CN203596610U - 一种锂电池两节充放电保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种锂电池两节充放电保护电路，其包括：一智能管理IC；一电压检测回路，其与智能管理IC的输入端电性连接；一充电控制电路，其包括：充电回路及一次充电保护回路，充电回路及一次充电保护回路分别与智能管理IC的第一输出端口和第二输出端口连接；一充放电保护回路，其包括与智能管理IC连接的专业充放电保护IC以及分别与专业充放电保护IC连接的放电保护回路及二次充电保护回路；一锂电池组，该锂电池组分别与所述的电压检测回路、充电控制电路、充放电保护回路连接。本实用新型能够对锂电池的充电和放电进行适时控制，并能够对充电过程进行两次保护，以提高充电过程的稳定性，可有效延长锂电池使用寿命。
Description
技术领域：
本实用新型涉及电池充电保护电路技术领域，特指一种能够对锂电池的充电和放电进行适时控制，并能够对充电过程进行两次保护，以提高充电过程的稳定性，可有效延长锂电池使用寿命的锂电池两节充放电保护电路。
背景技术：
锂离子电池已经广泛用于便携式电子产品（如手机、笔记本电脑、摄像机）、电动工具和电动车电源。
随着锂电池技术的发展，性价比不断提高，越来越来受到用户的喜爱，锂电池因能量密度高，使用寿命长，被广泛应用于各种携带式的电子设备，如手机、数码相机，便携式啤酒机等，但是由于制造锂电池化学材料的特殊性，使在用充电器对电池进行充电时，由于电源的不稳定性，或者对电池过分的充电，会造成电池的膨胀变形损坏，甚至发生爆炸，所以目前的成品锂电池都需要配备保护电路对电池的充放电进行保护。但传统的保护电路电路稳定稳的技术问题，不能对锂电池的充放电进行有效的控制，降低了锂电池的使用寿命。
有鉴于上述技术问题，本发明人提出以下技术方案。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能对锂电池的充电和放电进行适时控制，并能够对充电过程进行两次保护，以提高充电过程的稳定性，可有效延长锂电池使用寿命的锂电池两节充放电保护电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该锂电池两节充放电保护电路包括：一智能管理IC；一可动态扫描锂电池电压的电压检测回路，其与智能管理IC的输入端电性连接；一充电控制电路，其包括：充电回路及一次充电保护回路，其中，充电回路及一次充电保护回路分别与智能管理IC的第一输出端口和第二输出端口连接；一充放电保护回路，其包括与智能管理IC连接的专业充放电保护IC以及分别与专业充放电保护IC连接的放电保护回路及二次充电保护回路，该放电保护回路及二次充电保护回路分别与智能管理IC连接；一锂电池组，该锂电池组分别与所述的电压检测回路、充电控制电路、充放电保护回路连接；所述的充电控制电路与电压检测回路之间设置有一二极管D4，所述的电压检测回路检测到锂电池组的电压，并传送到智能管理IC，该智能管理IC根据检测到的电压是否超过智能管理IC的设定值，以控制充电控制电路对锂电池组充电或停止充电；当电压检测回路不能正常工作时，充放电保护回路控制对锂电池组停止充电、放电、停止放电。
进一步而言，上述技术方案中，所述的电压检测回路包括：三极管Q3、MOS管Q7和三极管Q4、MOS管Q8以及分压电阻R7、R24、R19，其中，MOS管Q7的栅极和MOS管Q8的栅极、分压电阻R19分别与所述智能管理IC连接，分压电阻R19上连接有一滤波电容C14。
进一步而言，上述技术方案中，所述三极管Q3的集电极和三极管Q4的集电极连接，三极管Q3的基极通过一电阻R23和MOS管Q7的漏极连接，三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极均与所述的锂电池组连接；所述分压电阻R7、R24串联后分别与三极管Q3的集电极及地连接，分压电阻R19一端连接于分压电阻R7和分压电阻R24之间。
进一步而言，上述技术方案中，所述的充电回路包括：依次与智能管理IC的第一输出端口连接的电阻R17、三极管Q6、三极管Q1和MOS管Q2，其中，三极管Q1的基极与发射极之间并联有一二极管D2，三极管Q1的基极与集电极之间并联一电阻R3，该集电极与MOS管Q2的源极连接，三极管Q1的发射极与MOS管Q2的栅极连接，三极管Q1的基极通过一电阻R4与三极管Q6的集电极连接；MOS管Q2的漏极通过连接一电感L1与所述的锂电池组连接。
进一步而言，上述技术方案中，所述的一次充电保护回路包括：依次与智能管理IC的第二输出端口连接的电阻R18、电容C13、二极管D11、电阻R14及MOS管Q5，其中，MOS管Q5的源极接地，栅极连接电阻R14，漏极连接所述三极管Q6的发射极。
进一步而言，上述技术方案中，所述智能管理IC通过所述电压检测回路检测到的锂电池组的电压高于智能管理IC的设定值时，智能管理IC通过第一输出端口输出一低电平，控制三极管Q6截止，控制三极管Q1导通，停止对锂电池组充电，所述智能管理IC通过所述电压检测回路检测到的锂电池组的电压低于智能管理IC的设定值时，智能管理IC通过第一输出端口输出一高电平，控制三极管Q6导通，控制三极管Q1截止，以对锂电池组充电；当对锂电池组充电时，第二输出端口输出一方波，通过电阻R18限流、电容C13隔直流通交流，令MOS管Q5保持导通，以对锂电池组充电；当智能管理IC出现异常不能通过第二输出端口输出方波时，MOS管Q5保持截止，停止对锂电池组充电。
进一步而言，上述技术方案中，所述的二次充电保护回路包括：一与所述专业充放电保护IC连接的MOS管Q10B，该MOS管Q10B的源极与所述锂电池组的负极连接，该MOS管Q10B的源极还通过顺序连接MOS管Q12、电阻R37、MOS管 Q11与所述锂电池组的正极连接，当电压检测回路不能正常工作，充电控制电路不能停止对锂电池组充电时，且锂电池组的电压值高于专业充放电保护IC的设定值，专业充放电保护IC控制MOS管Q10B截止，以致停止对对锂电池组充电，形成二次保护。
进一步而言，上述技术方案中，所述的放电保护回路包括：一与所述专业充放电保护IC连接的MOS管Q10A，该MOS管Q10A的漏极与MOS管Q10B的漏极连接，专业充放电保护IC输出高低电平控制MOS管Q10A导通和截止，以控制锂电池组放电或停止放电。
进一步而言，上述技术方案中，还包括一外部电源稳压输入电路，该外部电源稳压输入电路与所述的充电控制电路连接，所述的智能管理IC通过一稳压供电电路与所述外部电源稳压输入电路连接。
进一步而言，上述技术方案中，还包括一电池温度控制电路，该电池温度控制电路包括通过一电阻R28与智能管理IC连接的ntc温度传感器和与ntc温度传感器连接的MOS管Q9。
采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：本实用新型能对锂电池的充电和放电进行适时控制，在充电过程可实现对锂电池组进行一次保护和二次保护，即使实现形成双重保护，提高充电过程的稳定性，且放电保护回路增强了锂电池的工作稳定性，既可保证有效利用电池能效，又不至于使电池过放，以致能够有效延长锂电池使用寿命。
附图说明：
图1是本实用新型的电路图；
图2是本实用新型的方框图；
具体实施方式：
下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。
参见图1、2所示，为一种锂电池两节充放电保护电路，其包括：一智能管理IC1以及与智能管理IC1连接的电压检测回路2、充电控制电路3、充放电保护回路4、锂电池组5和外部电源稳压输入电路6、电池温度控制电路8，其中，所述的智能管理IC1通过一稳压供电电路7与所述外部电源稳压输入电路6连接。所述的充电控制电路3与电压检测回路2之间设置有一二极管D4，所述的电压检测回路2检测到锂电池组5的电压，并传送到智能管理IC1，该智能管理IC1根据检测到的电压是否超过智能管理IC1的设定值，以控制充电控制电路3对锂电池组5充电或停止充电；当电压检测回路2不能正常工作时，充放电保护回路4控制对锂电池组5停止充电、放电、停止放电。
所述的电压检测回路2可动态扫描锂电池组5电压，其与智能管理IC1的输入端电性连接。
所述的电压检测回路2包括：三极管Q3、MOS管Q7和三极管Q4、MOS管Q8以及分压电阻R7、R24、R19，其中，MOS管Q7的栅极和MOS管Q8的栅极、分压电阻R19分别与所述智能管理IC1连接，分压电阻R19上连接有一滤波电容C14。具体而言，所述三极管Q3的集电极和三极管Q4的集电极连接，三极管Q3的基极通过一电阻R23和MOS管Q7的漏极连接，三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极均与所述的锂电池组5连接；所述分压电阻R7、R24串联后分别与三极管Q3的集电极及地连接，分压电阻R19一端连接于分压电阻R7和分压电阻R24之间。
所述的充电控制电路3，其包括：充电回路及一次充电保护回路，其中，充 电回路及一次充电保护回路分别与智能管理IC1的第一输出端口11和第二输出端口12连接。
所述的充电回路包括：依次与智能管理IC1的第一输出端口11连接的电阻R17、三极管Q6、三极管Q1和MOS管Q2，其中，三极管Q1的基极与发射极之间并联有一二极管D2，三极管Q1的基极与集电极之间并联一电阻R3，该集电极与MOS管Q2的源极连接，三极管Q1的发射极与MOS管Q2的栅极连接，三极管Q1的基极通过一电阻R4与三极管Q6的集电极连接；MOS管Q2的漏极通过连接一电感L1与所述的锂电池组5连接。
所述的一次充电保护回路包括：依次与智能管理IC1的第二输出端口12连接的电阻R18、电容C13、二极管D11、电阻R14及MOS管Q5，其中，MOS管Q5的源极接地，栅极连接电阻R14，漏极连接所述三极管Q6的发射极。
所述的充放电保护回路4包括与智能管理IC1连接的专业充放电保护IC41以及分别与专业充放电保护IC41连接的放电保护回路及二次充电保护回路，该放电保护回路及二次充电保护回路分别与智能管理IC1连接。
所述的二次充电保护回路包括：一与所述专业充放电保护IC41连接的MOS管Q10B，该MOS管Q10B的源极与所述锂电池组5的负极连接，该MOS管Q10B的源极还通过顺序连接MOS管Q12、电阻R37、MOS管Q11与所述锂电池组5的正极连接，当电压检测回路2不能正常工作，充电控制电路3不能停止对锂电池组5充电时，且锂电池组5高于专业充放电保护IC41的设定值，专业充放电保护IC41控制MOS管Q10B截止，以致停止对对锂电池组5充电，形成二次保护。
所述的放电保护回路包括：一与所述专业充放电保护IC41连接的MOS管Q10A，该MOS管Q10A的漏极与MOS管Q10B的漏极连接，专业充放电保护IC41 输出高低电平控制MOS管Q10A导通和截止，以控制锂电池组5放电或停止放电。
所述的电池温度控制电路8包括通过一电阻R28与智能管理IC1连接的ntc温度传感器和与ntc温度传感器连接的MOS管Q9。
所述的锂电池组5分别与所述的电压检测回路2、充电控制电路3、充放电保护回路4连接。所述外部电源稳压输入电路6与所述的充电控制电路3连接。
本实用新型的工作远离，所述智能管理IC1通过所述电压检测回路2检测到的锂电池组5的电压高于智能管理IC1的设定值时，智能管理IC1通过第一输出端口11输出一低电平，控制三极管Q6截止，控制三极管Q1导通，停止对锂电池组5充电，所述智能管理IC1通过所述电压检测回路2检测到的锂电池组5的电压低于智能管理IC1的设定值时，智能管理IC1通过第一输出端口11输出一高电平，控制三极管Q6导通，控制三极管Q1截止，以对锂电池组5充电；当对锂电池组5充电时，第二输出端口12输出一方波，通过电阻R18限流、电容C13隔直流通交流，令MOS管Q5保持导通，以对锂电池组5充电；当智能管理IC1出现异常或损坏而不能通过第二输出端口12输出方波时，即无论第二输出端口12输出高电平或低电平时，由于电容C13隔直流通交流的特性，使MOS管Q5保持截止，停止对锂电池组5充电。
当电压检测回路2不能正常工作，充电控制电路3不能停止对锂电池组5充电时，且锂电池组5的电压值高于专业充放电保护IC41的设定值，专业充放电保护IC41控制MOS管Q10B截止，以致停止对对锂电池组5充电，形成二次保护。
另外，专业充放电保护IC41输出高电平时，控制MOS管Q10A导通，以控制锂电池组5放电。专业充放电保护IC41输出低电平时，控制MOS管Q10A截 止，以控制锂电池组5停止放电。
综上所述，本实用新型能够对锂电池组的充电和放电进行适时控制，在充电过程可实现对锂电池组进行一次保护和二次保护，即使实现形成双重保护，提高充电过程的稳定性，且放电保护回路增强了锂电池的工作稳定性，既可保证有效利用电池能效，又不至于使电池过放，以致能够有效延长锂电池使用寿命。
当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。
Claims (10)
1.一种锂电池两节充放电保护电路，其特征在于：包括：
一智能管理IC（1）；
一可动态扫描锂电池电压的电压检测回路（2），其与智能管理IC（1）的输入端电性连接；
一充电控制电路（3），其包括：充电回路及一次充电保护回路，其中，充电回路及一次充电保护回路分别与智能管理IC（1）的第一输出端口（11）和第二输出端口（12）连接；
一充放电保护回路（4），其包括与智能管理IC（1）连接的专业充放电保护IC（41）以及分别与专业充放电保护IC（41）连接的放电保护回路及二次充电保护回路，该放电保护回路及二次充电保护回路分别与智能管理IC（1）连接；
一锂电池组（5），该锂电池组（5）分别与所述的电压检测回路（2）、充电控制电路（3）、充放电保护回路（4）连接；
所述的充电控制电路（3）与电压检测回路（2）之间设置有一二极管D4，所述的电压检测回路（2）检测到锂电池组（5）的电压，并传送到智能管理IC（1），该智能管理IC（1）根据检测到的电压是否超过智能管理IC（1）的设定值，以控制充电控制电路（3）对锂电池组（5）充电或停止充电；当电压检测回路（2）不能正常工作时，充放电保护回路（4）控制对锂电池组（5）停止充电、放电、停止放电。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池两节充放电保护电路，其特征在于：所述的电压检测回路（2）包括：三极管Q3、MOS管Q7和三极管Q4、MOS管Q8以及分压电阻R7、R24、R19，其中，MOS管Q7的栅极和MOS管Q8的栅极、分压 电阻R19分别与所述智能管理IC（1）连接，分压电阻R19上连接有一滤波电容C14。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池两节充放电保护电路，其特征在于：所述三极管Q3的集电极和三极管Q4的集电极连接，三极管Q3的基极通过一电阻R23和MOS管Q7的漏极连接，三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极均与所述的锂电池组（5）连接；所述分压电阻R7、R24串联后分别与三极管Q3的集电极及地连接，分压电阻R19一端连接于分压电阻R7和分压电阻R24之间。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池两节充放电保护电路，其特征在于：所述的充电回路包括：依次与智能管理IC（1）的第一输出端口（11）连接的电阻R17、三极管Q6、三极管Q1和MOS管Q2，其中，三极管Q1的基极与发射极之间并联有一二极管D2，三极管Q1的基极与集电极之间并联一电阻R3，该集电极与MOS管Q2的源极连接，三极管Q1的发射极与MOS管Q2的栅极连接，三极管Q1的基极通过一电阻R4与三极管Q6的集电极连接；MOS管Q2的漏极通过连接一电感L1与所述的锂电池组（5）连接。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池两节充放电保护电路，其特征在于：所述的一次充电保护回路包括：依次与智能管理IC（1）的第二输出端口（12）连接的电阻R18、电容C13、二极管D11、电阻R14及MOS管Q5，其中，MOS管Q5的源极接地，栅极连接电阻R14，漏极连接所述三极管Q6的发射极。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池两节充放电保护电路，其特征在于：所述智能管理IC（1）通过所述电压检测回路（2）检测到的锂电池组（5）的电压高于智能管理IC（1）的设定值时，智能管理IC（1）通过第一输出端口（11）输出一低电平，控制三极管Q6截止，控制三极管Q1导通，停止对锂电池组（5） 充电，所述智能管理IC（1）通过所述电压检测回路（2）检测到的锂电池组（5）的电压低于智能管理IC（1）的设定值时，智能管理IC（1）通过第一输出端口（11）输出一高电平，控制三极管Q6导通，控制三极管Q1截止，以对锂电池组（5）充电；当对锂电池组（5）充电时，第二输出端口（12）输出一方波，通过电阻R18限流、电容C13隔直流通交流，令MOS管Q5保持导通，以对锂电池组（5）充电；当智能管理IC（1）出现异常不能通过第二输出端口（12）输出方波时，MOS管Q5保持截止，停止对锂电池组（5）充电。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池两节充放电保护电路，其特征在于：所述的二次充电保护回路包括：一与所述专业充放电保护IC（41）连接的MOS管Q10B，该MOS管Q10B的源极与所述锂电池组（5）的负极连接，该MOS管Q10B的源极还通过顺序连接MOS管Q12、电阻R37、MOS管Q11与所述锂电池组（5）的正极连接，当电压检测回路（2）不能正常工作，充电控制电路（3）不能停止对锂电池组（5）充电时，且锂电池组（5）的电压值高于专业充放电保护IC（41）的设定值，专业充放电保护IC（41）控制MOS管Q10B截止，以致停止对对锂电池组（5）充电，形成二次保护。
8.根据权利要求7所述的一种锂电池两节充放电保护电路，其特征在于：所述的放电保护回路包括：一与所述专业充放电保护IC（41）连接的MOS管Q10A，该MOS管Q10A的漏极与MOS管Q10B的漏极连接，专业充放电保护IC（41）输出高低电平控制MOS管Q10A导通和截止，以控制锂电池组（5）放电或停止放电。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种锂电池两节充放电保护电路，其特征在于：还包括一外部电源稳压输入电路（6），该外部电源稳压输入电路（6）与所述的充电控制电路（3）连接，所述的智能管理IC（1）通过一稳压供电电 路（7）与所述外部电源稳压输入电路（6）连接。
10.根据权利要求1-8任意一项所述的一种锂电池两节充放电保护电路，其特征在于：还包括一电池温度控制电路（8），该电池温度控制电路（8）包括通过一电阻R28与智能管理IC（1）连接的ntc温度传感器和与ntc温度传感器连接的MOS管Q9。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 523000 Dongguan, Guangdong, Tangxia Town, the village of four Patentee after: DONGGUAN SUNSTRONG ELECTRIC MACHINERY Co.,Ltd. Address before: 523000, Tangxia Town, Guangdong City, Dongguan Province four village Mei Garden Industrial Zone Patentee before: DONGGUAN SUNSTRONG ELECTRIC MACHINERY Co.,Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140514 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |