CN214429281U - 一种多节锂离子电池可编程保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多节锂离子电池可编程保护电路，比较器检测电路连接锂电池一端，比较器检测电路连接软件控制模块和逻辑控制电路，逻辑控制电路连接驱动电路，所述驱动电路通过端口连接外部输出，电路还包括抗干扰模块，抗干扰模块连接锂电池的充电连接端子上，抗干扰模块包括电感，串联在输出线上，压敏电阻连接在电感一端，电池管理电路中锂电池之间相互串联，锂电池连接所述开关件和电池检测电路，开关件连接所述主控制器，电池检测电路与主控制器相连接，主控制器连接总输出端口，对锂电池内部过充电压保护，再通过软件控制模块对整个电池保护电路进行可编程控制，抗干扰模块保护了电池在外部异常条件下引起电压升高或温度升高等问题。

Description

一种多节锂离子电池可编程保护电路

技术领域

本实用新型涉及锂电池保护技术领域，具体涉及一种多节锂离子电池可编程保护电路。

背景技术

在锂离子电池使用过程中，过充电、过放电对锂电池的电性能都会造成一定的影响，为避免使用中出现这种现象，专门设计了一套电路，并用微电子技术把它小型化，成为一个芯片，该芯片俗称锂电池保护芯片。锂离子电池充电要求很高，要保证终止电压精度在±1%之内，各大半导体器件厂已开发出多种锂离子电池充电的IC，以保证安全、可靠、快速地充电。锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。可充电锂离子电池是手机、笔记本电脑等现代数码产品中应用最广泛的电池，但它较为“娇气”，在使用中不可过充、过放(会损坏电池或使之报废)。因此，在电池上有保护元器件或保护电路以防止昂贵的电池损坏。但是锂离子电池保护电路功能不够完善，过充过放保护不到位，保护电路对外部条件下的影响不可控等问题。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种多节锂离子电池可编程保护电路，所述电路包括锂电池组、保护芯片、电池管理电路，所述保护芯片包括逻辑控制电路、软件控制模块、驱动电路以及比较器检测电路，所述比较器检测电路连接锂电池一端，所述比较器检测电路连接所述软件控制模块和所述逻辑控制电路，所述逻辑控制电路连接所述驱动电路，所述驱动电路通过端口连接外部输出，所述所述电路还包括抗干扰模块，所述抗干扰模块连接锂电池的充电连接端子上，所述抗干扰模块包括电感，串联在输出线上，压敏电阻连接在电感一端，所述电池管理电路包括若干个锂电池，连接锂电池的若干个开关件，总输出开关、电池检测电路及主控制器，所述锂电池之间相互串联，锂电池连接所述开关件和电池检测电路，所述开关件连接所述主控制器，电池检测电路与主控制器相连接，所述主控制器连接总输出端口。

作为本实用新型的一种改进,所述电池管理电路中的锂电池相互串联,开关件与锂电池之间一一串联,主控制器与每一个开关件相连接，用于控制电池管理电路的开关，当电池组当中出现异常，相应异常电池对应的开关件关闭，主控制器控制总输出开关关闭，从而保护整个电池管理电路的安全。

作为本实用新型的一种改进，所述保护芯片上包括一SDQ端口，所述驱动电路通过DO和CO端口连接外部，SDQ端口可以与外部连接，通过该端口可以对软件控制模块进行输入及控制，完成对电池保护电路的可编程逻辑控制，其中所述驱动电路通过DO和CO端口连接外部，所述比较器检测电路通过VDD端口、VM端口以及VSS端口与外部连接，比较器检测电路分别与逻辑控制电路和软件模块电路连接，所述软件控制模块和逻辑控制电路并联，共用SDQ端口，所述逻辑控制电路用于实现驱动电路和比较器检测电路之间的逻辑控制，再通过软件控制模块对整个电池保护电路进行可编程控制，通过对软件控制模块的操作，设定该电池过充保护电压值，当比较器检测电路检测到电池电压达到预设值时，便输出信号给逻辑控制电路，逻辑控制电路经过逻辑转换输出高低电平。

作为本实用新型的一种改进，所述抗干扰模块包括电感，串联在输出线上，压敏电阻连接在电感另一端，抗干扰保护模块还包括发电管和滤波电路和制冷片，滤波电路一端连接放电管，滤波电路的另一端串联制冷片，制冷片的另一端连接接地引脚，所述电感、压敏电阻、放电管使得将异常情况下升高的电流到达接地引脚。一部分电流达到制冷片，降低了电池内部温度。抗干扰模块连接信号采集模块，所述信号采集模块连接信息显示模块和信息转换模块，所述信号采集模块包括一温度传感器，所述信号采集模块通过温度传感器采集到的电池内部温度数据，通过信号转换模块在信息显示模块上显示。

本实用新型的有益效果是：本技术方案通过一种锂电池保护电路，通过设定保护芯片、电池管理电路以及抗干扰模块，电池管理电路保护整个电池管理电路的安全，保证了电池组内部的工作正常，保护芯片中的比较器检测电路、逻辑控制电路和软件模块电路的配合工作，达到对锂电池内部过充电压保护，再通过软件控制模块对整个电池保护电路进行可编程控制，抗干扰模块保护了电池在外部异常条件下引起的电池保护板电压升高或温度升高等问题。

附图说明

图1为本实用新型所述的保护电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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，所述电路包括锂电池组、保护芯片、电池管理电路，所述保护芯片包括逻辑控制电路、软件控制模块、驱动电路以及比较器检测电路，所述比较器检测电路连接锂电池一端，所述比较器检测电路连接所述软件控制模块和所述逻辑控制电路，所述逻辑控制电路连接所述驱动电路，所述驱动电路通过端口连接外部输出，所述所述电路还包括抗干扰模块，所述抗干扰模块连接锂电池的充电连接端子上，所述抗干扰模块包括电感，串联在输出线上，压敏电阻连接在电感一端，所述电池管理电路包括若干个锂电池，连接锂电池的若干个开关件，总输出开关、电池检测电路及主控制器，所述锂电池之间相互串联，锂电池连接所述开关件和电池检测电路，所述开关件连接所述主控制器，电池检测电路与主控制器相连接，所述主控制器连接总输出端口,所述电池管理电路中的锂电池相互串联,开关件与锂电池之间一一串联,主控制器与每一个开关件相连接，用于控制电池管理电路的开关，当电池组当中出现异常，相应异常电池对应的开关件关闭，主控制器控制总输出开关关闭，从而保护整个电池管理电路的安全。

作为本实用新型的一种改进，所述保护芯片上包括一SDQ端口，所述驱动电路通过DO和CO端口连接外部，SDQ端口可以与外部连接，通过该端口可以对软件控制模块进行输入及控制，完成对电池保护电路的可编程逻辑控制，其中所述驱动电路通过DO和CO端口连接外部，所述比较器检测电路通过VDD端口、VM端口以及VSS端口与外部连接，比较器检测电路分别与逻辑控制电路和软件模块电路连接，所述软件控制模块和逻辑控制电路并联，共用SDQ端口，所述逻辑控制电路用于实现驱动电路和比较器检测电路之间的逻辑控制，再通过软件控制模块对整个电池保护电路进行可编程控制，通过对软件控制模块的操作，设定该电池过充保护电压值，当比较器检测电路检测到电池电压达到预设值时，便输出信号给逻辑控制电路，逻辑控制电路经过逻辑转换输出高低电平。

作为本实用新型的一种改进，所述抗干扰模块包括电感，串联在输出线上，压敏电阻连接在电感另一端，抗干扰保护模块还包括发电管和滤波电路和制冷片，滤波电路一端连接放电管，滤波电路的另一端串联制冷片，制冷片的另一端连接接地引脚，所述电感、压敏电阻、放电管使得将异常情况下升高的电流到达接地引脚。一部分电流达到制冷片，降低了电池内部温度。抗干扰模块连接信号采集模块，所述信号采集模块连接信息显示模块和信息转换模块，所述信号采集模块包括一温度传感器，所述信号采集模块通过温度传感器采集到的电池内部温度数据，通过信号转换模块在信息显示模块上显示。本技术方案通过一种锂电池保护电路，通过设定保护芯片、电池管理电路以及抗干扰模块，电池管理电路保护整个电池管理电路的安全，保证了电池组内部的工作正常，保护芯片中的比较器检测电路、逻辑控制电路和软件模块电路的配合工作，达到对锂电池内部过充电压保护，再通过软件控制模块对整个电池保护电路进行可编程控制，抗干扰模块保护了电池在外部异常条件下引起的电压升高或温度升高等问题。

最后应说明的是：以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种多节锂离子电池可编程保护电路，其特征在于，所述电路包括锂电池组、保护芯片、电池管理电路，所述保护芯片包括逻辑控制电路、软件控制模块、驱动电路以及比较器检测电路，所述比较器检测电路连接锂电池一端，所述比较器检测电路连接所述软件控制模块和所述逻辑控制电路，所述逻辑控制电路连接所述驱动电路，所述驱动电路通过端口连接外部输出，所述电路还包括抗干扰模块，所述抗干扰模块连接锂电池的充电连接端子上，所述抗干扰模块包括电感，串联在输出线上，压敏电阻连接在电感另一端，所述电池管理电路包括若干个锂电池，连接锂电池的若干个开关件，总输出开关、电池检测电路及主控制器，所述锂电池之间相互串联，锂电池连接所述开关件和电池检测电路，所述开关件连接所述主控制器，电池检测电路与主控制器相连接，所述主控制器连接总输出端口。

2.根据权利要求1所述的一种多节锂离子电池可编程保护电路，其特征在于，所述保护芯片上包括一SDQ端口，所述驱动电路通过DO和CO端口连接外部。

3.根据权利要求1所述的一种多节锂离子电池可编程保护电路，其特征在于,所述抗干扰模块连接信号采集模块，所述信号采集模块连接信息显示模块和信息传递模块。

4.根据权利要求3所述的一种多节锂离子电池可编程保护电路,其特征在于,所述信号采集模块包括一温度传感器。

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