CN214100886U

CN214100886U - 一种可充电电池串联用电池保护电路

Info

Publication number: CN214100886U
Application number: CN202022424783.XU
Authority: CN
Inventors: 孙艺; 勾琳超
Original assignee: Shingfung Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Shingfung Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2020-10-26
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2021-08-31
Anticipated expiration: 2030-10-26

Abstract

本实用新型涉及电池保护电路技术领域，具体公开了一种可充电电池串联用电池保护电路，包括充电电池电路、第一充电控制电路、稳压电路、第二充电控制电路及电压输出电路，所述第一充电控制电路分别与所述充电电池电路、稳压电路及第二充电控制电路电连接，所述第二充电控制电路与所述电压输出电路电连接。本实用新型结构较为简单、制造成本较低，能够提高电池的充放电效率，延长电池使用寿命，安全性能高。

Description

一种可充电电池串联用电池保护电路

技术领域

本实用新型涉及电池保护电路领域，特别涉及一种可充电电池串联用电池保护电路。

背景技术

在可充电电池(例如锂离子电池)的使用过程中，基于电池的充电状态执行可充电电池的充电和放电步骤。因为能量被储存在电池中，因此如果发生例如内部短路的问题，则由于在短时间内释放储存的能量而可能发生起火或爆炸。特别是，在锂可充电电池的情况下，迫切需要增加安全性，因为锂可充电电池的能量密度很高并且用于锂可充电电池的非水电解质是易燃的。然而在目前的保护电路中，正温度系数热敏电阻器和分流电路的预充电FET的成本较高，由此增加了保护电路板的成本和可充电电池的制造成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可充电电池串联用电池保护电路，结构较为简单、制造成本较低，能够提高电池的充放电效率，延长电池使用寿命，安全性能高。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种可充电电池串联用电池保护电路，包括充电电池电路、第一充电控制电路、稳压电路、第二充电控制电路及电压输出电路，所述第一充电控制电路分别与所述充电电池电路、稳压电路及第二充电控制电路电连接，所述第二充电控制电路与所述电压输出电路电连接。

优选地，所述充电电池电路包括电池B1、电池B2、电池B3、电阻R2、电阻R3及电阻R4，所述电阻R2的一端与电池B3的正极连接，所述电阻R3的一端及电池B3的负极均与所述电池B2的正极连接，所述电阻R4的一端及电池B2的负极均与电池B1的正极连接。

优选地，所述第一充电控制电路包括第一充电芯片U1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R1、电阻R6、电阻R7及电阻R8，所述电容C1的一端、电容C2的一端、电容C3的一端及电容C4的一端均与所述第一充电芯片U1的第十六引脚连接，所述电容C1的另一端及电阻R2的另一端均与所述第一充电芯片U1的第十五引脚连接，所述电容C2的另一端及电阻R3的另一端均与所述第一充电芯片U1的第十四引脚连接，所述电容C3的另一端及电阻R4的另一端均与所述第一充电芯片U1的第十三引脚连接，所述电阻R6的一端与第一充电芯片U1的第十一引脚连接，所述电阻R7的一端与第一充电芯片U1的第十引脚连接，所述电容C5的一端与第一充电芯片U1的第五引脚连接，所述电容C6的一端与第一充电芯片U1的第六引脚连接，所述电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电容C4的另一端、第一充电芯片U1的第十二引脚、电容C5的另一端、电容C6的另一端及第一充电芯片U1的第七引脚均与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R8的一端与所述第一充电芯片U1的第四引脚连接，所述电阻R8的另一端与电阻RX1的一端连接，所述电阻R1的另一端及电阻RX1的另一端均与电池B1的负极连接。

优选地，所述稳压电路包括电阻R5、电阻R9、电阻R10、电阻R11、晶体管Q1及晶体管Q2，所述电阻R9的一端与第一充电芯片U1的第二引脚连接，所述电阻R10的一端与第一充电芯片U1的第三引脚连接，所述电阻R11的一端及晶体管Q1的栅极均与第一充电芯片U1的第一引脚连接，所述电阻R9的另一端、电阻R11的另一端及电阻R5的一端均与晶体管Q1的漏极连接，所述晶体管Q1的源极与晶体管Q2的源极连接，所述电阻R5的另一端及晶体管Q2的漏极均与第一充电芯片U1的第十六引脚连接，所述电阻R10的另一端与晶体管Q2的栅极连接。

优选地，所述第二充电控制电路包括第二充电芯片U2、开关K1、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18及电感L1，所述电容C12的一端、电容C13的一端、电容C14的一端、电阻R9的另一端、电感L1的一端、开关K1的一端及电容C17的一端均与第二充电芯片U2的第十一引脚连接，所述电感L1的另一端、电阻R12的一端、电阻R19的一端及电容C16的一端均与第二充电芯片U2的第九引脚连接，所述电容C16的另一端与第二充电芯片U2的第十引脚连接，所述电阻R19的另一端经电容C15接地，所述电阻R12的另一端与第二充电芯片U2的第七引脚连接，所述第二充电芯片U2的第八引脚经电容C18接地，所述开关K1的另一端与电阻R13的一端连接，所述电阻R13的另一端及电阻R14的一端与第二充电芯片U2的第十三引脚连接，所述第二充电芯片U2的第六引脚经电阻R15接地，所述电容C11的一端与第二充电芯片U2的第四引脚连接，所述电容C11的另一端经电阻R18接地。

优选地，所述电压输出电路包括电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电阻R16、电阻R17、晶体管Q3、正输出端子OUT+及负输出端子OUT-，所述电阻R16的一端及电阻R17的一端均与所述第二充电芯片U2的第三引脚连接，所述电阻R16的另一端、电容C8的一端、电容C9的一端、电容C10的一端及晶体管Q3的漏极均与所述第二充电芯片U2的第一引脚连接，所述晶体管Q3的源极、电容C7的一端及正输出端子OUT+均与所述第二充电芯片U2的第十四引脚连接，所述晶体管Q3的栅极与所述第二充电芯片U2的第十五引脚连接，所述电容C7的另一端及负输出端子OUT-均接地。

采用上述技术方案，本实用新型提供的一种可充电电池串联用电池保护电路，具有以下有益效果：该可充电电池串联用电池保护电路中的第一充电控制电路分别与充电电池电路、稳压电路及第二充电控制电路电连接，第二充电控制电路与电压输出电路电连接，其整体电路结构较为简单、制造成本较低，通过第一充电控制电路及第二充电控制电路相互配合控制充电电池进行充电，能够提高电池的充放电效率，延长电池使用寿命，安全性能高。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，在本实用新型的电路原理图中，该可充电电池串联用电池保护电路包括充电电池电路、第一充电控制电路、稳压电路、第二充电控制电路及电压输出电路，该第一充电控制电路分别与该充电电池电路、稳压电路及第二充电控制电路电连接，该第二充电控制电路与该电压输出电路电连接。可以理解的，该可充电电池串联用电池保护电路通过设置第一充电控制电路及第二充电控制电路的切换控制电池充放电，可用来保护3节或4节串联电池。

具体地，该充电电池电路包括电池B1、电池B2、电池B3、电阻R2、电阻R3及电阻R4，该电阻R2的一端与电池B3的正极连接，该电阻R3的一端及电池B3的负极均与该电池B2的正极连接，该电阻R4的一端及电池B2的负极均与电池B1的正极连接；该第一充电控制电路包括第一充电芯片U1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R1、电阻R6、电阻R7及电阻R8，该电容C1的一端、电容C2的一端、电容C3的一端及电容C4的一端均与该第一充电芯片U1的第十六引脚连接，该电容C1的另一端及电阻R2的另一端均与该第一充电芯片U1的第十五引脚连接，该电容C2的另一端及电阻R3的另一端均与该第一充电芯片U1的第十四引脚连接，该电容C3的另一端及电阻R4的另一端均与该第一充电芯片U1的第十三引脚连接，该电阻R6的一端与第一充电芯片U1的第十一引脚连接，该电阻R7的一端与第一充电芯片U1的第十引脚连接，该电容C5的一端与第一充电芯片U1的第五引脚连接，该电容C6的一端与第一充电芯片U1的第六引脚连接，该电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电容C4的另一端、第一充电芯片U1的第十二引脚、电容C5的另一端、电容C6的另一端及第一充电芯片U1的第七引脚均与该电阻R1的一端连接，该电阻R8的一端与该第一充电芯片U1的第四引脚连接，该电阻R8的另一端与电阻RX1的一端连接，该电阻R1的另一端及电阻RX1的另一端均与电池B1的负极连接；该稳压电路包括电阻R5、电阻R9、电阻R10、电阻R11、晶体管Q1及晶体管Q2，该电阻R9的一端与第一充电芯片U1的第二引脚连接，该电阻R10的一端与第一充电芯片U1的第三引脚连接，该电阻R11的一端及晶体管Q1的栅极均与第一充电芯片U1的第一引脚连接，该电阻R9的另一端、电阻R11的另一端及电阻R5的一端均与晶体管Q1的漏极连接，该晶体管Q1的源极与晶体管Q2的源极连接，该电阻R5的另一端及晶体管Q2的漏极均与第一充电芯片U1的第十六引脚连接，该电阻R10的另一端与晶体管Q2的栅极连接；该第二充电控制电路包括第二充电芯片U2、开关K1、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18及电感L1，该电容C12的一端、电容C13的一端、电容C14的一端、电阻R9的另一端、电感L1的一端、开关K1的一端及电容C17的一端均与第二充电芯片U2的第十一引脚连接，该电感L1的另一端、电阻R12的一端、电阻R19的一端及电容C16的一端均与第二充电芯片U2的第九引脚连接，该电容C16的另一端与第二充电芯片U2的第十引脚连接，该电阻R19的另一端经电容C15接地，该电阻R12的另一端与第二充电芯片U2的第七引脚连接，该第二充电芯片U2的第八引脚经电容C18接地，该开关K1的另一端与电阻R13的一端连接，该电阻R13的另一端及电阻R14的一端与第二充电芯片U2的第十三引脚连接，该第二充电芯片U2的第六引脚经电阻R15接地，该电容C11的一端与第二充电芯片U2的第四引脚连接，该电容C11的另一端经电阻R18接地；该电压输出电路包括电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电阻R16、电阻R17、晶体管Q3、正输出端子OUT+及负输出端子OUT-，该电阻R16的一端及电阻R17的一端均与该第二充电芯片U2的第三引脚连接，该电阻R16的另一端、电容C8的一端、电容C9的一端、电容C10的一端及晶体管Q3的漏极均与该第二充电芯片U2的第一引脚连接，该晶体管Q3的源极、电容C7的一端及正输出端子OUT+均与该第二充电芯片U2的第十四引脚连接，该晶体管Q3的栅极与该第二充电芯片U2的第十五引脚连接，该电容C7的另一端及负输出端子OUT-均接地。可以理解的，该第一充电芯片U1及第二充电芯片U2均可以是S8254A芯片等。

可以理解的，本实用新型设计合理，构造独特，结构较为简单，电路所用的元器件较少，因而制造成本较低，通过第一充电控制电路及第二充电控制电路相互配合控制充电电池进行充电，能够提高电池的充放电效率，延长电池使用寿命，安全性能高。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种可充电电池串联用电池保护电路，其特征在于：包括充电电池电路、第一充电控制电路、稳压电路、第二充电控制电路及电压输出电路，所述第一充电控制电路分别与所述充电电池电路、稳压电路及第二充电控制电路电连接，所述第二充电控制电路与所述电压输出电路电连接。

2.根据权利要求1所述的可充电电池串联用电池保护电路，其特征在于：所述充电电池电路包括电池B1、电池B2、电池B3、电阻R2、电阻R3及电阻R4，所述电阻R2的一端与电池B3的正极连接，所述电阻R3的一端及电池B3的负极均与所述电池B2的正极连接，所述电阻R4的一端及电池B2的负极均与电池B1的正极连接。

3.根据权利要求2所述的可充电电池串联用电池保护电路，其特征在于：所述第一充电控制电路包括第一充电芯片U1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R1、电阻R6、电阻R7及电阻R8，所述电容C1的一端、电容C2的一端、电容C3的一端及电容C4的一端均与所述第一充电芯片U1的第十六引脚连接，所述电容C1的另一端及电阻R2的另一端均与所述第一充电芯片U1的第十五引脚连接，所述电容C2的另一端及电阻R3的另一端均与所述第一充电芯片U1的第十四引脚连接，所述电容C3的另一端及电阻R4的另一端均与所述第一充电芯片U1的第十三引脚连接，所述电阻R6的一端与第一充电芯片U1的第十一引脚连接，所述电阻R7的一端与第一充电芯片U1的第十引脚连接，所述电容C5的一端与第一充电芯片U1的第五引脚连接，所述电容C6的一端与第一充电芯片U1的第六引脚连接，所述电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电容C4的另一端、第一充电芯片U1的第十二引脚、电容C5的另一端、电容C6的另一端及第一充电芯片U1的第七引脚均与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R8的一端与所述第一充电芯片U1的第四引脚连接，所述电阻R8的另一端与电阻RX1的一端连接，所述电阻R1的另一端及电阻RX1的另一端均与电池B1的负极连接。

4.根据权利要求3所述的可充电电池串联用电池保护电路，其特征在于：所述稳压电路包括电阻R5、电阻R9、电阻R10、电阻R11、晶体管Q1及晶体管Q2，所述电阻R9的一端与第一充电芯片U1的第二引脚连接，所述电阻R10的一端与第一充电芯片U1的第三引脚连接，所述电阻R11的一端及晶体管Q1的栅极均与第一充电芯片U1的第一引脚连接，所述电阻R9的另一端、电阻R11的另一端及电阻R5的一端均与晶体管Q1的漏极连接，所述晶体管Q1的源极与晶体管Q2的源极连接，所述电阻R5的另一端及晶体管Q2的漏极均与第一充电芯片U1的第十六引脚连接，所述电阻R10的另一端与晶体管Q2的栅极连接。

5.根据权利要求4所述的可充电电池串联用电池保护电路，其特征在于：所述第二充电控制电路包括第二充电芯片U2、开关K1、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18及电感L1，所述电容C12的一端、电容C13的一端、电容C14的一端、电阻R9的另一端、电感L1的一端、开关K1的一端及电容C17的一端均与第二充电芯片U2的第十一引脚连接，所述电感L1的另一端、电阻R12的一端、电阻R19的一端及电容C16的一端均与第二充电芯片U2的第九引脚连接，所述电容C16的另一端与第二充电芯片U2的第十引脚连接，所述电阻R19的另一端经电容C15接地，所述电阻R12的另一端与第二充电芯片U2的第七引脚连接，所述第二充电芯片U2的第八引脚经电容C18接地，所述开关K1的另一端与电阻R13的一端连接，所述电阻R13的另一端及电阻R14的一端与第二充电芯片U2的第十三引脚连接，所述第二充电芯片U2的第六引脚经电阻R15接地，所述电容C11的一端与第二充电芯片U2的第四引脚连接，所述电容C11的另一端经电阻R18接地。

6.根据权利要求5所述的可充电电池串联用电池保护电路，其特征在于：所述电压输出电路包括电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电阻R16、电阻R17、晶体管Q3、正输出端子OUT+及负输出端子OUT-，所述电阻R16的一端及电阻R17的一端均与所述第二充电芯片U2的第三引脚连接，所述电阻R16的另一端、电容C8的一端、电容C9的一端、电容C10的一端及晶体管Q3的漏极均与所述第二充电芯片U2的第一引脚连接，所述晶体管Q3的源极、电容C7的一端及正输出端子OUT+均与所述第二充电芯片U2的第十四引脚连接，所述晶体管Q3的栅极与所述第二充电芯片U2的第十五引脚连接，所述电容C7的另一端及负输出端子OUT-均接地。