CN214543660U - 一种锂电池防过充电路及锂电池充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种锂电池防过充电路及锂电池充电器，包括功率管Q1、电阻R1、光耦原边PC1A、电阻R2、光耦副边PC1B、电阻R3、二极管D1、电阻R4、运算放大器A1、电阻R5、电容C1、电阻R6、二极管D2、电阻R7、电阻R8以及电阻R9。本实用新型适配磷酸铁锂电池，电源上电工作后为锂电池进行恒流恒压充电，在检测到锂电池已经充到上限电压时立即转入截止状态，有效防止锂电池过充。本实用新型电路结构简单，成本低，易调试，适宜推广应用。

Description

一种锂电池防过充电路及锂电池充电器

技术领域

本实用新型实施例涉及锂电池充电技术领域，尤其涉及一种锂电池防过充电路及锂电池充电器。

背景技术

锂离子电池是一种二次充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。磷酸铁锂电池是锂离子电池的一种。磷酸铁锂电池是一种使用磷酸铁锂作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池。对于锂离子电池来说，它是有电压区间的，如果锂离子电池已经充电至其电压上限值，再继续给它充电将会造成过充，从而影响锂离子电池的使用寿命，所以当锂离子电池充到其上限电压时，充电回路需自动转为截止充电状态，避免过充。但是现有的锂电池尤其是磷酸铁锂电池的防过充电路电路结构相对复杂，成本高，不易调试，效果差，该问题亟待解决。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种锂电池防过充电路及锂电池充电器，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种锂电池防过充电路，该电路包括功率管Q1、电阻R1、光耦原边PC1A、电阻R2、光耦副边PC1B、电阻R3、二极管D1、电阻R4、运算放大器A1、电阻R5、电容C1、电阻R6、二极管D2、电阻R7、电阻R8以及电阻R9；其中，所述功率管Q1的漏极连接待充电锂电池的正极端BAT+，功率管Q1的源极与电阻R1的一端、光耦副边PC1B的集电极连接后接充电电压输出端VOUT，电阻R1的另一端与光耦副边PC1B的发射极、电阻R5的一端、功率管Q1的栅极连接，电阻R5的另一端接地GND，光耦原边PC1A的阴极与电阻R9的一端连接后接地GND，电阻R9的另一端与光耦原边PC1A的阳极、电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与二极管D2的阴极连接，二极管D2的阳极与运算放大器A1的输出端、二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与电阻2的一端连接，电阻R2的另一端与运算放大器A1的同相输入端、电阻R7的一端、电阻R8的一端、电阻R4的一端连接，电阻R7的另一端接地GND，运算放大器A1的反相输入端与参考电压端Vref、电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地GND，电阻R8的另一端接地GND，电阻R4的另一端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与所述待充电锂电池的负极端BAT-连接。

优选的，所述功率管Q1采用P沟道型MOS管。

第二方面，基于上述锂电池防过充电路，本实用新型实施例还提供了一种锂电池充电器，该充电器包括锂电池防过充电路；所述锂电池防过充电路包括功率管Q1、电阻R1、光耦原边PC1A、电阻R2、光耦副边PC1B、电阻R3、二极管D1、电阻R4、运算放大器A1、电阻R5、电容C1、电阻R6、二极管D2、电阻R7、电阻R8以及电阻R9；其中，所述功率管Q1的漏极连接待充电锂电池的正极端BAT+，功率管Q1的源极与电阻R1的一端、光耦副边PC1B的集电极连接后接充电电压输出端VOUT，电阻R1的另一端与光耦副边PC1B的发射极、电阻R5的一端、功率管Q1的栅极连接，电阻R5的另一端接地GND，光耦原边PC1A的阴极与电阻R9的一端连接后接地GND，电阻R9的另一端与光耦原边PC1A的阳极、电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与二极管D2的阴极连接，二极管D2的阳极与运算放大器A1的输出端、二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与电阻2的一端连接，电阻R2的另一端与运算放大器A1的同相输入端、电阻R7的一端、电阻R8的一端、电阻R4的一端连接，电阻R7的另一端接地GND，运算放大器A1的反相输入端与参考电压端Vref、电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地GND，电阻R8的另一端接地GND，电阻R4的另一端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与所述待充电锂电池的负极端BAT-连接。

优选的，所述功率管Q1采用P沟道型MOS管。

本实用新型实施例的技术方案适配磷酸铁锂电池，电源上电工作后为锂电池进行恒流恒压充电，在检测到锂电池已经充到上限电压时将立即转入截止状态，有效防止锂电池过充。本实用新型电路结构简单，成本低，易调试，适宜推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明及理解本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型背景技术、实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和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锂电池防过充电路结构图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1所示，图1为本实用新型实施例提供的锂电池防过充电路结构图。

本实施例提供一种锂电池防过充电路，该电路包括功率管Q1、电阻R1、光耦原边PC1A、电阻R2、光耦副边PC1B、电阻R3、二极管D1、电阻R4、运算放大器A1、电阻R5、电容C1、电阻R6、二极管D2、电阻R7、电阻R8以及电阻R9；其中，所述功率管Q1的漏极连接待充电锂电池的正极端BAT+，功率管Q1的源极与电阻R1的一端、光耦副边PC1B的集电极连接后接充电电压输出端VOUT，电阻R1的另一端与光耦副边PC1B的发射极、电阻R5的一端、功率管Q1的栅极连接，电阻R5的另一端接地GND，光耦原边PC1A的阴极与电阻R9的一端连接后接地GND，电阻R9的另一端与光耦原边PC1A的阳极、电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与二极管D2的阴极连接，二极管D2的阳极与运算放大器A1的输出端、二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与电阻2的一端连接，电阻R2的另一端与运算放大器A1的同相输入端、电阻R7的一端、电阻R8的一端、电阻R4的一端连接，电阻R7的另一端接地GND，运算放大器A1的反相输入端与参考电压端Vref、电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地GND，电阻R8的另一端接地GND，电阻R4的另一端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与所述待充电锂电池的负极端BAT-连接。示例性的，在本实施例中所述功率管Q1采用P沟道型MOS管。

工作时，通过电阻R3、电阻R4、电阻R7、电阻R8设定锂电池的上限电压，当锂电池电压低于电池上限电压时，即采样基准电压低于参考电压端Vref电压时，运算放大器A1输出一个低电平，功率管Q1保持导通，充电电压输出端VOUT的输出电压通过功率管Q1对待充电锂电池充电，锂电池电压逐步升高，直至达到锂电池上限电压时，即采样基准电压高于参考电压端Vref电压时，运算放大器A1输出一个高电平，光耦原边PC1A有电流流过，光耦副边PC1B导通抬高功率管Q1的栅极电压，从而使功率管Q1关断，此时线路转入截止状态，不再继续充电，有效防止锂电池过充。在本实施例中二极管D2和电阻R2构成一个正反馈，从而可以把锂电池的采样基准抬高，只有电池放电到比预设电压更低的某个设定值时才能复充，这样就防止了关机又打开的临界状态的发生，从而避免锂电池过充的发生。

本实用新型实施例的技术方案适配磷酸铁锂电池，电源上电工作后为锂电池进行恒流恒压充电，在检测到锂电池已经充到上限电压时将立即转入截止状态，有效防止锂电池过充。本实用新型电路结构简单，成本低，易调试。

实施例二

基于上述实施例一提出的锂电池防过充电路，本实用新型实施例还提供了一种锂电池充电器，该充电器包括锂电池防过充电路；所述锂电池防过充电路包括功率管Q1、电阻R1、光耦原边PC1A、电阻R2、光耦副边PC1B、电阻R3、二极管D1、电阻R4、运算放大器A1、电阻R5、电容C1、电阻R6、二极管D2、电阻R7、电阻R8以及电阻R9；其中，所述功率管Q1的漏极连接待充电锂电池的正极端BAT+，功率管Q1的源极与电阻R1的一端、光耦副边PC1B的集电极连接后接充电电压输出端VOUT，电阻R1的另一端与光耦副边PC1B的发射极、电阻R5的一端、功率管Q1的栅极连接，电阻R5的另一端接地GND，光耦原边PC1A的阴极与电阻R9的一端连接后接地GND，电阻R9的另一端与光耦原边PC1A的阳极、电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与二极管D2的阴极连接，二极管D2的阳极与运算放大器A1的输出端、二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与电阻2的一端连接，电阻R2的另一端与运算放大器A1的同相输入端、电阻R7的一端、电阻R8的一端、电阻R4的一端连接，电阻R7的另一端接地GND，运算放大器A1的反相输入端与参考电压端Vref、电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地GND，电阻R8的另一端接地GND，电阻R4的另一端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与所述待充电锂电池的负极端BAT-连接。示例性的，在本实施例中所述功率管Q1采用P沟道型MOS管。在本实施例中锂电池防过充电路的工作过程同实施例一，在此不再赘述。在本实施例中通过在锂电池充电器中加入锂电池防过充电路，使锂电池充电器具有防过充功能，而且成本低，结构简单，易调试，适宜推广应用。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种锂电池防过充电路，其特征在于，该电路包括功率管Q1、电阻R1、光耦原边PC1A、电阻R2、光耦副边PC1B、电阻R3、二极管D1、电阻R4、运算放大器A1、电阻R5、电容C1、电阻R6、二极管D2、电阻R7、电阻R8以及电阻R9；其中，所述功率管Q1的漏极连接待充电锂电池的正极端BAT+，功率管Q1的源极与电阻R1的一端、光耦副边PC1B的集电极连接后接充电电压输出端VOUT，电阻R1的另一端与光耦副边PC1B的发射极、电阻R5的一端、功率管Q1的栅极连接，电阻R5的另一端接地GND，光耦原边PC1A的阴极与电阻R9的一端连接后接地GND，电阻R9的另一端与光耦原边PC1A的阳极、电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与二极管D2的阴极连接，二极管D2的阳极与运算放大器A1的输出端、二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与电阻2的一端连接，电阻R2的另一端与运算放大器A1的同相输入端、电阻R7的一端、电阻R8的一端、电阻R4的一端连接，电阻R7的另一端接地GND，运算放大器A1的反相输入端与参考电压端Vref、电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地GND，电阻R8的另一端接地GND，电阻R4的另一端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与所述待充电锂电池的负极端BAT-连接。

2.根据权利要求1所述的锂电池防过充电路，其特征在于，所述功率管Q1采用P沟道型MOS管。

3.一种锂电池充电器，其特征在于，包括锂电池防过充电路；所述锂电池防过充电路包括功率管Q1、电阻R1、光耦原边PC1A、电阻R2、光耦副边PC1B、电阻R3、二极管D1、电阻R4、运算放大器A1、电阻R5、电容C1、电阻R6、二极管D2、电阻R7、电阻R8以及电阻R9；其中，所述功率管Q1的漏极连接待充电锂电池的正极端BAT+，功率管Q1的源极与电阻R1的一端、光耦副边PC1B的集电极连接后接充电电压输出端VOUT，电阻R1的另一端与光耦副边PC1B的发射极、电阻R5的一端、功率管Q1的栅极连接，电阻R5的另一端接地GND，光耦原边PC1A的阴极与电阻R9的一端连接后接地GND，电阻R9的另一端与光耦原边PC1A的阳极、电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与二极管D2的阴极连接，二极管D2的阳极与运算放大器A1的输出端、二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与电阻2的一端连接，电阻R2的另一端与运算放大器A1的同相输入端、电阻R7的一端、电阻R8的一端、电阻R4的一端连接，电阻R7的另一端接地GND，运算放大器A1的反相输入端与参考电压端Vref、电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地GND，电阻R8的另一端接地GND，电阻R4的另一端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与所述待充电锂电池的负极端BAT-连接。

4.根据权利要求3所述的锂电池充电器，其特征在于，所述功率管Q1采用P沟道型MOS管。

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