO芯片U4的接入电压放电输出控制端与晶体管的集电极连接，各S-8209ABO芯片U1、U2、U3、U4的第1脚、第2脚和6、7脚之间为通信线，通过这两条通信线可实现其中某节有过放至3.0V或2.7V时（这个过放值可以通过变更保护IC而变化），而迅速从S-8209ABO芯片U4的第6脚输出一个高电平从而使晶体管Q3的集电极无电压输出，场效应开关管M1跟着关断无输出，此时直流到直流降压电路104的降压电路芯片U6也将无电压输入而停止对外供电。 

在本实施例中，场效应开关管103为：型号为CMD06N03的场效应开关管M1。 

在本实施例中，降压电路芯片U6可以但不限于为型号为EUP3484的降压IC，该降压IC是一宽电压（4.5V-30V）输入，从而实现DC转DC的降压类稳压输出IC，其中U6的第2脚输入电压信号，经过DC转DC的降压类在第6脚输出稳压脉冲信号，该脉冲信号经过电感L1后输出稳压电压信号。其中U6的第5脚还对输出稳压信号进行取样，反馈至降压IC，以供其根据反馈信号调整输出，确保输出的稳定性以及精确性。 

在本实施例中，还可以通过调整反馈电路的电阻R18、电阻R19的阻值而调整输出电压，在本实施例中，U6的输出电压计算公式Vout=0.925*（R19+R18）/R18=0.925*（44.2K+10K）/10K=5.0135伏，使其对外输出约等于5V的DC稳压电信号。 

参见图3所示，在本实施例中的适用于锂离子电池的降压电路中还可以但不限于进一步包括： 

过流保护开关电路307，该过流保护开关电路307连接在过放保护电路201与降压电路之间，用于当输入至降压电路的电流高于预定的电流时，切断过放保护电路201与所述降压电路之间的连接。 

在本实施例中，过流保护开关电路307可以但不限于采用型号为G3LT2的电池过流保护芯片U5、以及晶体管开关电路实现。其中，过流保护芯片U5的电流检测输入端Pin2、Pin6分别与降压电路连接，输出端Pin1与晶体管开关电路连接，过流保护芯片U5用于当检测到输入至降压电路的电流大于预定值时，过流保护芯片U5向晶体管开关管输入关断控制信号，以供晶体管开关管在关断控制信号后切换至关断状态，切断过放保护电路201与所述降压电路之间的连接。 

在本实施例中，过流保护芯片U5为大电流保护IC，当芯片U5的pin2、pin6脚检测R9两端的电压达到或瞬间高于pin2的检测时电压（100毫伏）即将从U5的pin1输出一个低电平通过Q1和Q2后使M1关断无输出，从而实现大电流保护功能。 

需要说明的是，在本实施例中，该过流保护开关电路307可以根据具体的电路应用需要设定也可以不设。 

在本实施例中，可以将其USB接口设定为使USB的pin1为正，pin4为地，pin2和pin3通过R21（100K）电阻而起动带USB充电的如手机或IPAD等移动终端而进入充模式从而实现降压型移动电源目的。 

另外，在本实施例中还可以在直流到直流降压电路104和输出端子105之间进一步设置滤波电路106，从而将其中的交流干扰滤除，详细将图2、3所示。 

另外，在本实施例中还可以在直流到直流降压电路104和输出端子105之间连接输出指示电路107，所述输出指示电路包括LED指示灯。 

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种适用于锂离子电池的降压电路，其特征是，包括： 

平衡充电输入端子，与锂离子电池的输出连接，用于接入锂离子电池的供电， 

过放保护电路，输入端与所述平衡充电输入端子连接，所述过放保护电路用于当检测到所述输入端的电压超出预定范围时，控制所述锂离子电池放电停止，以控制对直流到直流降压电路的供电输入， 

直流到直流降压电路，电压输入端与所述过放保护电路连接，所述直流到直流降压电路用于在所述电压输入端的驱动下工作，对外输出低于所述电压输入端输入端的电压信号； 

输出端子，与所述直流到直流降压电路的输出连接。 

2.根据权利要求1所述的适用于锂离子电池的降压电路，其特征是，还包括： 

过流保护开关电路，连接在所述过放保护电路与所述直流到直流降压电路之间，用于当输入至所述直流到直流降压电路的电流高于预定的电流时，切断所述过放保护电路与所述直流到直流降压电路之间的连接。 

3.根据权利要求2所述的适用于锂离子电池的降压电路，其特征是， 

所述过流保护开关电路包括：型号为G3LT2的电池过流保护芯片、晶体管开关电路、晶体管、场效应开关管，所述过流保护芯片的电流检测输入端与所述直流到直流降压电路连接，输出端与所述晶体管开关电路连接，所述过流保护芯片用于当检测到输入至所述直流到直流降压电路的电流大于预定值时，所述过流保护芯片向所述晶体管开关管输入关断控制信号，以供所述晶体管开关管在所述关断控制信号后切换至关断状态，切断所述过放保护电路与所述直流到直流降压电路之间的连接，以及所述过流保护芯片在放电输出控制端输出高电平， 

所述晶体管的集电极与所述过放保护电路的放电输出控制端连接，射极与所述锂离子电池的正极连接，基极与场效应开关管的栅极连接， 

所述场效应管的源极还与所述锂离子电池的负极连接，漏极与直流到直流降压电路的负极连接。 

4.根据权利要求3所述的适用于锂离子电池的降压电路，其特征是， 

所述过放保护电路包括：型号为S-8209ABO的带电量平衡功能的电池保护用芯片， 

所述电池保护用芯片的接入电压输入端分别与锂离子电池的输出端连接； 

所述电池保护用芯片的接入电压放电输出控制端与所述晶体管的集电极连接。 

5.根据权利要求4所述的适用于锂离子电池的降压电路，其特征是， 

所述过放保护电路包括：至少两个所述电池保护用芯片， 

各所述电池保护用芯片的接入电压输入端分别与各锂离子电池模块的输出端连接，各所述锂离子电池模块相互串联组成所述锂离子电池。 

6.根据权利要求3所述的适用于锂离子电池的降压电路，其特征是， 

所述场效应开关管为：型号为CMD06N03的场效应开关管。 

7.根据权利要求1或2所述的适用于锂离子电池的降压电路，其特征是，所述输出端子为USB接口。 

8.根据权利要求1或2所述的适用于锂离子电池的降压电路，其特征是，在所述直流到直流降压电路与所述输出端子之间还连接有滤波电路。 

9.根据权利要求1或2所述的适用于锂离子电池的降压电路，其特征是， 

在所述直流到直流降压电路与所述输出端子之间还连接有输出指示电路，所述输出指示电路包括LED指示灯。 

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