CN207283154U - 一种锂电池保护电路 - Google Patents

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Abstract

一种锂电池保护电路,包括MOS管Q5,该MOS管Q5的源级与电池负极相连,该MOS管Q5漏级与MOS管Q6的源级相连,该MOS管漏级为第二输出端,该MOS管Q5栅极与电阻R4的第一端相连,该电阻R4的第二端与三极管Q1的集电极相连,该三极管Q1的发射极与电池正极相连;该三极管Q1的基极经电阻R2与三极管Q3的集电极相连,该三极管Q3发射极接地,该三极管Q3基极与控制器第一控制端口相连。本实用设置的电池保护电路,能够采集电池的电压,电路和温度,能够对锂电池本身状况进行实时监控,当电池电压不稳,处于过冲电和过放电时,控制器可以通过保护电路将电池与负载或者充电器进行切断,对电路进行保护。

Description

一种锂电池保护电路
技术领域
本实用新型涉及电子领域,具体涉及一种锂电池保护电路。
背景技术
锂离子电池的电解液采用有机溶剂,这给锂离子电池带来了更低的熔点(使得电池能适用于温度更低的场合)和更高的电压平台的同时,也使其沸点低、闪点低、具有可燃性、电池电压接近分解电压、有机溶液粘稠以及导电性能差等问题,其中有机溶剂的闪点低、具有可燃性是锂离子电池出现安全事故的根源。电池的滥用会导致电池内部的热效应(主要包括SEI膜的分解、嵌锂负极与电解液的反应、电解液的分解、正极活性物质的分解、过充电埋原子与电解热的反应、欧姆热效应及短路等)加剧,这是锂离子电池出现安全性问题的起因,并最终表现为热失控。导致热失控的外因主要有严重过充电和过放电、电池过流和过温。
因此除了外部充电装置有必要的保护措施之外,锂电池本身也需具备一定的自我保护功能,以防止因为不当的充放电或者温度导致安全事故的发生。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足,提出一种锂电池保护电路,具体技术方案如下:
一种锂电池保护电路,其特征在于:包括MOS管Q5,该MOS管Q5的源级与电池负极相连,该MOS管Q5漏级与MOS管Q6的源级相连,该MOS管漏级为第二输出端,该MOS管Q5栅极与电阻R4的第一端相连,该电阻R4的第二端与三极管Q1的集电极相连,该三极管Q1的发射极与电池正极相连;
该三极管Q1的基极经电阻R2与三极管Q3的集电极相连,该三极管Q3 发射极接地,该三极管Q3基极与控制器第一控制端口相连;
该MOS管Q6的栅极经电阻R5与三极管Q2的集电极相连,该三极管Q2 的发射极与所述电池正极相连,该三极管Q2基极经电阻R3与三极管Q4集电极相连,该三极管Q4发射极接地,该三极管Q4基极与控制器第二控制端口相连;
所述MOS管Q6的漏级与电阻R9第一端相连,该电阻R9第二端与控制器的第一检测端口相连;
所述电阻R1和所述电阻R6的公共端为电压采集端口,该电压采集端口与控制器第二检测端口相连。
为更好的实现本实用新型,可进一步为:所述电池输出端还与过热保护电路相连,所述过热保护电路包括MOS管Q5,该MOS管Q5的源级与所述电池正极相连,该MOS管Q5的漏级为第一输出端;
所述MOS管Q5的栅极经电阻R20与三极管Q6的集电极相连,该三极管 Q6的发射极接地,该三极管Q6的基极经电阻R30与控制器的第三控制端口相连。
进一步地:所述控制器为单片机,该单片机型号STC15F101W_SOP8_DIP8。
进一步地:在所述MOS管Q6的栅极和漏级之间跨接有电阻R8,所述MOS 管Q6的漏级还与稳压二极管D2的阳极相连,该稳压二极管D2的阴极与所述 MOS管Q6的栅极相连。
本实用新型的有益效果为:本实用设置的电池保护电路,能够采集电池的电压,电路和温度,能够对锂电池本身状况进行实时监控,当电池电压不稳,处于过冲电和过放电时,控制器可以通过保护电路将电池与负载或者充电器进行切断,对电路进行保护。当电池内部温度超过70摄氏度度,切断电池内部电路,提升锂电池的使用安全性。
附图说明
图1为本发明电路结构图;
图2为过热保护电路图;
图3为控制器电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1至图3所示:一种锂电池保护电路,包括MOS管Q5,该MOS管 Q5的源级与电池负极相连,该MOS管Q5漏级与MOS管Q6的源级相连,该 MOS管漏级为第二输出端,该MOS管Q5栅极与电阻R4的第一端相连,该电阻R4的第二端与三极管Q1的集电极相连,该三极管Q1的发射极与电池正极相连;
在MOS管Q6的栅极和漏级之间跨接有电阻R8,MOS管Q6的漏级还与稳压二极管D2的阳极相连,该稳压二极管D2的阴极与MOS管Q6的栅极相连。
该三极管Q1的基极经电阻R2与三极管Q3的集电极相连,该三极管Q3 发射极接地,该三极管Q3基极与控制器第一控制端口相连,控制器为单片机,该单片机型号STC15F101W_SOP8_DIP8。
该MOS管Q6的栅极经电阻R5与三极管Q2的集电极相连,该三极管Q2 的发射极与电池正极相连,该三极管Q2基极经电阻R3与三极管Q4集电极相连,该三极管Q4发射极接地,该三极管Q4基极与控制器第二控制端口相连;
MOS管Q6的漏级与电阻R9第一端相连,该电阻R9第二端与控制器的第一检测端口相连;
电阻R1和电阻R6的公共端为电压采集端口,该电压采集端口与控制器第二检测端口相连。
电池输出端还与过热保护电路相连,过热保护电路包括MOS管Q5,该MOS 管Q5的源级与电池正极相连,该MOS管Q5的漏级为第一输出端;
MOS管Q5的栅极经电阻R20与三极管Q6的集电极相连,该三极管Q6的发射极接地,该三极管Q6的基极经电阻R30与控制器的第三控制端口相连。
本实用新型工作原理:控制器分别采集电池负极和电阻R9第二端的电压,控制器将电阻R9第二端电压与电池负极电压做差后,得出MOS管Q5和MOS 管Q6的等效电阻上的压降,当等效电阻的压降超过设定的阈值时,该模式为过流负载,控制器第一控制端口输出低电平,三极管Q3基极得到低电平,断开输出。当控制器通过第二检测端口检测到电池电压低于安全值后,该模式为过放电,控制器第一控制端口输出低电平,关闭电池输出。当控制器通过第二检测端口检测到电池电压高于安全值后,该模式为过充电,控制器通过第二控制端口输出端低电平,关闭充电器输入。当过热时,控制器的第三控制端口输出低电平,电池与负载端口连接。

Claims (4)

1.一种锂电池保护电路,其特征在于:包括MOS管Q5,该MOS管Q5的源级与电池负极相连,该MOS管Q5漏级与MOS管Q6的源级相连,该MOS管漏级为第二输出端,该MOS管Q5栅极与电阻R4的第一端相连,该电阻R4的第二端与三极管Q1的集电极相连,该三极管Q1的发射极与电池正极相连;
该三极管Q1的基极经电阻R2与三极管Q3的集电极相连,该三极管Q3发射极接地,该三极管Q3基极与控制器第一控制端口相连;
该MOS管Q6的栅极经电阻R5与三极管Q2的集电极相连,该三极管Q2的发射极与所述电池正极相连,该三极管Q2基极经电阻R3与三极管Q4集电极相连,该三极管Q4发射极接地,该三极管Q4基极与控制器第二控制端口相连;
所述MOS管Q6的漏级与电阻R9第一端相连,该电阻R9第二端与控制器的第一检测端口相连;
所述电阻R1和所述电阻R6的公共端为电压采集端口,该电压采集端口与控制器第二检测端口相连。
2.根据权利要求1所述一种锂电池保护电路,其特征在于:所述电池输出端还与过热保护电路相连,所述过热保护电路包括MOS管Q5,该MOS管Q5的源级与所述电池正极相连,该MOS管Q5的漏级为第一输出端;
所述MOS管Q5的栅极经电阻R20与三极管Q6的集电极相连,该三极管Q6的发射极接地,该三极管Q6的基极经电阻R30与控制器的第三控制端口相连。
3.根据权利要求1所述一种锂电池保护电路,其特征在于:所述控制器为单片机,该单片机型号为STC15F101W_SOP8_DIP8。
4.根据权利要求1所述一种锂电池保护电路,其特征在于:在所述MOS管Q6的栅极和漏级之间跨接有电阻R8,所述MOS管Q6的漏级还与稳压二极管D2的阳极相连,该稳压二极管D2的阴极与所述MOS管Q6的栅极相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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