CN209896690U - 一次性锂电池监控和保护电路及一次性锂电池 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种一次性锂电池监控和保护电路及一次性锂电池。其中，一次性锂电池监控和保护电路包括储能电路，所述储能电路并联在一次性锂电池的两端；储能电路包括串联连接的二极管和电容，二极管的正极与一次性锂电池的正极相连，二极管的负极通过电容与一次性锂电池的负极相连；过热检测电路，其包括串联连接的第一电阻和第二电阻，第二电阻为热敏电阻，第一电阻的一端连接于二极管和电容的连接点处，另一端通过第二电阻与一次性锂电池的负极相连；第一电阻和第二电阻连接点与主控制器的第一路外部中断输入端相连；过流检测电路。其具有结构简单、成本低的特点，能够对一次性锂电池进行过流保护和过热保护。
Description
技术领域
本公开属于电池监控领域，尤其涉及一种一次性锂电池监控和保护电路及一次性锂电池。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
发明人发现，因一次性锂电池监控和保护专用芯片价格较高，因此在实际使用中，大多数一次性锂电池没有监控和保护电路，对一次性锂电池的使用寿命造成威胁。
实用新型内容
为了解决上述问题，本公开的第一方面提供一次性锂电池监控和保护电路，其具有结构简单和成本低的特点，能够对一次性锂电池进行过流保护和过热保护。
为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
一种一次性锂电池监控和保护电路，包括：
储能电路，所述储能电路并联在一次性锂电池的两端；储能电路包括串联连接的二极管和电容，二极管的正极与一次性锂电池的正极相连，二极管的负极通过电容与一次性锂电池的负极相连；所述储能电路用于为主控制器供电；
过热检测电路，其包括串联连接的第一电阻和第二电阻，第二电阻为热敏电阻，第一电阻的一端连接于二极管和电容的连接点处，另一端通过第二电阻与一次性锂电池的负极相连；第一电阻和第二电阻连接点与主控制器的第一路外部中断输入端相连；
过流检测电路，其包括第三电阻和N型场效应管，第三电阻的一端与一次性锂电池的负极相连，另一端与N型场效应管的栅极相连，N型场效应管的源极与一次性锂电池的负极相连，N型场效应管的漏极与控制端相连且连接在主控制器的第二路外部中断输入端。
作为一种实施方式，所述一次性锂电池监控和保护电路，还包括：
输出控制电路，所述输出控制电路包括P型场效应管，所述P型场效应管的源极和控制端相连且连接在一次性锂电池的正极，P型场效应管的漏极为所述一次性锂电池监控和保护电路的正极输出端；P型场效应管的栅极与主控制器相连。
上述技术方案的优点在于，当主控制器检测到有外部中断时，主控制器控制P型场效应管关闭，从而切断输出，防止电池因短路而发生意外。
作为一种实施方式，所述主控制器还与测温电路相连，所述测温电路用于检测一次性锂电池所处的环境温度并传送至主控制器。
作为一种实施方式，所述主控制器还与报警器相连。
上述技术方案的优点在于，通过实时检测检测一次性锂电池所处的环境温度并传送至主控制器，由主控制器确认当前环境温度是否超过预设阈值，若是则由报警器输出报警信息。
作为一种实施方式，所述主控制器还与通信接口电路相连。
作为一种实施方式，所述通信接口电路为串行通信接口。
作为一种实施方式，所述串行通信接口为TTL232接口。
为了解决上述问题，本公开的第二方面提供一次性锂电池。
一次性锂电池，其包括上述所述的一次性锂电池监控和保护电路。
本公开的有益效果是：
本公开的一种一次性锂电池监控和保护电路包括储能电路，一次性锂电池给储能电路供电，储能电路给主控制器供电，过流检测电路检测到输出电流过流或过热检测电路检测到过热后，通知主控制器，主控制器控制输出控制电路断开输出，从而起到保护作用；通信接口电路用于提供一个接口与外部设备通信，具有结构简单、成本低，安全性高的特点，能够对一次性锂电池进行过流保护和过热保护。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1是本公开实施例的一种一次性锂电池监控和保护电路的原理图。
图2是是本公开实施例的一种一次性锂电池监控和保护电路的结构图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例的一种一次性锂电池监控和保护电路，包括：主控制器、储能电路、过热检测电路和过流检测电路。
在本实施例中，主控制器采用51系列单片机来实现。
需要说明的是，在其他实施例中，主控制器也可采用ARM或其他型号的单片机来实现。
具体地，储能电路并联在一次性锂电池的两端；储能电路包括串联连接的二极管D和电容，二极管D的正极与一次性锂电池的正极相连，二极管D的负极通过电容C与一次性锂电池的负极相连；所述储能电路用于为主控制器供电。
储能电路为整个电路提供稳定的电能，其主要特点是，在输出短路时，能够保证提供足够的电能供控制器来切断输出。
具体地，过热检测电路包括串联连接的第一电阻R1和第二电阻R2，第二电阻R2为热敏电阻，第一电阻R1的一端连接于二极管D和电容C的连接点处，另一端通过第二电阻R2与一次性锂电池的负极相连；第一电阻R1和第二电阻R2连接点与主控制器的第一路外部中断输入端相连。
在温度正常的情况下，第一电阻和热敏电阻的连接点为高电平；温度升高后，热敏电阻的阻值降低，当超过设定温度后，第一电阻和热敏电阻的连接点变为低电平，从而触发主控制器的外部中断。
在具体实施中，过流检测电路，包括第三电阻R3和N型场效应管Q1，第三电阻R3的一端与一次性锂电池的负极相连，另一端与N型场效应管Q1的栅极相连，N型场效应管Q1的源极与一次性锂电池的负极相连，N型场效应管Q1的漏极与控制端相连且连接在主控制器的第二路外部中断输入端。
N型场效应管Q1的漏极电流正常时，N型场效应管Q1的漏极为高电平，无中断信号，当电流过大时，R1两端的电压会升高，当第三电阻R3两端的电压高于N型场效应管Q1的开启门限电压Vgs时，N型场效应管Q1导通，N型场效应管Q1的漏极变为低电平，从而触发主控制器的外部中断。
作为一种实施方式，所述一次性锂电池监控和保护电路，还包括：
输出控制电路，所述输出控制电路包括P型场效应管Q2，所述P型场效应管Q2的源极和控制端相连且连接在一次性锂电池的正极，P型场效应管Q2的漏极为所述一次性锂电池监控和保护电路的正极输出端；P型场效应管的栅极与主控制器相连。
上述技术方案的优点在于，当主控制器检测到有外部中断时，主控制器控制P型场效应管关闭，从而切断输出，防止电池因短路而发生意外。
作为另一种实施方式，所述主控制器还与测温电路相连，所述测温电路用于检测一次性锂电池所处的环境温度并传送至主控制器。
在具体实施中，测温电路采用集成温度传感器或使用更低成本的热敏电阻构成。
作为一种实施方式，所述主控制器还与报警器相连。
上述技术方案的优点在于，通过实时检测检测一次性锂电池所处的环境温度并传送至主控制器，由主控制器确认当前环境温度是否超过预设阈值，若是则由报警器输出报警信息。
作为一种实施方式，所述主控制器还与通信接口电路相连。
其中，所述通信接口电路为串行通信接口。
具体地，所述串行通信接口为TTL232接口。
本实施例的一次性锂电池监控和保护电路包括储能电路，一次性锂电池给储能电路供电，储能电路给主控制器供电，过流检测电路检测到输出电流过流或过热检测电路检测到过热后，通知主控制器，主控制器控制输出控制电路断开输出，从而起到保护作用；通信接口电路用于提供一个接口与外部设备通信，具有结构简单、成本低，安全性高的特点，能够对一次性锂电池进行过流保护和过热保护。
实施例2
本实施例提供了一次性锂电池，其包括如图1和图2所示的一次性锂电池监控和保护电路。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种一次性锂电池监控和保护电路，其特征在于，包括：
储能电路，所述储能电路并联在一次性锂电池的两端；储能电路包括串联连接的二极管和电容，二极管的正极与一次性锂电池的正极相连，二极管的负极通过电容与一次性锂电池的负极相连；所述储能电路用于为主控制器供电；
过热检测电路，其包括串联连接的第一电阻和第二电阻，第二电阻为热敏电阻，第一电阻的一端连接于二极管和电容的连接点处，另一端通过第二电阻与一次性锂电池的负极相连；第一电阻和第二电阻连接点与主控制器的第一路外部中断输入端相连；
过流检测电路，其包括第三电阻和N型场效应管，第三电阻的一端与一次性锂电池的负极相连，另一端与N型场效应管的栅极相连，N型场效应管的源极与一次性锂电池的负极相连，N型场效应管的漏极与控制端相连且连接在主控制器的第二路外部中断输入端。
2.如权利要求1所述的一次性锂电池监控和保护电路，其特征在于，所述一次性锂电池监控和保护电路，还包括：
输出控制电路，所述输出控制电路包括P型场效应管，所述P型场效应管的源极和控制端相连且连接在一次性锂电池的正极，P型场效应管的漏极为所述一次性锂电池监控和保护电路的正极输出端；P型场效应管的栅极与主控制器相连。
3.如权利要求1所述的一次性锂电池监控和保护电路，其特征在于，所述主控制器还与测温电路相连，所述测温电路用于检测一次性锂电池所处的环境温度并传送至主控制器。
4.如权利要求1所述的一次性锂电池监控和保护电路，其特征在于，所述主控制器还与报警器相连。
5.如权利要求1所述的一次性锂电池监控和保护电路，其特征在于，所述主控制器还与通信接口电路相连。
6.如权利要求5所述的一次性锂电池监控和保护电路，其特征在于，所述通信接口电路为串行通信接口。
7.如权利要求6所述的一次性锂电池监控和保护电路，其特征在于，所述串行通信接口为TTL232接口。
8.一次性锂电池，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的一次性锂电池监控和保护电路。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201921210297.9U CN209896690U (zh) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | 一次性锂电池监控和保护电路及一次性锂电池 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN209896690U true CN209896690U (zh) | 2020-01-03 |
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| CN201921210297.9U Active CN209896690U (zh) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | 一次性锂电池监控和保护电路及一次性锂电池 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN209896690U (zh) |
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2019
- 2019-07-26 CN CN201921210297.9U patent/CN209896690U/zh active Active
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