CN219287178U - 一种锂电池充放电双重保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池充放电双重保护电路，包括第一锂电池保护电路、第二锂电池保护电路、放电开关电路、和充电开关电路，通过第一锂电池保护电路对锂电池组进行充放电检测；第二锂电池保护电路锂电池组进行充放电检测；放电开关电路在所述第一锂电池保护电路的作用下，对所述锂电池组进行放电控制；充电开关电路在所述第一锂电池保护电路和/或第二电池保护电路的作用下，对所述锂电池组进行充电控制。这样，通过采用两锂电池保护电路来对锂电池进行充放电管理和控制，当其中一锂电池保护电路出现故障时，可通过另一锂电池保护电路对锂电池组充放电管理。这样，实现对锂电池组的双重保护，使锂电池组不容错出现过充过放现象。

Description

一种锂电池充放电双重保护电路

技术领域

本实用新型涉及锂电池保护电路技术领域，尤其涉及一种锂电池充放电双重保护电路。

背景技术

近年来，锂(Li)离子电池等二次电池被广泛使用。由于锂电池组在一次电量放完以后，可以通过充电的方式继续为锂电池组充电，从而实现重复的循环使用。锂电池的充放电通常通过充放电管理芯片进行管理，以实现锂电池的过充电过放保护，从而保证锂电池的使用寿命。

现有技术中，主要是采用一个充放电管理芯片来对锂电池进行充放电管理和控制，当充放电管理芯片出现故障时，则无法对锂电池组充放电管理。这样，无法对对锂电池进行过充过放管理，使得锂电池组容易出现故障，甚至烧坏。

发明内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种锂电池充放电双重保护电路。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种锂电池充放电双重保护电路，包括：

第一锂电池保护电路，所述第一锂电池保护电路与锂电池组连接，以对锂电池组进行充放电检测；

第二锂电池保护电路，所述第二锂电池保护电路与锂电池组连接，以对锂电池组进行充放电检测；

放电开关电路，所述放电开关电路与所述锂电池组及所述第一锂电池保护电路连接，以在所述第一锂电池保护电路的作用下，对所述锂电池组进行放电控制；

充电开关电路，所述充电开关电路与所述放电开关电路、所述第一锂电池保护电路及第二锂电池保护电路连接，以在所述第一锂电池保护电路和/或第二电池保护电路的作用下，对所述锂电池组进行充电控制。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述锂电池充放电双重保护电路还包括：

开关管驱动电路，所述第一锂电池保护电路及第二锂电池保护电路分别通过所述开关管驱动电路与所述充电开关电路连接，以在所述第一锂电池保护电路和/或第二电池保护电路的作用下，驱动所述充电开关电路的导通或截止，以对所述锂电池组进行充电控制。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述锂电池充放电双重保护电路还包括：

控制器，所述控制器与所述开关管驱动电路连接，以在所述控制器的作用下，对所述锂电池组进行充电控制。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述开关管驱动电路包括：

MOS驱动器，所述MOS驱动器的信号输入端与所述第一锂电池保护电路的充电控制信号输出端连接，所述MOS驱动器的信号输出端与所述充电开关电路的充电控制端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述MOS驱动器的信号输入端还通过第一电阻R110与所述第二锂电池保护电路的充电控制信号输出端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述开关管驱动电路还包括：

第一三极管Q39，所述第一三极管Q39的基极与所述控制器的一放电控制端连接，所述第一三极管Q39的发射极与参考地连接，所述第一三极管Q39的集电极还通过第二电阻R111与上拉电源连接，所述第一三极管Q39的集电极还与所述MOS驱动器的信号输入端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述放电开关电路包括：

MOS管Q19，所述MOS管Q19的源极与所述锂电池组负端连接，所述MOS管Q19的栅极与所述第一锂电池保护电路的放电信号输出端连接，所述MOS管Q19的漏极与充放电接口连接；

所述MOS管Q19设有多个，多个所述MOS管Q19相互并连连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述第一锂电池保护电路包括：

充放电保护芯片，所述充放电保护芯片的检测端分别与所述锂电池组的各节锂电池连接，以对各节锂电池进行过充过放检测；

二极管D2，所述二极管D2的阳极与所述充放电保护芯片的放电控制信号输出端连接，所述二极管D2的阴极与所述放电开关电路的受控端连接；

第二三极管Q8，所述第二三极管Q8的基极与所述二极管D2的阳极连接，所述第二三极管Q8的发射极与所述二极管D2的阴极连接，所述第二三极管Q8的集电极通过第三电阻R23与所述MOS管Q19的源极连接，所述第二三极管Q8的基极还通过第四电阻R22与所述MOS管Q19的源极连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述锂电池充放电双重保护电路还包括：通信电路，所述通信电路与控制器连接，所述控制器还与所述第二锂电池保护电路连接，以通过所述第二锂电池保护电路获取所述锂电池组的电量信息，并通过所述通信电路传输至外接设备。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述控制器还通过所述通信电路接收充电保护信号，以通过所述控制器及所述开关管驱动电路进行充电保护控制。

本实用新型实施例提供的锂电池充放电双重保护电路，通过第一锂电池保护电路与锂电池组连接，以对锂电池组进行充放电检测；第二锂电池保护电路与锂电池组连接，以对锂电池组进行充放电检测；放电开关电路与所述锂电池组及所述第一锂电池保护电路连接，以在所述第一锂电池保护电路的作用下，对所述锂电池组进行放电控制；充电开关电路与所述放电开关电路、所述第一锂电池保护电路及第二锂电池保护电路连接，以在所述第一锂电池保护电路和/或第二电池保护电路的作用下，对所述锂电池组进行充电控制。这样，通过采用两锂电池保护电路来对锂电池进行充放电管理和控制，当其中一锂电池保护电路出现故障时，可通过另一锂电池保护电路对锂电池组充放电管理。这样，实现对锂电池组的双重保护，使锂电池组不容错出现过充过放现象。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的锂电池充放电双重保护电路结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的控制器电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第二锂电池保护电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的第一锂电池保护电路、开关管驱动电路、充电开关电路和放电开关电路结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的485通信电路结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的CAN通信电路结构示意图。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1，本实用新型实施例提供一种锂电池充放电双重保护电路，包括：第一锂电池保护电路、第二锂电池保护电路、放电开关电路和充电开关电路，所述第一锂电池保护电路与锂电池组连接，以对锂电池组进行充放电检测；所述放电开关电路与所述锂电池组及所述第一锂电池保护电路连接，以在所述第一锂电池保护电路的作用下，对所述锂电池组进行放电控制；具体的，如图4中所示，在本实用新型的一个实施例中，所述第一锂电池保护电路包括：充放电保护芯片U1、二极管D2和第二三极管Q8，所述充放电保护芯片U1的检测端分别与所述锂电池组的各节锂电池连接，以对各节锂电池进行过充过放检测；所述充放电保护芯片U1的电压检测端VC0～VC10分别与各节锂电池连接，以对各节锂电池进行充放电的电压检测，以实现对锂电池组的过充和过分检测和保护控制。所述二极管D2的阳极与所述充放电保护芯片的放电控制信号输出端连接，所述二极管D2的阴极与所述放电开关电路的受控端连接；所述充放电保护芯片U1的放电控制信号输出端DO通过二极管D2与所述放电开关电路的受控端连接。这样，可对所述放电开关电路进行放电回路的导通或截止控制。所述第二三极管Q8的基极与所述二极管D2的阳极连接，所述第二三极管Q8的发射极与所述二极管D2的阴极连接，所述第二三极管Q8的集电极通过第三电阻R23与所述MOS管Q19的源极连接，所述第二三极管Q8的基极还通过第四电阻R22与所述MOS管Q19的源极连接。通过所述第二三极管Q8可对所述放电开关电路进行快速放电，在充放电电路为大功率时，可对所述放电开关电路进行快速关断。

所述第二锂电池保护电路与锂电池组连接，以对锂电池组进行充放电检测；如图3中所示，所述第二锂电池保护电路包括充放电保护芯片U2，所述充放电保护芯片U2的检测端分别与所述锂电池组的各节锂电池连接，以对各节锂电池进行过充过放检测；所述充放电保护芯片U2的电压检测端VC0～VC10分别与各节锂电池连接，以对各节锂电池进行充放电的电压检测，以实现对锂电池组的过充和过分检测和保护控制。

所述充电开关电路与所述放电开关电路、所述第一锂电池保护电路及第二锂电池保护电路连接，以在所述第一锂电池保护电路和/或第二电池保护电路的作用下，对所述锂电池组进行充电控制。如图3中所示，所述充放电保护芯片U1的充电控制端CO输出充电控制信号对所述充电开关电路进行充电控制。如图4中所示，所述充放电保护芯片U2充电控制端CO2输出充电控制信号对所述充电开关电路进行充电控制。这样，充电回路可在所述充放电保护芯片U1和/或充放电保护芯片U2的控制下进行导通或截止。实现充电的双重保护。

本实用新型实施例提供的锂电池充放电双重保护电路，通过第一锂电池保护电路与锂电池组连接，以对锂电池组进行充放电检测；第二锂电池保护电路与锂电池组连接，以对锂电池组进行充放电检测；放电开关电路与所述锂电池组及所述第一锂电池保护电路连接，以在所述第一锂电池保护电路的作用下，对所述锂电池组进行放电控制；充电开关电路与所述放电开关电路、所述第一锂电池保护电路及第二锂电池保护电路连接，以在所述第一锂电池保护电路和/或第二电池保护电路的作用下，对所述锂电池组进行充电控制。这样，通过采用两锂电池保护电路来对锂电池进行充放电管理和控制，当其中一锂电池保护电路出现故障时，可通过另一锂电池保护电路对锂电池组充放电管理。这样，实现对锂电池组的双重保护，使锂电池组不容错出现过充过放现象。

参阅图1、图2和图4，所述锂电池充放电双重保护电路还包括：控制器，所述控制器与所述开关管驱动电路连接，以在所述控制器的作用下，对所述锂电池组进行充电控制。如图2和图4中所示，所述控制器U5还通过CHG_OFF信号端与所述开关管驱动电路连接，以通过所述开关管驱动电路对所述充电回路进行导通或截止控制。这样，在通过硬件充电的双重保护保护的情况下，还通过控制器的软件信号控制实现，充电的保护，使得充电安全性更高。避免出现充电着火等事故。

参阅图1，所述锂电池充放电双重保护电路还包括：开关管驱动电路，所述第一锂电池保护电路及第二锂电池保护电路分别通过所述开关管驱动电路与所述充电开关电路连接，以在所述第一锂电池保护电路和/或第二电池保护电路的作用下，驱动所述充电开关电路的导通或截止，以对所述锂电池组进行充电控制。由于所述充放电保护芯片U1、充放电保护芯片U2和控制器U5输出的充电控制信号相对较弱，需要将微弱的充电控制信号进行功率放大后，驱动所述充电开关电路的快速导通或截止。如图4中所示，所述充电开关电路包括MOS管Q4和MOS管Q5,所述MOS管Q4和MOS管Q5并联连接，可实现大功率电流充电。所述开关管驱动电路包括：MOS驱动器DR1，所述MOS驱动器的信号输入端通过电阻R16与所述第一锂电池保护电路的充电控制信号输出端连接，所述MOS驱动器的信号输入端还通过第一电阻R110与所述第二锂电池保护电路的充电控制信号输出端连接。所述MOS驱动器的信号输出端与所述充电开关电路的充电控制端连接。通过所述MOS驱动器可同时驱动所述MOS管Q4和MOS管Q5的导通或截止。所述MOS驱动器DR1分别与所述充放电保护芯片U1、充放电保护芯片U2和控制器U5的充电控制信号输出端连接，以将充电控制信号进行功率放大后，为驱动所述MOS管Q4和MOS管Q5的导通或截止。如图4所示，所述开关管驱动电路还包括：第一三极管Q39，所述第一三极管Q39的基极与所述控制器的一放电控制端连接，所述第一三极管Q39的发射极与参考地连接，所述第一三极管Q39的集电极还通过第二电阻R111与上拉电源连接，所述第一三极管Q39的集电极还与所述MOS驱动器的信号输入端连接。通过所述第一三极管Q39可将所述控制器U5的输出信号进行隔离放大后输出至所述MOS驱动器的信号输入端。

参阅图4，所述放电开关电路包括：MOS管Q19，所述MOS管Q19的源极与所述锂电池组负端连接，所述MOS管Q19的栅极与所述第一锂电池保护电路的放电信号输出端连接，所述MOS管Q19的漏极与充放电接口连接；所述MOS管Q19设有多个，多个所述MOS管Q19相互并连连接。通过多个所述MOS管Q19的并联（标号为Q12~Q19），可实现回路的大电流放电控制。

参阅图1、图5和图6所述锂电池充放电双重保护电路还包括：通信电路，所述通信电路与控制器连接，所述控制器还与所述第二锂电池保护电路连接，以通过所述第二锂电池保护电路获取所述锂电池组的电量信息，并通过所述通信电路传输至外接设备。所述控制器还通过所述通信电路接收充电保护信号，以通过所述控制器及所述开关管驱动电路进行充电保护控制。如图5中所示，所述通信电路可为485电路；如图6中所示，所述通信电路也可为CAN电路，这样，所述控制器可接收485协议信号或者CAN协议信号。例如，接收外围设备输出的充电保护信号，以通过所述控制器及所述开关管驱动电路进行充电保护控制，或者将数据通过485协议信号或者CAN协议信号传输至外围设备，通过外围设备进行电池组的电量信息的显示。如图2中所示，控制器U5通过IIC信号端（B_SDA,B_SDL）与所述充放电保护芯片U2进行通信，如此，可获取电池组的电量信息，并通过通信电路输出值外围显示设备进行显示。

以上仅为本实用新型的实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述 实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种锂电池充放电双重保护电路，其特征在于，包括：

第一锂电池保护电路，所述第一锂电池保护电路与锂电池组连接，以对锂电池组进行充放电检测；

第二锂电池保护电路，所述第二锂电池保护电路与锂电池组连接，以对锂电池组进行充放电检测；

放电开关电路，所述放电开关电路与所述锂电池组及所述第一锂电池保护电路连接，以在所述第一锂电池保护电路的作用下，对所述锂电池组进行放电控制；

充电开关电路，所述充电开关电路与所述放电开关电路、所述第一锂电池保护电路及第二锂电池保护电路连接，以在所述第一锂电池保护电路和/或第二电池保护电路的作用下，对所述锂电池组进行充电控制。

2.根据权利要求1所述的锂电池充放电双重保护电路，其特征在于，还包括：

开关管驱动电路，所述第一锂电池保护电路及第二锂电池保护电路分别通过所述开关管驱动电路与所述充电开关电路连接，以在所述第一锂电池保护电路和/或第二电池保护电路的作用下，驱动所述充电开关电路的导通或截止，以对所述锂电池组进行充电控制。

3.根据权利要求2所述的锂电池充放电双重保护电路，其特征在于，还包括：

控制器，所述控制器与所述开关管驱动电路连接，以在所述控制器的作用下，对所述锂电池组进行充电控制。

4.根据权利要求3所述的锂电池充放电双重保护电路，其特征在于，所述开关管驱动电路包括：

MOS驱动器，所述MOS驱动器的信号输入端与所述第一锂电池保护电路的充电控制信号输出端连接，所述MOS驱动器的信号输出端与所述充电开关电路的充电控制端连接。

5.根据权利要求4所述的锂电池充放电双重保护电路，其特征在于，所述MOS驱动器的信号输入端还通过第一电阻(R110)与所述第二锂电池保护电路的充电控制信号输出端连接。

6.根据权利要求4所述的锂电池充放电双重保护电路，其特征在于，所述开关管驱动电路还包括：

第一三极管(Q39)，所述第一三极管(Q39)的基极与所述控制器的一放电控制端连接，所述第一三极管(Q39)的发射极与参考地连接，所述第一三极管(Q39)的集电极还通过第二电阻(R111)与上拉电源连接，所述第一三极管(Q39)的集电极还与所述MOS驱动器的信号输入端连接。

7.根据权利要求1所述的锂电池充放电双重保护电路，其特征在于，所述放电开关电路包括：

MOS管(Q19)，所述MOS管(Q19)的源极与所述锂电池组负端连接，所述MOS管(Q19)的栅极与所述第一锂电池保护电路的放电信号输出端连接，所述MOS管(Q19)的漏极与充放电接口连接；

所述MOS管(Q19)设有多个，多个所述MOS管(Q19)相互并连连接。

8.根据权利要求7所述的锂电池充放电双重保护电路，其特征在于，所述第一锂电池保护电路包括：

充放电保护芯片，所述充放电保护芯片的检测端分别与所述锂电池组的各节锂电池连接，以对各节锂电池进行过充过放检测；

二极管(D2)，所述二极管(D2)的阳极与所述充放电保护芯片的放电控制信号输出端连接，所述二极管(D2)的阴极与所述放电开关电路的受控端连接；

第二三极管(Q8)，所述第二三极管(Q8)的基极与所述二极管(D2)的阳极连接，所述第二三极管(Q8)的发射极与所述二极管(D2)的阴极连接，所述第二三极管(Q8)的集电极通过第三电阻(R23)与所述MOS管(Q19)的源极连接，所述第二三极管(Q8)的基极还通过第四电阻(R22)与所述MOS管(Q19)的源极连接。

9.根据权利要求2所述的锂电池充放电双重保护电路，其特征在于，还包括：通信电路，所述通信电路与控制器连接，所述控制器还与所述第二锂电池保护电路连接，以通过所述第二锂电池保护电路获取所述锂电池组的电量信息，并通过所述通信电路传输至外接设备。

10.根据权利要求9所述的锂电池充放电双重保护电路，其特征在于，所述控制器还通过所述通信电路接收充电保护信号，以通过所述控制器及所述开关管驱动电路进行充电保护控制。

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