CN220603647U - 锂电池预放电检测电路以及锂电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种锂电池预放电检测电路以及锂电池。上述的锂电池预放电检测电路包括电池开机控制电路以及电池预放电开关电路；电池开机控制电路包括第一电子开关管以及第一电阻；电池预放电开关电路包括第二电子开关管、第二电阻以及负载电容，第二电子开关管的控制端还与第一电子开关管的第一端连接，第二电子开关管的第二端通过负载电容接地。在锂电池开机并接入负载后，第一电子开关管和第二电子开关管均导通，便于为负载电容进行充电，当负载电容的电压充电至与电池组的电压相同时，锂电池的主放电回路开始输出，通过电池预放电开关电路实现对锂电池接入负载的防打火，使得对锂电池的防打火电路结构简单，从而有效降低了生产成本。

Description

锂电池预放电检测电路以及锂电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别是涉及一种锂电池预放电检测电路以及锂电池。

背景技术

随着现在各国政府对环保的重视以及人们环保意识增强，锂电池的各个领域得到十分广泛的应用。面对不同的应用场景，随之也出现锂电池在安装接入负载时出现打火的现象。锂电池安装接入负载出现打火的危害很大，打火时会出现火花和发出巨大的响声会影响用户体验，甚至打火会损坏锂电池或负载的接头，影响产品的使用寿命。

在目前的锂电池行业中，为了解决锂电池接入打火的问题，设计者在设计锂电池时使用了各种方法。通常有以下两种方法：

1、在锂电池上安装弱电开关或者按键开关，在锂电池接入负载设备后再通过打开弱电开关或者按键激活锂电池，避免出现打火现象，例如，申请号为CN201911120145.4的中国专利申请；

2、对锂电池进行复杂的设计，通过芯片控制以及软件程序设计来实现锂电池接入负载防打火，例如，申请号为PCT/CN2020/133455的国际专利申请。

然而，这些设计方案不仅设计复杂，而且还成本昂贵。

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，提供一种有效降低电路结构的复杂程度和成本的锂电池预放电检测电路以及锂电池。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种锂电池预放电检测电路，包括：电池开机控制电路以及电池预放电开关电路；所述电池开机控制电路包括第一电子开关管以及第一电阻，所述第一电子开关管的控制端用于与电池管理器的开关机控制端连接，所述第一电子开关管的第二端通过所述第一电阻接地；所述电池预放电开关电路包括第二电子开关管、第二电阻以及负载电容，所述第二电子开关管的第一端用于与锂电池的电池组正极连接，所述锂电池的电池组正极还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第二电子开关管的控制端连接，所述第二电子开关管的控制端还与所述第一电子开关管的第一端连接，所述第二电子开关管的第二端通过所述负载电容接地，所述负载电容用于在与所述锂电池的电池组的电压相等时，所述电池管理器的放电控制端输出启动电平，以开启所述锂电池的主放电回路。

在其中一个实施例中，所述第一电阻与所述第二电阻中的至少一个为可变电阻。

在其中一个实施例中，所述电池开机控制电路还包括第三电阻，所述开关机控制端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第一电子开关管的控制端连接。

在其中一个实施例中，所述电池开机控制电路还包括第四电阻，所述第一电子开关管的控制端通过所述第四电阻接地。

在其中一个实施例中，所述电池预放电开关电路还包括第三电子开关管以及第五电阻，所述锂电池的电池组正极通过所述第五电阻与所述第二电子开关管的第一端连接，所述锂电池的电池组正极还与所述第三电子开关管的第二端连接，所述第三电子开关管的第一端与所述第二电子开关管的控制端连接，所述第三电子开关管的控制端与所述第二电子开关管的第一端连接。

在其中一个实施例中，所述电池预放电开关电路还包括预放二极管，所述锂电池的电池组正极通过所述预放二极管与所述第五电阻的第一端连接。

在其中一个实施例中，所述第三电子开关管为PNP型三极管。

在其中一个实施例中，所述第一电子开关管为NPN型三极管。

在其中一个实施例中，所述第二电子开关管为P型MOS管。

一种锂电池，包括上述任一实施例所述的锂电池预放电检测电路。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

在锂电池开机并接入负载后，第一电子开关管和第二电子开关管均导通，便于为负载电容进行充电，当负载电容的电压充电至与电池组的电压相同时，锂电池的主放电回路开始输出，通过电池预放电开关电路实现对锂电池接入负载的防打火，使得对锂电池的防打火电路结构简单，从而有效降低了生产成本。

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为一实施例中锂电池预放电检测电路的电路图；

图2为图1所示锂电池预放电检测电路中电池开机控制电路的电路图；

图3为图1所示锂电池预放电检测电路中电池预放电开关电路的电路图。

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锂电池预放电检测电路。在其中一个实施例中，所述锂电池预放电检测电路包括电池开机控制电路以及电池预放电开关电路；所述电池开机控制电路包括第一电子开关管以及第一电阻，所述第一电子开关管的控制端用于与电池管理器的开关机控制端连接，所述第一电子开关管的第二端通过所述第一电阻接地；所述电池预放电开关电路包括第二电子开关管、第二电阻以及负载电容，所述第二电子开关管的第一端用于与锂电池的电池组正极连接，所述锂电池的电池组正极还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第二电子开关管的控制端连接，所述第二电子开关管的控制端还与所述第一电子开关管的第一端连接，所述第二电子开关管的第二端通过所述负载电容接地，所述负载电容用于在与所述锂电池的电池组的电压相等时，所述电池管理器的放电控制端输出启动电平，以开启所述锂电池的主放电回路。在锂电池开机并接入负载后，第一电子开关管和第二电子开关管均导通，便于为负载电容进行充电，当负载电容的电压充电至与电池组的电压相同时，锂电池的主放电回路开始输出，通过电池预放电开关电路实现对锂电池接入负载的防打火，使得对锂电池的防打火电路结构简单，从而有效降低了生产成本。

请参阅图1，其为本实用新型一实施例的锂电池预放电检测电路的电路图。

一实施例的锂电池预放电检测电路10包括电池开机控制电路100以及电池预放电开关电路200。请一并参阅图2，所述电池开机控制电路100包括第一电子开关管Q2以及第一电阻R5。所述第一电子开关管Q2的控制端用于与电池管理器的开关机控制端VCC连接，所述第一电子开关管Q2的第二端通过所述第一电阻R5接地。请一并参阅图3，所述电池预放电开关电路200包括第二电子开关管M1、第二电阻R2以及负载电容C1。所述第二电子开关管M1的第一端用于与锂电池的电池组正极B+连接，所述锂电池的电池组正极B+还与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述第二电子开关管M1的控制端连接。所述第二电子开关管M1的控制端还与所述第一电子开关管Q2的第一端连接，所述第二电子开关管M1的第二端通过所述负载电容C1接地。所述负载电容C1用于在与所述锂电池的电池组的电压相等时，所述电池管理器的放电控制端输出启动电平，以开启所述锂电池的主放电回路。

在本实施例中，在锂电池开机并接入负载后，第一电子开关管Q2和第二电子开关管M1均导通，便于为负载电容C1进行充电，当负载电容C1的电压充电至与电池组的电压相同时，锂电池的主放电回路开始输出，通过电池预放电开关电路200实现对锂电池接入负载的防打火，使得对锂电池的防打火电路结构简单，从而有效降低了生产成本。其中，电池管理器为BMS电池管理芯片。

在其中一个实施例中，所述第一电阻R5与所述第二电阻R2中的至少一个为可变电阻。在本实施例中，所述第二电阻R2通过所述第一电子开关管Q2与所述第一电阻R5连接，具体地，在所述电池管理器的开关机控制端VCC输出开机信号时，即所述第一电子开关管Q2导通，使得所述锂电池的电池组输出的电流依次通过所述第二电阻R2、所述第一电子开关管Q2以及所述第一电阻R5，从而使得所述第一电阻R5与所述第二电阻R2形成分压电路，便于对所述第二电子开关管M1的通断控制。这样，在所述第一电阻R5与所述第二电阻R2中的至少一个为电阻可变的电阻情况下，通过调节所述第一电阻R5与所述第二电阻R2形成的阻值比，使得所述第二电子开关管M1的通断得到精准控制。

在其中一个实施例中，请参阅图2，所述电池开机控制电路100还包括第三电阻R3，所述开关机控制端VCC与所述第三电阻R3的第一端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述第一电子开关管Q2的控制端连接。在本实施例中，所述第三电阻R3与所述第一电子开关管Q2连接，具体地，所述第三电阻R3串联在所述第一电子开关管Q2的控制端上，所述第三电阻R3对所述第一电子开关管Q2的控制端上的电流进行限流，避免所述第一电子开关管Q2的控制端上的电流过大的情况，确保了所述第一电子开关管Q2的正常工作。

在其中一个实施例中，请参阅图2，所述电池开机控制电路100还包括第四电阻R4，所述第一电子开关管Q2的控制端通过所述第四电阻R4接地。在本实施例中，所述第四电阻R4与所述第一电子开关管Q2连接，具体地，所述第四电阻R4并联在所述第一电子开关管Q2的控制端和第二端之间，所述第四电阻R4作为所述第一电子开关管Q2的控制端的偏置电阻，以提高所述第一电子开关管Q2的静态工作点，确保所述第一电子开关管Q2的工作稳定性。

在其中一个实施例中，请参阅图3，所述电池预放电开关电路200还包括第三电子开关管Q1以及第五电阻R1，所述锂电池的电池组正极B+通过所述第五电阻R1与所述第二电子开关管M1的第一端连接，所述锂电池的电池组正极B+还与所述第三电子开关管Q1的第二端连接，所述第三电子开关管Q1的第一端与所述第二电子开关管M1的控制端连接，所述第三电子开关管Q1的控制端与所述第二电子开关管M1的第一端连接。在本实施例中，所述第五电阻R1串联在所述第二电子开关管M1的第一端上，在所述第五电阻R1上的电流过大时，即所述锂电池的预放电电流过大时，所述第五电阻R1上的电压增大，使得所述第三电子开关管Q1导通，从而使得所述第二电子开关管M1的第一端和控制端的电压相等，进而使得所述第二电子开关管M1截止，避免了输出的负载电流过大的情况，确保了所述锂电池预放电检测电路的预放电防打火的稳定性。

在另一个实施例中，所述第三电子开关管Q1为PNP型三极管，所述第三电子开关管Q1的第一端为PNP型三极管的集电极，所述第三电子开关管Q1的第二端为PNP型三极管的发射极，所述第三电子开关管Q1的控制端为PNP型三极管的基极；所述第一电子开关管Q2为NPN型三极管，所述第一电子开关管Q2的第一端为NPN型三极管的集电极，所述第一电子开关管Q2的第二端为NPN型三极管的发射极，所述第一电子开关管Q2的控制端为NPN型三极管的基极；所述第二电子开关管M1为P型MOS管，所述第二电子开关管M1的第一端为P型MOS管的源极，所述第二电子开关管M1的第二端为P型MOS管的漏极，所述第二电子开关管M1的控制端为P型MOS管的栅极。

进一步地，请参阅图3，所述电池预放电开关电路200还包括预放二极管D1，所述锂电池的电池组正极B+通过所述预放二极管D1与所述第五电阻R1的第一端连接。在本实施例中，所述预放二极管D1与所述第五电阻R1连接，具体地，所述预放二极管D1与所述第五电阻R1共同串联在所述第二电子开关管M1的第一端上，所述预放二极管D1对所述锂电池的电池组正极B+输出的电流进行单向导向，避免了所述负载电容C1上的高压通过所述第二电子开关管M1冲击所述锂电池，从而避免了所述锂电池的损坏情况。

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锂电池预放电检测电路。在本实施例中，所述锂电池预放电检测电路包括电池开机控制电路以及电池预放电开关电路；所述电池开机控制电路包括第一电子开关管以及第一电阻，所述第一电子开关管的控制端用于与电池管理器的开关机控制端连接，所述第一电子开关管的第二端通过所述第一电阻接地；所述电池预放电开关电路包括第二电子开关管、第二电阻以及负载电容，所述第二电子开关管的第一端用于与锂电池的电池组正极连接，所述锂电池的电池组正极还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第二电子开关管的控制端连接，所述第二电子开关管的控制端还与所述第一电子开关管的第一端连接，所述第二电子开关管的第二端通过所述负载电容接地，所述负载电容用于在与所述锂电池的电池组的电压相等时，所述电池管理器的放电控制端输出启动电平，以开启所述锂电池的主放电回路。在锂电池开机并接入负载后，第一电子开关管和第二电子开关管均导通，便于为负载电容进行充电，当负载电容的电压充电至与电池组的电压相同时，锂电池的主放电回路开始输出，通过电池预放电开关电路实现对锂电池接入负载的防打火，使得对锂电池的防打火电路结构简单，从而有效降低了生产成本。

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)

1.一种锂电池预放电检测电路，其特征在于，包括：

电池开机控制电路，所述电池开机控制电路包括第一电子开关管以及第一电阻，所述第一电子开关管的控制端用于与电池管理器的开关机控制端连接，所述第一电子开关管的第二端通过所述第一电阻接地；

电池预放电开关电路，所述电池预放电开关电路包括第二电子开关管、第二电阻以及负载电容，所述第二电子开关管的第一端用于与锂电池的电池组正极连接，所述锂电池的电池组正极还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第二电子开关管的控制端连接，所述第二电子开关管的控制端还与所述第一电子开关管的第一端连接，所述第二电子开关管的第二端通过所述负载电容接地，所述负载电容用于在与所述锂电池的电池组的电压相等时，所述电池管理器的放电控制端输出启动电平，以开启所述锂电池的主放电回路。

2.根据权利要求1所述的锂电池预放电检测电路，其特征在于，所述第一电阻与所述第二电阻中的至少一个为可变电阻。

3.根据权利要求1所述的锂电池预放电检测电路，其特征在于，所述电池开机控制电路还包括第三电阻，所述开关机控制端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第一电子开关管的控制端连接。

4.根据权利要求1所述的锂电池预放电检测电路，其特征在于，所述电池开机控制电路还包括第四电阻，所述第一电子开关管的控制端通过所述第四电阻接地。

5.根据权利要求1所述的锂电池预放电检测电路，其特征在于，所述电池预放电开关电路还包括第三电子开关管以及第五电阻，所述锂电池的电池组正极通过所述第五电阻与所述第二电子开关管的第一端连接，所述锂电池的电池组正极还与所述第三电子开关管的第二端连接，所述第三电子开关管的第一端与所述第二电子开关管的控制端连接，所述第三电子开关管的控制端与所述第二电子开关管的第一端连接。

6.根据权利要求5所述的锂电池预放电检测电路，其特征在于，所述电池预放电开关电路还包括预放二极管，所述锂电池的电池组正极通过所述预放二极管与所述第五电阻的第一端连接。

7.根据权利要求5所述的锂电池预放电检测电路，其特征在于，所述第三电子开关管为PNP型三极管。

8.根据权利要求1所述的锂电池预放电检测电路，其特征在于，所述第一电子开关管为NPN型三极管。

9.根据权利要求1所述的锂电池预放电检测电路，其特征在于，所述第二电子开关管为P型MOS管。

10.一种锂电池，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的锂电池预放电检测电路。