CN219574334U - 一种新型锂电池功能异常报警电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其是涉及一种新型锂电池功能异常报警电路，包括由多串电芯设置成的电池组，电池组内部具有采样电芯和异常报警电路，异常报警电路设置有第一电池保护芯片、电池电流采样电路、电池温度采样电路、报警开关电路和报警LED灯，报警LED灯设置在电池组外部；通过外置电路，可以检测目前电池的异常状态，当电池组的报警开关电路导通后，报警LED灯亮起，给外部一个信号，提示用户电池组放电异常；使用者不用装电池实际使用就能提前发现电池的异常，比较适用于带外壳的电池组，报警LED灯在外壳面板上就可以，不需要人工操作按键。电池正常时报警LED灯不会亮，电池放电异常时报警LED灯就会亮起报警。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其是涉及一种新型锂电池功能异常报警电路。
背景技术
异常报警电路，顾名思义锂异常报警电路主要是针对可充电（一般指锂电池）起保护作用的集成电路板。锂电池（可充型）之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块带采样电阻的保护板和一片电流保险器出现；
然而，目前的锂电池硬件保护板都是常规功能板，没有异常状态可视化的报警功能，只有用户实际使用的时候才能发现电池有异常。
实用新型内容
本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
一种新型锂电池功能异常报警电路，包括由多串电芯设置成的电池组，电池组内部具有采样电芯和异常报警电路，异常报警电路设置有第一电池保护芯片、电池电流采样电路、电池温度采样电路、报警开关电路和报警LED灯，报警LED灯设置在电池组外部；
电池组的正极输出端通过报警开关电路连接于报警LED灯，电池电流采样电路连接在电池组的电极和电芯之间，采样电芯连接于第一电池保护芯片，对第一电池保护芯片进行供电，第一电池保护芯片通过信号采集端分别连接电池电流采样电路和电池温度采样电路，对异电池组的电压和温度进行采样，第一电池保护芯片连接到报警开关电路，用于根据异常报警电路的电压和温度对报警开关电路进行导通或断开。
优选地，异常报警电路还设置有供电开关电路，供电开关电路串联设置在电池组和报警LED灯连接的线路上，且采样电芯提供稳定电压导通供电开关电路。
优选地，异常报警电路还设置有第二电池保护芯片、报警电流采样电路和过放开关电路，采样电芯连接于第二电池保护芯片，对第二电池保护芯片进行供电，报警电流采样电路和过放开关电路串联设置在电池组的负极和采样电芯的负极之间，第二电池保护芯片通过信号采集端连接报警电流采样电路。
优选地，第一电池保护芯片采用型号为CW1073AAAS的芯片。
优选地，第二电池保护芯片采用型号为CW1072ALDS的芯片。
优选地，报警开关电路、供电开关电路和过放开关电路均采用MOS管做为导通或断开的电路元器件，采样电芯与供电开关电路之间还设置有稳压二极管，采样电芯通过稳压二极管提供稳定电压导通供电开关电路。
优选地，电池电流采样电路和报警电流采样电路均采用串联到线路的电阻，通过连接电阻两端来采集线路的电流。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
通过外置电路，可以检测目前电池的异常状态，当电池组的报警开关电路导通后，报警LED灯亮起，给外部一个信号，提示用户电池组放电异常；使用者不用装电池实际使用就能提前发现电池的异常，比较适用于带外壳的电池组，报警LED灯在外壳面板上就可以，不需要人工操作按键。电池正常时报警LED灯不会亮，电池放电异常时报警LED灯就会亮起报警。
异常报警电路还设置有第二电池保护芯片、报警电流采样电路和过放开关电路，能够对异常报警电路的工作电压实行监控，一般电芯的最低工作电压在2.5V到2.75V之间，若采样到所述采样电芯当前电压值低于2.5V，则第二电池保护芯片控制过放开关电路断开异常报警电路，以防止因报警LED灯长时间亮灯引起采样电芯过放。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的电路模块连接框图；
图2是本实用新型进一步设置的电路模块连接框图；
图3是本实用新型的电路连接结构示意图。
图中的附图标记及名称如下：
采样电芯1、电池组2、第一电池保护芯片10、报警开关电路11、报警LED灯12、电池温度采样电路13、电池电流采样电路14、供电开关电路15、第二电池保护芯片20、报警电流采样电路21、过放开关电路22。
具体实施方式
下面将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，所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图1，本实用新型实施例中，一种新型锂电池功能异常报警电路，包括由多串电芯设置成的电池组2，电池组2内部具有采样电芯1和异常报警电路，异常报警电路设置有第一电池保护芯片10、电池电流采样电路14、电池温度采样电路13、报警开关电路11和报警LED灯12，报警LED灯12设置在电池组2外部；
电池组2的正极输出端通过报警开关电路11连接于报警LED灯12，电池电流采样电路14连接在电池组2的电极和电芯之间，采样电芯1连接于第一电池保护芯片10，对第一电池保护芯片10进行供电，第一电池保护芯片10通过信号采集端分别连接电池电流采样电路14和电池温度采样电路13，对异电池组2的电压和温度进行采样，第一电池保护芯片10连接到报警开关电路11，用于根据异常报警电路的电压和温度对报警开关电路11进行导通或断开。
通过将报警LED灯12连接在电池组2的正、负极构成回路，通过报警开关电路11对回路实行导通和断开，其导通和断开通过第一电池保护芯片10控制，第一电池保护芯片10则根据电池电流采样电路14和电池温度采样电路13来识别电池组2是否处于异常状态，因此，通过设置异常报警电路，将电池组2内部的其中一串电芯做为采样电芯1对第一电池保护芯片10实施供电从而达到监控目的，可以检测目前电池的异常状态，当电池组2的报警开关电路11导通后，报警LED灯12亮起，给外部一个信号，提示用户电池组2放电异常。
通过上述技术方案，使用者不用装电池实际使用就能提前发现电池的异常，比较适用于带外壳的电池组2，报警LED灯12在外壳面板上就可以，不需要人工操作按键。电池正常时报警LED灯12不会亮，电池放电异常时报警LED灯12就会亮起报警。
请参照图2，异常报警电路还设置有供电开关电路15，供电开关电路15串联设置在电池组2和报警LED灯12连接的线路上，且采样电芯1提供稳定电压导通供电开关电路15；给异常报警电路提供二次导通，当采样芯片供电不足的情况下，异常报警电路自动断开，防止采样芯片过渡放电造成损坏。异常报警电路还设置有第二电池保护芯片20、报警电流采样电路21和过放开关电路22，采样电芯1连接于第二电池保护芯片20，对第二电池保护芯片20进行供电，报警电流采样电路21和过放开关电路22串联设置在电池组2的负极和采样电芯1的负极之间，第二电池保护芯片20通过信号采集端连接报警电流采样电路21；通过这一设置，能够对异常报警电路的工作电压实行监控，一般电芯的最低工作电压在2.5V到2.75V之间，若采样到所述采样电芯1当前电压值低于2.5V，则第二电池保护芯片20控制过放开关电路22断开异常报警电路，以防止因报警LED灯12长时间亮灯引起采样电芯1过放。
请参照图3，为了更清楚说明上述技术方案，本实用新型从如下实施例进一步进行阐述，具体地，第一电池保护芯片10采用型号为CW1073AAAS的芯片；第二电池保护芯片20采用型号为CW1072ALDS的芯片；报警开关电路11、供电开关电路15和过放开关电路22均采用MOS管做为导通或断开的电路元器件，采样电芯1与供电开关电路15之间还设置有稳压二极管，采样电芯1通过稳压二极管提供稳定电压导通供电开关电路15；电池电流采样电路14和报警电流采样电路21均采用串联到线路的电阻，通过连接电阻两端来采集线路的电流。
具体方案如下，采用实际生产过程中的一个7串电池组2用的功能异常报警电路，采样电芯1选择第二串电芯，其中P+为电池组2的正极，P+为电池组2的负极，MOS管Q1做为报警开关电路11导通或断开的电路元器件，MOS管Q1与第一电池保护芯片10，选用电池保护板中的放电MOS管和电池保护芯片，MOS管Q2做为供电开关电路15导通或断开的电路元器件，MOS管Q3做为过放开关电路22导通或断开的电路元器件，电阻R6为报警电流采样电路21，电池电流采样电路14为电池保护板中的电池电流采样电路14；
当电池各项功能正常时，第一电池保护芯片10控制脚输出为高电压，MOS管Q1处于截止状态，报警LED灯12无供电，不亮。当第一电池保护芯片10U1通过电池电流采样电路14或者电池温度采样电路13检测到电池组2处于过放、过流、过温或者短路时，第一电池保护芯片10U1会控制放电MOS管Q1关断，此时第一电池保护芯片10U1控制脚输出为低电压，MOS管Q1打开，MOS管Q2因为采样电芯1提供的电压也会打开，此时电池组2的点供给报警LED灯12，报警LED灯12发光，提示用户电池放电功能异常；再通过增加第二电池保护芯片20U2这颗二次过放保护芯片，当通过电阻R6检测到异常报警电路的电压低于2.5V时，即采样电芯1的电压低于2.5V，关断MOS管Q3，以防止因报警LED灯12长时间亮灯引起采样电芯1过放。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
Claims (7)
1.一种新型锂电池功能异常报警电路，包括由多串电芯设置成的电池组，其特征在于，电池组内部具有采样电芯和异常报警电路，异常报警电路设置有第一电池保护芯片、电池电流采样电路、电池温度采样电路、报警开关电路和报警LED灯，报警LED灯设置在电池组外部；
电池组的正极输出端通过报警开关电路连接于报警LED灯，电池电流采样电路连接在电池组的电极和电芯之间，采样电芯连接于第一电池保护芯片，对第一电池保护芯片进行供电，第一电池保护芯片通过信号采集端分别连接电池电流采样电路和电池温度采样电路，对异电池组的电压和温度进行采样，第一电池保护芯片连接到报警开关电路，用于根据异常报警电路的电压和温度对报警开关电路进行导通或断开。
2.根据权利要求1所述的一种新型锂电池功能异常报警电路，其特征在于，异常报警电路还设置有供电开关电路，供电开关电路串联设置在电池组和报警LED灯连接的线路上，且采样电芯提供稳定电压导通供电开关电路。
3.根据权利要求2所述的一种新型锂电池功能异常报警电路，其特征在于，异常报警电路还设置有第二电池保护芯片、报警电流采样电路和过放开关电路，采样电芯连接于第二电池保护芯片，对第二电池保护芯片进行供电，报警电流采样电路和过放开关电路串联设置在电池组的负极和采样电芯的负极之间，第二电池保护芯片通过信号采集端连接报警电流采样电路。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种新型锂电池功能异常报警电路，其特征在于，第一电池保护芯片采用型号为CW1073AAAS的芯片。
5.根据权利要求3所述的一种新型锂电池功能异常报警电路，其特征在于，第二电池保护芯片采用型号为CW1072ALDS的芯片。
6.根据权利要求3所述的一种新型锂电池功能异常报警电路，其特征在于，报警开关电路、供电开关电路和过放开关电路均采用MOS管做为导通或断开的电路元器件，采样电芯与供电开关电路之间还设置有稳压二极管，采样电芯通过稳压二极管提供稳定电压导通供电开关电路。
7.根据权利要求6所述的一种新型锂电池功能异常报警电路，其特征在于，电池电流采样电路和报警电流采样电路均采用串联到线路的电阻，通过连接电阻两端来采集线路的电流。
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