CN207896656U - 一种电池保护板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池保护板，其特征在于,包括锂电池、电池保护模块、欠压保护解除模块、欠压状态判断模块、电池电压检测模块和输入输出模块；本实用新型采用欠压保护解除模块、欠压状态判断模块和电池电压检测模块，当锂电池长时间存放或过放电的情况下，可根据检测到的电池两端的电压值对IC驱动电路进行调整，使IC摆脱了硬件驱动电路的限制，进而解除欠压保护状态，具有结构简单，稳定性高，保护性好，通用性强，成本低的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于电子领域，涉及一种电池保护板。
背景技术
电池保护板，顾名思义锂电池保护板主要是针对可充电(一般指锂电池)起保护作用的集成电路板。锂电池(可充型)之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块带采样电阻的保护板和一片电流保险器出现。
传统的电池保护板只具备简单的过充、过放、过流、短路功能，电池保护板整体性能完全依赖于集成芯片MM3280JB7NRH，导致锂电池在长期储存后，出现欠压保护不恢复的现象，即使接入充电器，IC欠压保护依然处于开启状态，用户如果遇到这种情况，只能通过专业人员进行“激活”，造成极大的不便。
同时，该芯片所提供的参考电路如说明书附图中的图1所示，R1和R2是防止电池逆充电以及在连接IC绝对最大额定值以上的充电器时起到限流作用，R1和R2的值如果在比较小的情况下，I C自耗散功率将超过容许范围，且该范围受IC内部设计影响已固定，所以R1和R2的值之和务必在1K以上，R2的值在较大的情况下，在过放电保护状态后即使接上充电器也有可能不恢复，折中考虑将其取值为2K，但由于锂电池长时间存放或过放电，电池两端电压远远低于过放电保护的门限电压，仍然会出现欠压保护不恢复的现象，因此急需寻找一种能够满足使用需求的方案。
发明内容
有鉴于此，本实用新型旨在克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个，提出一种结构简单，稳定性强，可实现当锂电池长时间存放或过放电的情况下，可根据检测到的电池两端的电压值对I C驱动电路进行调整，使IC摆脱了硬件驱动电路的限制，进而解除欠压保护状态的一种电池保护板，其包括锂电池、电池保护模块、欠压保护解除模块、欠压状态判断模块、电池电压检测模块和输入输出模块；
锂电池，所述锂电池的一端与电池保护模块相连接，作用是储存电量，为电池保护板的保护对象；
电池保护模块，所述电池保护模块的一端与所述锂电池连接，另一端与欠压保护解除模块相连接，同时所述电池保护模块和电池电压检测模块也相连接，对锂电池进行过充保护、过放保护、过流保护和短路保护；
欠压保护解除模块，所述欠压保护解除模块的一端与所述电池保护模块相连接，另一端连接欠压状态判断模块，作用是根据欠压状态判断模块的反馈电平，选择是否解除欠压保护；
欠压状态判断模块，所述欠压状态判断模块的一端与所述欠压保护解除模块相连接，另一端与电池电压检测模块相连接，将电池电压检测模块检测到的电池电压与欠压状态判断模块内的基准电压进行比较，判断锂电池是否处于欠压状态；
电池电压检测模块，所述电池电压检测模块的一端与所述欠压状态判断模块相连接，另一端与输入输出模块相连接，对锂电池电压进行相位平移并进行采集；
输入输出模块，所述输入输出模块与所述电池电压检测模块相连接，实现整个系统与负载或充电器之间的连接，同时对电源纹波进行抑制，并具有NTC温度反馈使能引脚可以为连接的充电器提供过温保护电平。
根据本专利背景技术中对现有技术所述，传统的电池保护板只具备简单的过充、过放、过流、短路功能，电池保护板整体性能完全依赖于集成芯片MM3280JB7NRH，导致锂电池在长期储存后，出现欠压保护不恢复的现象，即使接入充电器，I C欠压保护依然处于开启状态，用户如果遇到这种情况，只能通过专业人员进行“激活”，造成极大的不便，因此需要寻找一种能够满足使用需求的方案；而本实用新型公开的电池保护板采用欠压保护解除模块、欠压状态判断模块和电池电压检测模块，当锂电池长时间存放或过放电的情况下，可根据检测到的电池两端的电压值对IC驱动电路进行调整，使IC摆脱了硬件驱动电路的限制，进而解除欠压保护状态，具有结构简单，稳定性高，保护性好，通用性强，成本低的优点。
另外，根据本实用新型公开的电池保护板还具有如下附加技术特征：
进一步地，所述电池保护模块采用的保护I C是SOT-23-6封装MM3280JB7NRH型号的I C。
进一步地，所述电池保护模块采用的MOSFET是TSSOP-8封装SSF2810EH2型号的MOSFET。
进一步地，所述电池保护模块采用的PTC是1206封装LP-NSML300型号的PTC。
进一步地，所述电池电压检测模块采用的运算放大器是SOT-8封装LM358型号的运算放大器。
进一步地，所述欠压状态判断模块采用的运算放大器是SOT-8封装LM358型号的运算放大器。
进一步地，所述欠压保护解除模块采用的NMOS管是SOT-23封装S I2302型号的NMOS管。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是电池保护板的现有技术参考电路图；
图2是本申请电池保护板的电路结构图；
图3是本申请电池保护板的电路图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“相连接”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
根据本专利背景技术中对现有技术所述，传统的电池保护板只具备简单的过充、过放、过流、短路功能，电池保护板整体性能完全依赖于集成芯片MM3280JB7NRH，导致锂电池在长期储存后，出现欠压保护不恢复的现象，即使接入充电器，I C欠压保护依然处于开启状态，用户如果遇到这种情况，只能通过专业人员进行“激活”，造成极大的不便，因此需要寻找一种能够满足使用需求的方案；而本实用新型公开的电池保护板采用欠压保护解除模块3、欠压状态判断模块4和电池电压检测模块5，当锂电池长时间存放或过放电的情况下，可根据检测到的电池两端的电压值对IC驱动电路进行调整，使IC摆脱了硬件驱动电路的限制，进而解除欠压保护状态，具有结构简单，稳定性高，保护性好，通用性强，成本低的优点。
参照图2中所示的实施例，锂电池1与电池保护模块2相连接，电池保护模块2的另一端与欠压保护解除模块3相连接，同时电池保护模块2和电池电压检测模块5也相连接，对锂电池进行过充保护、过放保护、过流保护和短路保护，欠压保护解除模块3的另一端连接欠压状态判断模块4，根据欠压状态判断模块4的反馈电平，选择是否解除欠压保护，欠压状态判断模块4的另一端与电池电压检测模块5相连接，将电池电压检测模块5检测到的电池电压与欠压状态判断模块4内的基准电压进行比较，判断锂电池1是否处于欠压状态，电池电压检测模块5的另一端与输入输出模块6相连接，对锂电池1电压进行相位平移并进行采集，进而输入输出模块6实现整个系统与负载或充电器之间的连接，同时对电源纹波进行抑制，并具有NTC温度反馈使能引脚可以为连接的充电器提供过温保护电平，具有结构简单，稳定性高，保护性好，通用性强，成本低的明显优点。
参照图3所示的实施例，当整个系统处于充电状态时，U2、U3的供电电源VDD与VSS分别由P+与P-提供电量，当出现欠压保护状态，说明电池电压过低，Q2截止，充电回路处于断路状态，无法对锂电池进行充电，此时，由锂电池和R5组成的串联回路中，锂电池电压间接的可以通过B+点的电压与B-点的电压之差求得；即通过运算放大器U3构成的减法器对B+点的电压和B-点的电压做减法，得到锂电池的实际电压。将得到的锂电池电压利用运算放大器U2与稳压管D1产生的2.4V基准电压进行比较，如果锂电池的电压大于2.4V，U2的输出端输出低电平，Q3截止，整个系统正常工作。如果锂电池的电压小于2.4V，说明此时I C处于欠压保护状态，U2的输出端输出高电平，Q3导通，R2与R6并联，相当于减小了R2的阻值，使欠压保护的状态恢复；当整个系统处于放电状态时，U2、U3的供电电源VDD与VSS分别由锂电池端的B+与B-提供电量，当出现欠压保护状态后，VSS与B-之间处于断路状态，U2、U3不工作，所以不会影响到过放电保护功能。
另外，根据本实用新型公开的电池保护板还具有如下附加技术特征：
根据本实用新型的一些实施例，所述电池保护模块2采用的保护IC是SOT-23-6封装MM3280JB7NRH型号的IC。
根据本实用新型的一些实施例，所述电池保护模块2采用的MOSFET是TSSOP-8封装SSF2810EH2型号的MOSFET。
根据本实用新型的一些实施例，所述电池保护模块2采用的PTC是1206封装LP-NSML300型号的PTC。
根据本实用新型的一些实施例，所述电池电压检测模块5采用的运算放大器是SOT-8封装LM358型号的运算放大器。
根据本实用新型的一些实施例，所述欠压状态判断模块4采用的运算放大器是SOT-8封装LM358型号的运算放大器。
根据本实用新型的一些实施例，所述欠压保护解除模块3采用的NMOS管是SOT-23封装SI2302型号的NMOS管。
任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。
尽管参照本实用新型的多个示意性实施例对本实用新型的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本实用新型原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本实用新型的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种电池保护板，其特征在于,包括：锂电池、电池保护模块、欠压保护解除模块、欠压状态判断模块、电池电压检测模块和输入输出模块；
锂电池，所述锂电池的一端与电池保护模块相连接，作用是储存电量，为电池保护板的保护对象；
电池保护模块，所述电池保护模块的一端与所述锂电池连接，另一端与欠压保护解除模块相连接，同时所述电池保护模块和电池电压检测模块也相连接，对锂电池进行过充保护、过放保护、过流保护和短路保护；
欠压保护解除模块，所述欠压保护解除模块的一端与所述电池保护模块相连接，另一端连接欠压状态判断模块，作用是根据欠压状态判断模块的反馈电平，选择是否解除欠压保护；
欠压状态判断模块，所述欠压状态判断模块的一端与所述欠压保护解除模块相连接，另一端与电池电压检测模块相连接，将电池电压检测模块检测到的电池电压与欠压状态判断模块内的基准电压进行比较，判断锂电池是否处于欠压状态；
电池电压检测模块，所述电池电压检测模块的一端与所述欠压状态判断模块相连接，另一端与输入输出模块相连接，对锂电池电压进行相位平移并进行采集；
输入输出模块，所述输入输出模块与所述电池电压检测模块相连接，实现整个系统与负载或充电器之间的连接，同时对电源纹波进行抑制，并具有NTC温度反馈使能引脚可以为连接的充电器提供过温保护电平。
2.根据权利要求1所述的电池保护板，其特征在于，所述电池保护模块采用的保护IC是SOT-23-6封装MM3280JB7NRH型号的IC。
3.根据权利要求1所述的电池保护板，其特征在于，所述电池保护模块采用的MOSFET是TSSOP-8封装SSF2810EH2型号的MOSFET。
4.根据权利要求1所述的电池保护板，其特征在于，所述电池保护模块采用的PTC是1206封装LP-NSML300型号的PTC。
5.根据权利要求1所述的电池保护板，其特征在于，所述电池电压检测模块采用的运算放大器是SOT-8封装LM358型号的运算放大器。
6.根据权利要求1所述的电池保护板，其特征在于，所述欠压状态判断模块采用的运算放大器是SOT-8封装LM358型号的运算放大器。
7.根据权利要求1所述的电池保护板，其特征在于，所述欠压保护解除模块采用的NMOS管是SOT-23封装SI2302型号的NMOS管。
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| CN110571891A (zh) * | 2019-10-16 | 2019-12-13 | 深圳市誉娇诚科技有限公司 | 锂离子电池充放电硬件二次防护电路 |
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