CN210137180U - 电池保护电路和电池 - Google Patents
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Abstract
一种电池保护电路和电池，所述电池包括电芯、输出正极、输出负极及保护IC，所述电芯具有电芯负极和与所述输出正极连接的电芯正极，所述保护IC串接在所述电芯负极和所述输出负极之间，所述电池保护电路包括控制器、采样模块和开关模块，其中：所述控制器的电源端与所述电芯负极和所述电芯正极连接，所述开关模块与所述保护IC并联，所述开关模块的控制端与所述控制器的放电通路控制端相连，所述采样模块与所述输出正极、所述输出负极和所述控制器的采样端分别连接，所述控制器在所述保护IC断路时控制所述开关模块导通以激活所述电池。
Description
技术领域
本实用新型属于电池保护技术领域，尤其涉及一种电池保护电路和电池。
背景技术
目前，很多电子设备都需要内置锂电池供电续航，一般锂电池工作可能存在过流、过充、过放等异常状态，所以通常市场上的锂电池内部基本都是锂电池芯加电池保护电路的组合，锂电池保护电路包含电池保护IC，用于锂电池在在过流、过充、过放状态进入电池保护状态而停止输出电压，从而最大可能性的保护电芯和用电设备的安全。
传统的锂电池在正常工作状态下，如受外界电磁波或被供电设备电磁波影响而使保护IC进入保护状态，当电磁波干扰消除后也还是不能自动恢复正常工作状态。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种电池保护电路和电池，旨在解决传统的电池进入保护状态不能自动恢复正常工作状态的问题。
本实用新型实施例的第一方面提供了一种电池保护电路，所述电池包括电芯、输出正极、输出负极及保护IC，所述电芯具有电芯负极和与所述输出正极连接的电芯正极，所述保护IC串接在所述电芯负极和所述输出负极之间，所述电池保护电路包括控制器、采样模块和开关模块，其中：
所述控制器的电源端与所述电芯负极和所述电芯正极连接，所述开关模块与所述保护IC并联，所述开关模块的控制端与所述控制器的放电通路控制端相连，所述采样模块与所述输出正极、所述输出负极和所述控制器的采样端分别连接，所述控制器在所述保护IC断路时控制所述开关模块导通以激活所述电池。
在其中一个实施例中，所述开关模块包括一NMOS管，所述NMOS管的栅极与所述控制器的放电通路控制端相连，所述NMOS管的源极与所述漏极接所述电芯负极，所述NMOS管的漏极接所述输出负极。
在其中一个实施例中，所述开关模块还包括一驱动电阻，所述驱动电阻串接在所述NMOS管的栅极与所述控制器的放电通路控制端之间。
在其中一个实施例中，所述采样模块包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻连接在所述控制器的采样端和所述输出正极之间，所述第二电阻连接在所述控制器的采样端和所述输出负极之间。
在其中一个实施例中，还包括电池检测模块，所述电池检测模块与所述电芯负极、电芯正极及所述控制器的状态检测端连接，所述电池检测模块检测电池状态。
在其中一个实施例中，所述电池检测模块所述包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻连接在所述控制器的状态检测端和所述电芯正极之间，所述第四电阻连接在所述控制器的状态检测端和所述电芯负极之间。
在其中一个实施例中，所述电池还具有用于上传所述电池状态的通讯脚，所述通讯脚与所述控制器的采样端连接。
在其中一个实施例中，所述通讯脚还用于接收查询信号，所述控制器在没有接收到查询信号时控制所述开关模块以重启电池的输出。
在其中一个实施例中，所述电池还具温度检测脚，所述温度检测脚通过一温敏电阻与所述控制器的温度检测端连接。
本实用新型实施例的第二方面提供了一种电池，包括电芯、输出正极、输出负极及保护IC，所述电芯具有电芯负极和与所述输出正极连接的电芯正极，所述保护IC串接在所述电芯负极和所述输出负极之间，所述电池还包括上述的电池保护电路。
上述电池保护电路的控制器直接由电芯供电，开关模块和保护IC并联，当电池进入保护状态之后，控制器可以直接控制开关模块短时间间歇开关，以恢复电芯供电，以激活电池恢复工作，解决了电池进入保护状态不能自动恢复正常工作状态的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的电池保护电路结构示意图；
图2为图1所示的电池保护电路的示例电路原理图；
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。
请参阅图1，本实用新型实施例提供的电池保护电路，电池包括电芯、输出正极11、输出负极12及保护IC 13，电芯具有电芯负极15和与输出正极11连接的电芯正极14，保护IC13串接在电芯负极15和输出负极12之间，电池保护电路包括控制器21、采样模块22和开关模块23。
控制器21的电源端与电芯负极15和电芯正极14连接直接由电芯供电，开关模块23与保护IC 13并联，开关模块23的控制端与控制器21的放电通路控制端相连，采样模块22与输出正极11、输出负极12和控制器21的采样端分别连接，控制器21在保护IC 13断路(进入保护状态)时控制开关模块23导通以激活电池。通常，保护IC 13断路是检测过流、过充、过放时，即断开电芯负极15和电池的输出负极12，从而切断电池供电，采样模块22则失去电压，控制器21则感知到电池进入保护状态。
本例中，在激活一次电池后，假设电池又会马上进入保护，则再隔一定时间(比如1分钟、3分钟或5分钟)重复控制器21的控制开关模块23导通(比如100毫秒)后关断，看电池是否还会保护，如此重复3次，如每次都激活后立刻进入保护则是正常保护；如控制器21的控制开关模块23导通(比如100毫秒)后关断，电池恢复供电而并没有立刻进入保护状态，说明是异常保护。如此，则可以甄别电池是异常保护还是正常保护。
请参阅图2，在其中一个实施例中，控制器21为单片机，其pin4、pin5、pin16用于给单片机下载程序。开关模块23包括一NMOS管Q1，NMOS管Q1的栅极与控制器21的放电通路控制端pin9相连，NMOS管Q1的源极与漏极接电芯负极15，NMOS管Q1的漏极接输出负极12。在其他实施例中，NMOS管Q1可以用PMOS管替换。进一步地，开关模块23还包括一驱动电阻R0，驱动电阻R0串接在NMOS管Q1的栅极与控制器21的放电通路控制端pin9之间。
在其中一个实施例中，采样模块22包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1连接在控制器21的采样端pin11和输出正极11之间，第二电阻R2连接在控制器21的采样端pin11和输出负极12之间。
在其中一个实施例中，电池保护电路还包括电池检测模块24，电池检测模块24与电芯负极15、电芯正极14及控制器21的状态检测端pin12连接，电池检测模块24检测电池状态，比如电池电量、电压、输出电流等。
本实施例中，电池检测模块24包括第三电阻R3和第四电阻R4，第三电阻R3连接在控制器21的状态检测端pin12和电芯正极14之间，第四电阻R4连接在控制器21的状态检测端pin12和电芯负极15之间。
在其中一个实施例中，电池还具有用于上传电池状态的通讯脚16，通讯脚16与控制器21的采样端pin11连接。比如，上传电池电量、电压、输出电流、电池保护状态、电池ID。
在其中一个实施例中，通讯脚16还用于接收查询信号，控制器21在没有接收到查询信号时控制开关模块23以重启电池的输出。如此，本电池产品可以启用该电池的设备是否死机，如死机可以重启设备，使得设备继续工作。本方案规定每隔一定时间设备主控芯片对电池的控制器21发送查询指令，比如预设的脉冲信号，控制器21根据实际状态作出对应回复，如接收不到主控芯片的查询指令，可以认为设备已经死机，此时即可以通过控制开关模块23开关来通断电池输出，以复位设备。
电池还具温度检测脚17，温度检测脚17通过一温敏电阻R5与控制器21的温度检测端pin10连接。控制器21根据温敏电阻R5的阻值变化得到电池的温度，同时可以将温度上传到设备主控芯片。
此外，还公开了一种电池，电池包括电芯、输出正极11、输出负极12及保护IC 13，电芯具有电芯负极15和与输出正极11连接的电芯正极14，保护IC 13串接在电芯负极15和输出负极12之间，电池还包括上述的电池保护电路。
上述电池保护电路的控制器21直接由电芯供电，开关模块23和保护IC 13并联，当电池进入保护状态之后，控制器21可以直接控制开关模块23短时间间歇开关，以恢复电芯供电，以激活电池恢复工作。同时，还可以甄别电池是异常保护还是正常保护。而且还可以采集电池保护状态告知上位机或保存在控制器21内部。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池保护电路，所述电池包括电芯、输出正极、输出负极及保护IC，所述电芯具有电芯负极和与所述输出正极连接的电芯正极，所述保护IC串接在所述电芯负极和所述输出负极之间，其特征在于，所述电池保护电路包括控制器、采样模块和开关模块，其中：
所述控制器的电源端与所述电芯负极和所述电芯正极连接，所述开关模块与所述保护IC并联，所述开关模块的控制端与所述控制器的放电通路控制端相连，所述采样模块与所述输出正极、所述输出负极和所述控制器的采样端分别连接，所述控制器在所述保护IC断路时控制所述开关模块导通以激活所述电池。
2.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述开关模块包括一NMOS管，所述NMOS管的栅极与所述控制器的放电通路控制端相连，所述NMOS管的源极与漏极接所述电芯负极，所述NMOS管的漏极接所述输出负极。
3.如权利要求2所述的电池保护电路，其特征在于，所述开关模块还包括一驱动电阻，所述驱动电阻串接在所述NMOS管的栅极与所述控制器的放电通路控制端之间。
4.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述采样模块包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻连接在所述控制器的采样端和所述输出正极之间，所述第二电阻连接在所述控制器的采样端和所述输出负极之间。
5.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，还包括电池检测模块，所述电池检测模块与所述电芯负极、电芯正极及所述控制器的状态检测端连接，所述电池检测模块检测电池状态。
6.如权利要求5所述的电池保护电路，其特征在于，所述电池检测模块包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻连接在所述控制器的状态检测端和所述电芯正极之间，所述第四电阻连接在所述控制器的状态检测端和所述电芯负极之间。
7.如权利要求5或6所述的电池保护电路，其特征在于，所述电池还具有用于上传所述电池状态的通讯脚，所述通讯脚与所述控制器的采样端连接。
8.如权利要求7所述的电池保护电路，其特征在于，所述通讯脚还用于接收查询信号，所述控制器在没有接收到查询信号时控制所述开关模块以重启电池的输出。
9.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述电池还具温度检测脚，所述温度检测脚通过一温敏电阻与所述控制器的温度检测端连接。
10.一种电池，包括电芯、输出正极、输出负极及保护IC，所述电芯具有电芯负极和与所述输出正极连接的电芯正极，所述保护IC串接在所述电芯负极和所述输出负极之间，其特征在于，所述电池还包括权利要求1只9任一项所述的电池保护电路。
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