CN219420340U - 电池放电短路保护电路以及锂电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池放电短路保护电路以及锂电池。上述的电池放电短路保护电路包括电池充放电路以及短路保护电路；电池充放电路包括充电电子开关管以及放电电子开关管；短路保护电路包括第一电阻、第二电阻以及保护电子开关管，第一电阻的第一端用于与共地端连接，第二电阻的第二端与电池的放电正极连接，保护电子开关管的第二端与电池的放电正极连接。在放电短路时，放电电子开关管的第二端直接与电池的放电负极短接，使得电池的放电正极的电压为负压，从而使得保护电子开关管导通，以将放电电子开关管的控制端上的电压快速拉低，有效地降低了短路时的高压尖峰击穿放电电子开关管的几率。

Description

电池放电短路保护电路以及锂电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池放电短路保护电路以及锂电池。

背景技术

锂离子电池作为国家重点扶持的高新技术行业之一，由于质量轻，储电量大，受到了人们的广泛应用。尤其是各类3C数码电子产品，智能穿戴设备以及电动两轮车的发展，锂离子电池可以说供不应求整个行业处于一个火爆的状态中。锂离子电池行业在今后的发展中还会不断的处于加速阶段，人们对于电池容量的需求也在不断加大。市面上大容量，大体积的电池会屡见不鲜，因此对电池放电使用安全，放电短路保护设计显得极其重要。

然而，目前在传统的大容量锂电池的放电回路中，采用的放电MOS都是硬件电路提供电压驱动，例如，申请号为CN202010566475.2的中国专利申请，此种驱动方式在短路中产生的巨大能量电压尖峰冲击MOS，造成MOS损坏现象时有发生。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种有效降低短路时击穿放电电子开关管的几率的电池放电短路保护电路以及锂电池。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电池放电短路保护电路，包括：电池充放电路以及短路保护电路；所述电池充放电路包括充电电子开关管以及放电电子开关管，所述充电电子开关管的第二端用于与电池的充电端连接，所述充电电子开关管的第一端与所述放电电子开关管的第一端连接，所述充电电子开关管的控制端用于接收充电控制信号，所述放电电子开关管的第二端用于与电池的放电正极连接；所述短路保护电路包括第一电阻、第二电阻以及保护电子开关管，所述第一电阻的第一端用于与共地端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述电池的放电正极连接，所述第一电阻的第二端还与所述保护电子开关管的控制端连接，所述放电电子开关管的控制端与所述保护电子开关管的第一端连接，所述保护电子开关管的第二端与所述电池的放电正极连接。

在其中一个实施例中，所述第一电阻为可变电阻。

在其中一个实施例中，所述第二电阻为可变电阻。

在其中一个实施例中，所述短路保护电路还包括短路保护二极管，所述第一电阻的第二端与所述短路保护二极管的正极连接，所述短路保护二极管的负极与所述保护电子开关管的控制端连接。

在其中一个实施例中，所述电池充放电路还包括第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述充电电子开关管的控制端连接，所述第三电阻的第二端用于接收充电控制信号。

在其中一个实施例中，所述电池充放电路还包括第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述放电电子开关管的控制端连接，所述第四电阻的第二端与所述保护电子开关管的第一端连接。

在其中一个实施例中，所述第四电阻为可变电阻。

在其中一个实施例中，所述保护电子开关管为NPN型三极管。

在其中一个实施例中，所述放电电子开关管为N型MOS管。

一种锂电池，包括上述任一实施例所述的电池放电短路保护电路。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

在放电短路时，放电电子开关管的第二端直接与电池的放电负极短接，使得电池的放电正极的电压为负压，从而使得共地端的电流通过第一电阻和第二电阻流向电池的放电正极，进而使得保护电子开关管导通，以将放电电子开关管的控制端上的电压快速拉低，有效地降低了短路时的高压尖峰击穿放电电子开关管的几率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为一实施例中电池放电短路保护电路的电路图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型涉及一种电池放电短路保护电路。在其中一个实施例中，所述电池放电短路保护电路包括电池充放电路以及短路保护电路；所述电池充放电路包括充电电子开关管以及放电电子开关管，所述充电电子开关管的第二端用于与电池的充电端连接，所述充电电子开关管的第一端与所述放电电子开关管的第一端连接，所述充电电子开关管的控制端用于接收充电控制信号，所述放电电子开关管的第二端用于与电池的放电正极连接；所述短路保护电路包括第一电阻、第二电阻以及保护电子开关管，所述第一电阻的第一端用于与共地端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述电池的放电正极连接，所述第一电阻的第二端还与所述保护电子开关管的控制端连接，所述放电电子开关管的控制端与所述保护电子开关管的第一端连接，所述保护电子开关管的第二端与所述电池的放电正极连接。在放电短路时，放电电子开关管的第二端直接与电池的放电负极短接，使得电池的放电正极的电压为负压，从而使得共地端的电流通过第一电阻和第二电阻流向电池的放电正极，进而使得保护电子开关管导通，以将放电电子开关管的控制端上的电压快速拉低，有效地降低了短路时的高压尖峰击穿放电电子开关管的几率。

请参阅图1，其为本实用新型一实施例的电池放电短路保护电路的电路图。

一实施例的电池放电短路保护电路10包括电池充放电路100以及短路保护电路200。所述电池充放电路100包括充电电子开关管MK1以及放电电子开关管MK2。所述充电电子开关管MK1的第二端用于与电池的充电端B+连接，所述充电电子开关管MK1的第一端与所述放电电子开关管MK2的第一端连接，所述充电电子开关管MK1的控制端用于接收充电控制信号GC，所述放电电子开关管MK2的第二端用于与电池的放电正极P+连接。所述短路保护电路200包括第一电阻R1、第二电阻R2以及保护电子开关管Q1。所述第一电阻R1的第一端用于与共地端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述电池的放电正极P+连接。所述第一电阻R1的第二端还与所述保护电子开关管Q1的控制端连接，所述放电电子开关管MK2的控制端与所述保护电子开关管Q1的第一端连接，所述保护电子开关管Q1的第二端与所述电池的放电正极P+连接。

在本实施例中，在放电短路时，放电电子开关管MK2的第二端直接与电池的放电负极短接，使得电池的放电正极P+的电压为负压，从而使得共地端的电流通过第一电阻R1和第二电阻R2流向电池的放电正极P+，进而使得保护电子开关管Q1导通，以将放电电子开关管MK2的控制端上的电压快速拉低，有效地降低了短路时的高压尖峰击穿放电电子开关管MK2的几率。

在另一个实施例中，所述保护电子开关管Q1为NPN型三极管，所述保护电子开关管Q1的第一端为NPN型三极管的集电极，所述保护电子开关管Q1的第二端为NPN型三极管的发射极，所述保护电子开关管Q1的控制端为NPN型三极管的基极。所述放电电子开关管MK2为N型MOS管，所述放电电子开关管MK2的第一端为N型MOS管的漏极，所述放电电子开关管MK2的第二端为N型MOS管的源极，所述放电电子开关管MK2的控制端为N型MOS管的栅极。

在其中一个实施例中，所述第一电阻R1为可变电阻。在本实施例中，所述第一电阻R1与所述保护电子开关管Q1连接，具体地，所述第一电阻R1串联在所述保护电子开关管Q1的控制端上，通过调节所述第一电阻R1的阻值，便于对输入至所述保护电子开关管Q1的控制端的电流进行限流，以避免所述保护电子开关管Q1的控制端的电流过大的情况，确保了所述保护电子开关管Q1的正常工作，从而确保在发生电池放电短路时，所述保护电子开关管Q1能及时将所述放电电子开关管MK2的控制端快速拉低。

在其中一个实施例中，所述第二电阻R2为可变电阻。在本实施例中，所述第二电阻R2与所述保护电子开关管Q1连接，具体地，所述第二电阻R2并联在所述保护电子开关管Q1的控制端和第二端上，通过调节所述第二电阻R2的阻值，便于对所述保护电子开关管Q1的导通电压进行调节，确保所述保护电子开关管Q1的导通电压可调，从而适用于不同类型的保护电子开关管Q1。而且，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2均为可变电阻，通过调节所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的阻值比，便于调节所述保护电子开关管Q1的控制端的分压，从而便于在发生电池放电短路时，所述保护电子开关管Q1能及时将所述放电电子开关管MK2的控制端快速拉低。

在其中一个实施例中，请参阅图1，所述短路保护电路200还包括短路保护二极管D1，所述第一电阻R1的第二端与所述短路保护二极管D1的正极连接，所述短路保护二极管D1的负极与所述保护电子开关管Q1的控制端连接。在本实施例中，所述短路保护二极管D1与所述第一电阻R1连接，具体地，所述短路保护二极管D1与所述第一电阻R1串联，而且，所述短路保护二极管D1串联在所述保护电子开关管Q1的控制端上，所述短路保护二极管D1对所述保护电子开关管Q1的控制端上的控制电流进行单向控制，避免了所述电池的放电正极P+上的高压对共地端的冲击。

在其中一个实施例中，请参阅图1，所述电池充放电路100还包括第三电阻R3，所述第三电阻R3的第一端与所述充电电子开关管MK1的控制端连接，所述第三电阻R3的第二端用于接收充电控制信号GC。在本实施例中，所述第三电阻R3与所述充电电子开关管MK1连接，具体地，所述第三电阻R3与所述充电电子开关管MK1的控制端串联，以对所述充电电子开关管MK1的控制端上的电流进行限流，以避免所述充电电子开关管MK1的控制端上的电流过大的情况，确保所述充电电子开关管MK1的正常工作。

在其中一个实施例中，请参阅图1，所述电池充放电路100还包括第四电阻R4，所述第四电阻R4的第一端与所述放电电子开关管MK2的控制端连接，所述第四电阻R4的第二端与所述保护电子开关管Q1的第一端连接。在本实施例中，所述第四电阻R4与所述放电电子开关管MK2连接，具体地，所述第四电阻R4与所述放电电子开关管MK2的控制端串联，以对所述放电电子开关管MK2的控制端上的电流进行限流，以避免所述放电电子开关管MK2的控制端上的电流过大的情况，确保所述放电电子开关管MK2的正常工作。在另一个实施例中，所述第四电阻R4为可变电阻，便于调节所述放电电子开关管MK2的控制端上的电流。

在其中一个实施例中，本申请还提供一种锂电池，包括上述任一实施例所述的电池放电短路保护电路。在本实施例中，所述电池放电短路保护电路包括电池充放电路以及短路保护电路；所述电池充放电路包括充电电子开关管以及放电电子开关管，所述充电电子开关管的第二端用于与电池的充电端连接，所述充电电子开关管的第一端与所述放电电子开关管的第一端连接，所述充电电子开关管的控制端用于接收充电控制信号，所述放电电子开关管的第二端用于与电池的放电正极连接；所述短路保护电路包括第一电阻、第二电阻以及保护电子开关管，所述第一电阻的第一端用于与共地端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述电池的放电正极连接，所述第一电阻的第二端还与所述保护电子开关管的控制端连接，所述放电电子开关管的控制端与所述保护电子开关管的第一端连接，所述保护电子开关管的第二端与所述电池的放电正极连接。在放电短路时，放电电子开关管的第二端直接与电池的放电负极短接，使得电池的放电正极的电压为负压，从而使得共地端的电流通过第一电阻和第二电阻流向电池的放电正极，进而使得保护电子开关管导通，以将放电电子开关管的控制端上的电压快速拉低，有效地降低了短路时的高压尖峰击穿放电电子开关管的几率。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池放电短路保护电路，其特征在于，包括：

电池充放电路，所述电池充放电路包括充电电子开关管以及放电电子开关管，所述充电电子开关管的第二端用于与电池的充电端连接，所述充电电子开关管的第一端与所述放电电子开关管的第一端连接，所述充电电子开关管的控制端用于接收充电控制信号，所述放电电子开关管的第二端用于与电池的放电正极连接；

短路保护电路，所述短路保护电路包括第一电阻、第二电阻以及保护电子开关管，所述第一电阻的第一端用于与共地端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述电池的放电正极连接，所述第一电阻的第二端还与所述保护电子开关管的控制端连接，所述放电电子开关管的控制端与所述保护电子开关管的第一端连接，所述保护电子开关管的第二端与所述电池的放电正极连接。

2.根据权利要求1所述的电池放电短路保护电路，其特征在于，所述第一电阻为可变电阻。

3.根据权利要求1所述的电池放电短路保护电路，其特征在于，所述第二电阻为可变电阻。

4.根据权利要求1所述的电池放电短路保护电路，其特征在于，所述短路保护电路还包括短路保护二极管，所述第一电阻的第二端与所述短路保护二极管的正极连接，所述短路保护二极管的负极与所述保护电子开关管的控制端连接。

5.根据权利要求1所述的电池放电短路保护电路，其特征在于，所述电池充放电路还包括第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述充电电子开关管的控制端连接，所述第三电阻的第二端用于接收充电控制信号。

6.根据权利要求1所述的电池放电短路保护电路，其特征在于，所述电池充放电路还包括第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述放电电子开关管的控制端连接，所述第四电阻的第二端与所述保护电子开关管的第一端连接。

7.根据权利要求6所述的电池放电短路保护电路，其特征在于，所述第四电阻为可变电阻。

8.根据权利要求1所述的电池放电短路保护电路，其特征在于，所述保护电子开关管为NPN型三极管。

9.根据权利要求1所述的电池放电短路保护电路，其特征在于，所述放电电子开关管为N型MOS管。

10.一种锂电池，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的电池放电短路保护电路。