CN204666703U - 快充电池保护板的电流检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种快充电池保护板的电流检测电路，包括锂电池、负载、锂电池保护芯片、充放电保护模块及电流检测电阻，负载串联于锂电池的正极和负极之间而形成负载回路，充放电保护模块用于导通或断开负载回路，电流检测电阻串联于锂电池的负极和负载之间且其两端分别与锂电池保护芯片的两输入端连接，锂电池保护芯片在电流检测电阻两端的电压高于过流电压值时输出控制电平至充放电保护模块。与现有技术相比，本实用新型快通过电流检测电阻两端的电压检测负载回路中是否发生过电流，由于电流检测电阻的内阻波动区间小且内阻与温度变化无关，因此在大电流充电时电流检测电路的检测范围大大缩小了、避免了温度变化对电流检测精度的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及电流检测技术领域，更具体的涉及一种快充电池保护板的电流检测电路。
背景技术
目前现有单节锂电池保护板的电流检测，主要是通过IC检测VM与VSS两脚之间的内阻(即MOSFET内阻)来实现电流监控的。如图1所示，在正常充放电的情况下，MOSFET管Q1和Q2都处于导通状态，在过电流(包括充电过电流和放电过电流)的情况下，VM检测端子的电压达到控制IC的设定检测电压以上时，控制IC通过内部的OC脚和OD脚来控制MOSFET管Q2和Q1的通断，来实现过电流保护。具体的，充电过电流时，IC关断MOSFET管Q2实现充电过流保护；放电过电流时，IC关断MOSFET管Q1实现放电过流保护。其中不同型号的IC，内部设定了VM脚的不同电压点作为过电流检测电压点。举例说明如下：若VM端的过电流检测电压为0.15V±0.015，MOSFET管(Q1、Q2)的内阻RSS为30-50mΩ，当电流经过MOSFET管时，根据欧姆定律，过电流检测最小值为(0.15-0.015)*1000/50＝2.7A，最大值为(0.15+0.015)*1000/30＝5.5A，即过电流检测值在2.7-5.5A之间。因此，在控制IC不变(即VM过流检测电压固定)的情况下，过电流保护值的大小取决于MOSFET管Q1和Q2的内阻。
然而快充电池需要实现大电流充电，因此当使用图1所示电路进行电流检测时，流经MOSFET Q1和Q2的电流很大，通常会在四五安培左右，MOSFET Q1和Q2有持续的大电流流过而导致MOSFET管表面的温度升高(P＝I*I*R)，由此MOSFET的内阻会随温度的变化而变化，从而导致电流检测精度大大降低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种快充电池保护板的电流检测电路，以避免大电流对检测结果的影响，提高电流检测精度。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种快充电池保护板的电流检测电路，包括锂电池、负载、锂电池保护芯片、充放电保护模块以及电流检测电阻，所述负载串联于所述锂电池的正极和负极之间而形成负载回路，所述充放电保护模块与所述负载回路以及所述锂电池保护芯片连接，用于导通或断开所述负载回路，所述电流检测电阻串联于所述锂电池的负极和所述负载之间，所述电流检测电阻的两端分别与所述锂电池保护芯片的固定输入端和检测端连接，所述锂电池保护芯片在所述电流检测电阻两端的电压高于过流电压值时输出控制电平至所述充放电保护模块以截止所述负载回路。
与现有技术相比，本实用新型快充电池保护板的电流检测电路包括锂电池、负载、锂电池保护芯片、充放电保护模块以及电流检测电阻，其中锂电池保护芯片通过电流检测电阻两端的电压检测负载回路中是否发生过电流，并在电流过大时输出控制电平至充放电保护模块以截止负载回路，由于电流检测电阻的内阻波动区间非常小，因此在大电流充电时电流检测电路的检测范围大大的缩小了，同时电流检测电阻的内阻与温度变化无关，避免了大电流充电时温度变化对电流检测精度的影响，提高了电流检测精度。
较佳地，所述充放电保护模块包括场效应管Q1和Q2，所述场效应管Q2的栅极与所述锂电池保护芯片的第一输出端连接，所述场效应管Q2的源极与所述锂电池的负极连接，所述场效应管Q2的漏极与所述场效应管Q1的漏极连接，所述场效应管Q1的栅极与所述锂电池保护芯片的第二输出端连接，所述场效应管Q1的源极与所述负载连接。
较佳地，所述场效应管Q1和Q2均为N型场效应管。
较佳地，所述快充电池保护板的电流检测电路还包括电阻R1和电容C1，所述电阻R1的一端与所述锂电池的正极连接，所述电阻R1的另一端与所述电容C1的一端以及所述锂电池保护芯片的脚VCC连接，所述电容C1的另一端与所述电流检测电阻的一端以及所述锂电池保护芯片的固定输入端连接，所述电流检测电阻的另一端与所述锂电池保护芯片的检测端连接。
较佳地，所述快充电池保护板的电流检测电路还包括电阻R2，所述电阻R2的一端与所述场效应管Q1的源极连接，所述电阻R2的另一端与所述锂电池保护芯片的脚VM连接。
通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
附图说明
图1为现有技术中电流检测电路的电路图。
图2为本实用新型快充电池保护板的电流检测电路一实施例的电路图。
具体实施方式
现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
请参考图2，本实用新型快充电池保护板的电流检测电路100包括锂电池BT、负载RL、锂电池保护芯片U1、充放电保护模块以及电流检测电阻RS，其中负载RL串联于锂电池BT的正极B+和负极B-之间而形成负载回路，充放电保护模块与负载回路以及锂电池保护芯片U1连接，用于导通或断开负载回路，电流检测电阻RS串联于锂电池BT的负极B-和负载RS之间，且电流检测电阻RS的两端分别与锂电池保护芯片U1的固定输入端和检测端(分别为脚VSS和脚CS)连接，锂电池保护芯片U1在电流检测电阻RS两端的电压高于预设的过流电压值时输出控制电平至充放电保护模块以截止负载回路。
具体的，如图2所示，充放电保护模块包括场效应管Q1和Q2，场效应管Q2的栅极与锂电池保护芯片U1的第一输出端(脚OD)连接，场效应管Q2的源极与锂电池BT的负极B-(具体为通过电阻RS与锂电池BT的负极B-)连接，场效应管Q2的漏极与场效应管Q1的漏极连接，场效应管Q1的栅极与锂电池保护芯片U1的第二输出端(脚OC)连接，场效应管Q1的源极与负载RL连接，第一输出端和第二输出端输出高低电平(即控制电平)至充放电保护模块。此外，本实施例中场效应管Q1和Q2为N型场效应管。
工作时，锂电池保护芯片U1通过检测电流检测电阻RS两端的电压(即脚CS和脚VSS之间的电压)来实现电流检测，由于锂电池保护芯片U1的脚VSS输入的电压为固定值，因此通过检测端CS输入的电压即可确定电流检测电阻RS两端的电压。具体的，在正常充放电的情况下，场效应管Q1和Q2都处于导通状态，此时负载回路导通；在过电流(包括充电过电流和放电过电流)的情况下，锂电池保护芯片U1的检测端(即输入端CS)的电压达到锂电池保护芯片U1的过流电压值(预设的电压值)以上时，锂电池保护芯片U1通过第一输出端和第二输出端(即脚OC和脚OD)输出控制电平至充放电保护模块以控制场效应管Q2和Q1的导通或截止，从而实现过电流保护。具体的，充电过电流时，锂电池保护芯片U1输出控制电平关断场效应管Q2以实现充电过流保护；放电过流时，锂电池保护芯片U1输出控制电平关断场效应管Q1以实现放电过流保护，其中场效应管Q1或Q2截止时负载回路断开。如：锂电池保护芯片U1的检测端CS的过流电压值为0.030V±0.0045(也即当脚CS输入的电压为0.030V±0.0045时，认为此时负载回路中的电流值过大)，电流检测电阻RS的内阻为5mΩ±1％，则电流检测电路100的过流检测范围为：最小值(0.030-0.0045)*1000/(5+5*1％)＝5.05A，最大值为(0.030+0.0045)*1000/(5-5*1％)＝6.96A，即过电流检测值在5.05-6.96A之间。其检测范围比图1所示电流检测电路的检测范围大大的缩小了，也即大大提高了电流检测精度。同时，电流检测是通过电流检测电阻RS两端的电压以及电流检测电阻RS的阻值实现的，与场效应管Q1和Q2无关，因此，快速充电过程中大电流持续流过场效应管Q1和Q2导致其发热，也不会影响电流检测的精度。
再请参考图2，电流检测电路100还包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2和电容C3，其中电阻R1的一端与锂电池BT的正极B+连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端以及锂电池保护芯片U1的脚2(VCC)连接，电容C1的另一端与锂电池BT的负极B-、电流检测电阻RS的一端以及锂电池保护芯片U1的固定输入端(即脚VSS)连接，电阻R2的一端与场效应管Q1的源极连接，电阻R2的另一端与锂电池保护芯片U1的脚4(VM)连接，电容C2的一端与场效应管Q2的源极连接，电容C2的另一端与电容C3的一端连接，电容C3的另一端与电池BT的正极B+连接。其中电阻R1和电容C1用于稳定锂电池保护芯片U1的输入电压，电阻R2用于在充电器反接或连接充电电压高于极限值的充电器时起限流作用。此外，如图2所示，场效应管Q2和Q1的源极与漏极之间均并联有一个二极管。
以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
Claims (5)
1.一种快充电池保护板的电流检测电路，包括锂电池、负载、锂电池保护芯片以及充放电保护模块，所述负载串联于所述锂电池的正极和负极之间而形成负载回路，所述充放电保护模块与所述负载回路以及所述锂电池保护芯片连接，用于导通或断开所述负载回路，其特征在于，还包括电流检测电阻，所述电流检测电阻串联于所述锂电池的负极和所述负载之间，所述电流检测电阻的两端分别与所述锂电池保护芯片的固定输入端和检测端连接，所述锂电池保护芯片在所述电流检测电阻两端的电压高于过流电压值时输出控制电平至所述充放电保护模块以截止所述负载回路。
2.如权利要求1所述的快充电池保护板的电流检测电路，其特征在于，所述充放电保护模块包括场效应管Q1和Q2，所述场效应管Q2的栅极与所述锂电池保护芯片的第一输出端连接，所述场效应管Q2的源极与所述锂电池的负极连接，所述场效应管Q2的漏极与所述场效应管Q1的漏极连接，所述场效应管Q1的栅极与所述锂电池保护芯片的第二输出端连接，所述场效应管Q1的源极与所述负载连接。
3.如权利要求2所述的快充电池保护板的电流检测电路，其特征在于，所述场效应管Q1和Q2均为N型场效应管。
4.如权利要求2所述的快充电池保护板的电流检测电路，其特征在于，还包括电阻R1和电容C1，所述电阻R1的一端与所述锂电池的正极连接，所述电阻R1的另一端与所述电容C1的一端以及所述锂电池保护芯片的脚VCC连接，所述电容C1的另一端与所述电流检测电阻的一端以及所述锂电池保护芯片的固定输入端连接，所述电流检测电阻的另一端与所述锂电池保护芯片的检测端连接。
5.如权利要求2所述的快充电池保护板的电流检测电路，其特征在于，还包括电阻R2，所述电阻R2的一端与所述场效应管Q1的源极连接，所述电阻R2的另一端与所述锂电池保护芯片的脚VM连接。
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