CN211350898U - 具有报警功能的电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有报警功能的电池，包括壳体；电池主体，设置在所述壳体内；PCB板，设置在所述壳体的一端，所述PCB板上设置有与所述电池主体电性连接的电池管理模块以及分别与所述电池管理模块电性连接的报警灯和电池接触头。采用PCB板代替电池原有的盖体，在PCB板上集成设置电池管理模块、报警灯和电池接触头，可以在不增大电池体积的情况下实现电池电量报警。

Description

具有报警功能的电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种具有报警功能的电池。

背景技术

随着电子产品的发展，可充式电池的应用也越来越广泛，可充式电池的电量对用户来说是一种重要的信息。现有的可充式电池一般没有电量报警功能，而部分具备电量报警功能的电池，由于增加电池电量报警模块而导致电池体积增大。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种具有报警功能的电池，能够实现电池电量报警而不增大电池体积。

根据本实用新型的第一方面实施例的具有报警功能的电池，包括壳体；电池主体，设置在所述壳体内；PCB板，设置在所述壳体的一端，所述PCB板上设置有与所述电池主体电性连接的电池管理模块以及分别与所述电池管理模块电性连接的报警灯和电池接触头。

根据本实用新型实施例的具有报警功能的电池，至少具有如下有益效果：

采用PCB板代替电池原有的盖体，在PCB板上集成设置电池管理模块、报警灯和电池接触头，可以在不增大电池体积的情况下实现电池电量报警。

根据本实用新型的一些实施例，所述报警灯采用贴片式LED灯。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池接触头为电池正极接触头，所述电池接触头的内侧设置有掏空部。

根据本实用新型的一些实施例，所述报警灯和所述电池接触头均设置在所述PCB板的同一面。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池管理模块包括充放电管理单元和低压报警单元，所述充放电管理单元的输入端与所述电池主体的正极连接，所述充放电管理单元的接地端与所述电池主体的负极连接，所述充放电管理单元的输出端分别与所述报警灯的正极和所述低压报警单元的第一驱动端连接，所述低压报警单元的第二驱动端与所述报警灯的负极连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述充放电管理单元包括型号为FC506的充电管理芯片U1。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池管理模块还包括与所述充放电管理单元连接的电池保护单元。

根据本实用新型的一些实施例，所述低压报警单元包括电压检测芯片D1和驱动单元，所述电压检测芯片D1的电源端与所述充放电管理单元的输出端连接，所述电压检测芯片D1的接地端与所述电池主体的负极连接，所述电压检测芯片D1的输出端与所述驱动单元连接，并通过所述驱动单元分别与所述报警灯和所述充放电管理单元连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动单元包括三极管Q2和三极管Q3，所述三极管Q2的基极和集电极分别通过电阻R5和电阻R6与所述充放电管理单元连接，所述三极管Q2的基极还通过电容C6与所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q2的集电极还通过电容C7与所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的基极通过电阻R4与所述充放电管理单元连接，所述三极管Q3的集电极通过电阻R3与所述报警灯的负极连接，所述报警灯的正极与所述充放电管理单元连接，所述三极管Q2的发射极和所述三极管Q3的发射极分别与所述电压检测芯片D1连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述电压检测芯片D1采用ME2806系列的芯片。

本实用新型的附加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结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的电池的结构示意图；

图2为图1示出的电池的结构爆炸示意图；

图3为图1示出的电池的电池接触头的结构示意图；

图4为图1示出的电池的电池管理模块的原理框图；

图5为图1示出的电池的电池管理模块的电路原理图；

图6为图5示出的电池管理模块的顶层丝印和焊盘布线图；

图7为图5示出的电池管理模块的顶层线路的布线图；

图8为图5示出的电池管理模块的底层丝印和焊盘布线图；

图9为图5示出的电池管理模块的底层线路的布线图。

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，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1和图2，本实施例公开了一种具有报警功能的电池，包括壳体100、电池主体200和PCB板300；电池主体200设置在壳体100内，电池主体200用于储存和提供电能；PCB板300设置在壳体100的一端，PCB板300上设置有与电池主体200电性连接的电池管理模块以及分别与电池管理模块电性连接的报警灯500和电池接触头600。本实用新型实施例的壳体100为半封闭的外壳，壳体100的第一端设置有开口，PCB板300安装在壳体100的第一端，采用PCB板300代替电池原有的盖体，在PCB板300上集成设置电池管理模块、报警灯500和电池接触头600，可以在不增大电池体积的情况下实现电池电量报警。

在一些实施例中，报警灯500采用贴片式LED灯。贴片式LED灯的体积小，可以在PCB板300有限的面积上进行布线，且贴片式LED灯的功耗较低，有利于降低对电池电量的消耗。

请参照图2和图3，电池接触头600可以是电池的正极接触头也可以是电池负极接触头，在本实用新型实施例中，电池接触头600为电池正极接触头。与电池负极接触头相比，电池正极接触头的体积较大，电池接触头600的内侧设置有掏空部610，当电池接触头600安装在PCB板300上后，电池接触头600的边缘与PCB接触，电池接触头600的掏空部610覆盖PCB板300上的部分电子元件，减少电池接触头600与PCB板300的接触面积，有利于充分利用PCB板300有限的布线面积。

请参照图2，在一些实施例中，报警灯500和电池接触头600均设置在PCB板300的同一面，且报警灯500位于电池接触头600的一侧，可以增强电池整体的美感。

请参照图4，在一些实施例中，电池管理模块包括充放电管理单元410和低压报警单元420，充放电管理单元410用于对电池电量进行充电和放电管理，低压报警单元420用于检测电池电压并在电池电压低于阈值时发出报警信号。充放电管理单元410的输入端与电池主体200的正极连接，充放电管理单元410的接地端与电池主体200的负极连接，充放电管理单元410的输出端分别与报警灯500的正极和低压报警单元420的第一驱动端连接，低压报警单元420的第二驱动端与报警灯500的负极连接。

请参照图5，在一些实施例中，充放电管理单元410包括型号为FC506的充电管理芯片U1。FC506芯片是一款锂电池充、放电管理专用芯片，充电电流固定500mA，简化外围电路。开关1.5MHz同步降压放电，放电电流能力高至2A，效率高至95％。FC506芯片空载时自耗电电流为40uA，100mAh的电池可以四个月充电一次。FC506芯片的体积较小，可以满足布线要求。

请参照图4和图5，在一些实施例中，电池管理模块还包括与充放电管理单元410连接的电池保护单元430。电池保护单元430用于过充电压及电流保护、过放电压及电流保护、过热保护及短路保护、电芯反接保护和充电器反接保护，电池保护单元430可以根据实际需求进行配置或省去，配置电池保护单元430可以给电池提供更好的保护。电池保护单元430包括型号为CT2105的电池保护芯片U2，CT2105芯片具有以下特点：过充检测电压精度为±50mV，过放检测电压精度为±50mV，低电流损耗，正常工作：2.0μA(典型值)；4.0μA(最大值)休眠工作：0.1μA(最大值)。

请参照图5，在一些实施例中，低压报警单元420包括电压检测芯片D1和驱动单元421，电压检测芯片D1的电源端与充放电管理单元410的输出端连接，电压检测芯片D1的接地端与电池主体200的负极连接，电压检测芯片D1的输出端与驱动单元421连接，并通过驱动单元421分别与报警灯500和充放电管理单元410连接。

请参照图5，在一些实施例中，驱动单元421包括三极管Q2和三极管Q3，三极管Q2的基极和集电极分别通过电阻R5和电阻R6与充放电管理单元410连接，三极管Q2的基极还通过电容C6与三极管Q3的集电极连接，三极管Q2的集电极还通过电容C7与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的基极通过电阻R4与充放电管理单元410连接，三极管Q3的集电极通过电阻R3与报警灯500的负极连接，报警灯500的正极与充放电管理单元410连接，三极管Q2的发射极和三极管Q3的发射极分别与电压检测芯片D1连接。当电池的电量降低到预设值时，进行闪灯报警。

在一些实施例中，电压检测芯片D1采用ME2806系列的芯片。ME2806系列是一系列采用NMOS工艺开发的内置延时时间发生器的高精度电压检测器，检测精度为±2％，且温度漂移小，功耗低：TYP 0.9uA(VDD＝3V)。

应当想到的是，为了能够在PCB板300有限的面积上布线，电池管理模块中的电子元件，例如电阻和电容，可根据PCB板300的面积选用不同的规格。请参照图6至9，本实用新型实施例的电池管理模块中，电阻和电容均采用0402规格。图6和图8分别示出了电池管理模块中各电子元件在PCB板300上的分布位置，图7和图9分别示出了PCB板300顶层和底层线路的布线。其中，请参照图2、图5和图6，充放电管理单元410和电池保护单元430分布在PCB板300的顶层，PCB板300的顶层朝向壳体100。请参照图2、图3、图5和图8，低压报警单元420和报警灯500分布在PCB板300的底层，电池接触头600安装在PCB板300的底层上，安装后，电池接触头600的掏空部610覆盖在低压报警单元420的外侧，避免低压报警单元420外露，提高PCB板300的美观程度，以及有利于充分利用PCB板300的布线面积。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种具有报警功能的电池，其特征在于，包括：

壳体(100)；

电池主体(200)，设置在所述壳体(100)内；

PCB板(300)，设置在所述壳体(100)的一端，所述PCB板(300)上设置有与所述电池主体(200)电性连接的电池管理模块以及分别与所述电池管理模块电性连接的报警灯(500)和电池接触头(600)。

2.根据权利要求1所述的具有报警功能的电池，其特征在于，所述报警灯(500)采用贴片式LED灯。

3.根据权利要求1所述的具有报警功能的电池，其特征在于，所述电池接触头(600)为电池正极接触头，所述电池接触头(600)的内侧设置有掏空部(610)。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的具有报警功能的电池，其特征在于，所述报警灯(500)和所述电池接触头(600)均设置在所述PCB板(300)的同一面。

5.根据权利要求1所述的具有报警功能的电池，其特征在于，所述电池管理模块包括充放电管理单元(410)和低压报警单元(420)，所述充放电管理单元(410)的输入端与所述电池主体(200)的正极连接，所述充放电管理单元(410)的接地端与所述电池主体(200)的负极连接，所述充放电管理单元(410)的输出端分别与所述报警灯(500)的正极和所述低压报警单元(420)的第一驱动端连接，所述低压报警单元(420)的第二驱动端与所述报警灯(500)的负极连接。

6.根据权利要求5所述的具有报警功能的电池，其特征在于，所述充放电管理单元(410)包括型号为FC506的充电管理芯片U1。

7.根据权利要求5所述的具有报警功能的电池，其特征在于，所述电池管理模块还包括与所述充放电管理单元(410)连接的电池保护单元(430)。

8.根据权利要求5所述的具有报警功能的电池，其特征在于，所述低压报警单元(420)包括电压检测芯片D1和驱动单元(421)，所述电压检测芯片D1的电源端与所述充放电管理单元(410)的输出端连接，所述电压检测芯片D1的接地端与所述电池主体(200)的负极连接，所述电压检测芯片D1的输出端与所述驱动单元(421)连接，并通过所述驱动单元(421)分别与所述报警灯(500)和所述充放电管理单元(410)连接。

9.根据权利要求8所述的具有报警功能的电池，其特征在于，所述驱动单元(421)包括三极管Q2和三极管Q3，所述三极管Q2的基极和集电极分别通过电阻R5和电阻R6与所述充放电管理单元(410)连接，所述三极管Q2的基极还通过电容C6与所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q2的集电极还通过电容C7与所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的基极通过电阻R4与所述充放电管理单元(410)连接，所述三极管Q3的集电极通过电阻R3与所述报警灯(500)的负极连接，所述报警灯(500)的正极与所述充放电管理单元(410)连接，所述三极管Q2的发射极和所述三极管Q3的发射极分别与所述电压检测芯片D1连接。

10.根据权利要求8或9所述的具有报警功能的电池，其特征在于，所述电压检测芯片D1采用ME2806系列的芯片。

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