CN207426737U - 锂电池低阻保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种锂电池低阻保护电路，包括保护IC以及MOS管；所述保护IC的VDD端与电芯的正极端连接，所述保护IC的VSS端与电芯的负极端以及外部接入端的负极连接，所述MOS管包括相同的第一MOS管以及第二MOS管，所述第一MOS管的漏极与所述第二MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极与电芯的正极端连接，所述第一MOS管的栅极与所述保护IC的CHG端连接，所述第二MOS管的源极连接外部接入端的正极，所述第二MOS管的栅极与所述保护IC的DSG端连接，所述保护IC的PACK端连接外部接入端的正极；所述保护IC包括检测模块、控制模块、升压模块以及OTP模块。本实用新型提出的锂电池低阻保护电路，旨在降低保护电路的内阻，避免造成严重的发热问题。

Description

锂电池低阻保护电路

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别是涉及一种锂电池低阻保护电路。

背景技术

智能手机因为其强大的功能成为人们日常生活中不可缺少的物品，但是智能手机的电池续航能力一般，是当前急需解决的一个问题，为了解决这个问题，不少手机厂商采用快充技术，以通过减少充电时间来提升用户体验。然而，快充技术由于充电电流较大，再加上电池本身存在的内阻，会引起严重的发热问题。现有的快充锂电池，其保护电路内阻基本组成包括：PCB、MOSFET、Rsense、connector(连接器)、二次保护器件等，通过采用Rsense(电流检测电阻)作为过流检测的器件，这样会增加了电池内阻，但是缺少Rsense(电流检测电阻)作为过流检测的器件，则无法进行过流检测，无法起到过流保护的作用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种锂电池低阻保护电路，旨在降低保护电路的内阻，避免造成严重的发热问题。

本实用新型提出了一种锂电池低阻保护电路，包括保护IC以及MOS管；

所述保护IC的VDD端与电芯的正极端连接，所述保护IC的VSS端与电芯的负极端以及外部接入端的负极连接，所述MOS管包括相同的第一MOS管以及第二MOS管，所述第一MOS管的漏极与所述第二MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极与电芯的正极端连接，所述第一MOS管的栅极与所述保护 IC的CHG端连接，所述第二MOS管的源极连接外部接入端的正极，所述第二 MOS管的栅极与所述保护IC的DSG端连接，所述保护IC的PACK端连接外部接入端的正极；

所述保护IC包括检测模块、控制模块、升压模块以及OTP模块，所述控制模块分别与所述保护IC的VDD端、PACK端、BAT端、检测模块、升压模块的一端以及OTP模块电连接，所述升压模块的另一端与所述保护IC的CHG端以及DSG端电连接，所述检测模块用于检测所述保护IC的温度，并将温度信号发送至所述控制模块，所述升压模块用于使得栅极驱动电压升高且处于稳定值，并将栅极驱动电压信号发送至所述控制模块，所述OTP模块存储所述MOS 管在所述保护IC处于不同的温度和栅极驱动电压下对应的内阻值以及过流检测电压的曲线。

进一步地，所述保护IC还包括电源模块以及比较器模块，所述控制模块通过所述电源模块与所述保护IC的VDD端电连接，所述控制模块通过所述比较器模块与所述保护IC的BAT端电连接。

进一步地，还包括滤波电路，所述滤波电路包括电容C1以及保护电阻R1，所述保护电阻R1的一端与电芯的正极端连接，所述保护电阻R1的另一端与所述保护IC的VDD端连接，所述电容C1的一端与电芯的负极端连接，所述电容 C1的另一端与所述保护IC的VDD端连接。

进一步地，还包括滤波电容C2，所述滤波电容C2的一端与所述保护IC的PACK端以及外部接入端的正极连接，所述滤波电容C2的另一端与所述保护IC 的VSS端以及电芯的负极端连接。

进一步地，还包括限流电阻R2，所述限流电阻R2的一端与所述电芯的正极端连接，所述限流电阻R2的另一端与所述保护IC的BAT端连接。

进一步地，所述第一MOS管以及第二MOS管均为NMOS管。

本实用新型的有益效果为：通过用所述MOS管替代Rsense(电流检测电阻)进行过流检测，能减小保护电路的内阻，通过保护IC中的升压模块使得栅极驱动电压升高且处于稳定值，从而使得所述MOS管的内阻值变小，进一步减小保护电路的内阻，实现降低保护电路的内阻，避免造成严重的发热问题。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的锂电池低阻保护电路；

图2为本实用新型一实施例中的保护IC的结构框图；

图3为本实用新型一实施例中的MOS管的结构框图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1至图3，提出本实用新型一实施例的锂电池低阻保护电路，包括保护IC10以及MOS管20。上述保护IC10的VDD端为电源供电端，用于对保护IC10进行供电，上述的VDD端与电芯的正极端连接；上述保护IC10的 VSS端与电芯的负极端以及外部接入端的负极分别连接。上述MOS管20包括第一MOS管210以及第二MOS管220，上述第一MOS管210以及第二MOS管220为相同类型的MOS管，上述第一MOS管210的漏极以及第二 MOS管220的漏极进行连接。上述第一MOS管210的源极与电芯的正极端连接；上述第一MOS管210的栅极与上述保护IC10的CHG端连接。上述第二MOS管220的源极连接外部接入端的正极；上述第二MOS管220的栅极与上述保护IC10的DSG端连接。上述CHG端等同于一般保护IC10的COUT 端，用于作为过充电的控制端，上述DSG端等同于一般保护IC10的DOUT 端，用于作为过放电的控制端。上述保护IC10的PACK端连接外部接入端的正极。

上述保护IC10包括检测模块140、控制模块110、升压模块120以及OTP 模块130。上述控制模块110分别与上述保护IC10的VDD端、PACK端、BAT 端、检测模块140、升压模块120的一端以及OTP模块130电连接，上述升压模块120的另一端与上述保护IC10的CHG端以及DSG端电连接。上述检测模块140为温度检测模块，上述温度检测模块用于检测上述保护IC10内的环境温度，上述MOS管20的温度与上述保护IC10的温度相差不大，用保护 IC10内的环境温度来替代上述MOS管20的温度，实现对上述MOS管20的温度的近似检测，上述检测模块140会将温度信号发送至上述控制模块110。

上述MOS管20的内阻随其栅极驱动电压的变大而变小，栅极驱动电压取决于电芯电压，且当电芯电压高时，上述MOS管20的栅极驱动电压大，上述MOS管20的内阻小；当电芯电压小时，上述MOS20管的栅极驱动电压小，上述MOS管20的内阻大，上述升压模块120用于使得上述保护IC10的栅极驱动电压升高且处于稳定值，从而能减小上述MOS管20的内阻，进而减小整体保护电路中的内阻，上述升压模块120会将栅极驱动电压信号发送至上述控制模块110。

上述OTP模块130存储上述MOS管20在保护IC10处于不同的温度和栅极驱动电压下对应的内阻值以及过流检测电压的曲线。在本实施例中，通过取消Rsense(电流检测电阻)，极大的减小整体保护电路中的内阻。上述升压模块120会使得上述保护IC10输出至上述MOS管20的栅极驱动电压升高且处于稳定值，而上述OTP模块130存储不同栅极驱动电压下和不同温度情况下的上述MOS管20对应的内阻值以及过流检测电压曲线，当充放电过程中，上述保护IC10通过上述升压模块120获取栅极驱动电压信号，并通过温度检测模块140获取温度信号，上述保护IC10根据获取栅极驱动电压值信号以及温度信号，直接从上述OTP模块130存储的曲线中获取得到上述MOS 管20的对应的内阻值以及对应的过流检测电压，进而判断过流检测电压是否大于充电过流阈值或是放电过流阈值；当获取的过流检测电压大于充电过流阈值，则表明电路处于充电过流状态，上述CHG端由高电平变为低电平，从而关断第一MOS管210，使得电芯得到保护；当获取的过流检测电压大于放电过流阈值，则表明处于放电过流状态，上述DSG端由高电平变为低电平，从而关断第二MOS管220，使得电芯得到保护。通过用上述MOS管20替代Rsense(电流检测电阻)进行过流检测，能减小保护电路的内阻，通过保护 IC10中的升压模块120使得栅极驱动电压升高且处于稳定值，从而使得上述 MOS管20的内阻值变小，进一步减小保护电路的内阻，实现降低保护电路的内阻，避免造成严重的发热问题。

本实施例中的锂电池低阻保护电路，上述保护IC10还包括电源模块150 以及比较器模块160，上述控制模块110通过上述电源模块150与上述保护 IC10的VDD端电连接，上述控制模块110通过上述比较器模块160与上述保护IC10的BAT端电连接。上述电源模块150对上述保护IC10的VDD端的输入电压进行处理，给上述保护IC10中的其它模块进行供电，上述比较器模块160用于对上述保护IC10进行短路保护。

本实施例中的锂电池低阻保护电路，还包括滤波电路，上述滤波电路包括电容C1以及保护电阻R1，上述保护电阻R1的一端与电芯的正极端连接，上述保护电阻R1的另一端与上述保护IC10的VDD端连接，上述电容C1的一端与电芯的负极端连接，上述电容C1的另一端与上述保护IC10的VDD端连接，上述保护电阻R1以及电容C1一起作为保护IC10的滤波电路，滤除交流电成分，使VDD输入端的直流电更加平滑。

本实施例中的锂电池低阻保护电路，还包括滤波电容C2，上述滤波电容 C2的一端与上述保护IC10的PACK端以及外部接入端的正极连接；上述滤波电容C2的另一端与上述保护IC10的VSS端以及电芯的负极端连接，上述滤波电容C2用于滤除整个保护电路中的交流电成分，使得整个保护电路中的直流电更加平滑。

本实施例中的锂电池低阻保护电路，还包括限流电阻R2，上述限流电阻 R2的一端与上述电芯的正极端连接，上述限流电阻R2的另一端与上述保护 IC10的BAT端连接，上述限流电阻R2减小通过上述保护IC10的电流大小，起到限流作用，避免流入上述保护IC10的电流过大。

本实施例中的锂电池低阻保护电路，上述第一MOS管210以及第二MOS 管220均为NMOS管，上述NMOS管的成本较低，能进一步节省成本。

综上所述，通过用上述MOS管20替代Rsense(电流检测电阻)进行过流检测，能减小保护电路的内阻，通过保护IC10中的升压模块120使得栅极驱动电压升高且处于稳定值，从而使得上述MOS管20的内阻值变小，进一步减小保护电路的内阻，实现降低保护电路的内阻，避免造成严重的发热问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种锂电池低阻保护电路，其特征在于，包括保护IC以及MOS管；

所述保护IC的VDD端与电芯的正极端连接，所述保护IC的VSS端与电芯的负极端以及外部接入端的负极连接，所述MOS管包括相同的第一MOS管以及第二MOS管，所述第一MOS管的漏极与所述第二MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极与电芯的正极端连接，所述第一MOS管的栅极与所述保护IC的CHG端连接，所述第二MOS管的源极连接外部接入端的正极，所述第二MOS管的栅极与所述保护IC的DSG端连接，所述保护IC的PACK端连接外部接入端的正极；

所述保护IC包括检测模块、控制模块、升压模块以及OTP模块，所述控制模块分别与所述保护IC的VDD端、PACK端、BAT端、检测模块、升压模块的一端以及OTP模块电连接，所述升压模块的另一端与所述保护IC的CHG端以及DSG端电连接，所述检测模块用于检测所述保护IC的温度，并将温度信号发送至所述控制模块，所述升压模块用于使得栅极驱动电压升高且处于稳定值，并将栅极驱动电压信号发送至所述控制模块，所述OTP模块存储所述MOS管在所述保护IC处于不同的温度和栅极驱动电压下对应的内阻值以及过流检测电压的曲线。

2.根据权利要求1所述的锂电池低阻保护电路，其特征在于，所述保护IC还包括电源模块以及比较器模块，所述控制模块通过所述电源模块与所述保护IC的VDD端电连接，所述控制模块通过所述比较器模块与所述保护IC的BAT端电连接。

3.根据权利要求1所述的锂电池低阻保护电路，其特征在于，还包括滤波电路，所述滤波电路包括电容C1以及保护电阻R1，所述保护电阻R1的一端与电芯的正极端连接，所述保护电阻R1的另一端与所述保护IC的VDD端连接，所述电容C1的一端与电芯的负极端连接，所述电容C1的另一端与所述保护IC的VDD端连接。

4.根据权利要求1所述的锂电池低阻保护电路，其特征在于，还包括滤波电容C2，所述滤波电容C2的一端与所述保护IC的PACK端以及外部接入端的正极连接，所述滤波电容C2的另一端与所述保护IC的VSS端以及电芯的负极端连接。

5.根据权利要求1所述的锂电池低阻保护电路，其特征在于，还包括限流电阻R2，所述限流电阻R2的一端与所述电芯的正极端连接，所述限流电阻R2的另一端与所述保护IC的BAT端连接。

6.根据权利要求1所述的锂电池低阻保护电路，其特征在于，所述第一MOS管以及第二MOS管均为NMOS管。