CN2922233Y - 动力锂离子电池的过充电保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种动力锂离子电池的过充电保护电路，它包括一对输入输出端口和电池单元，连接在所述一对输入输出端口的一个端口和所述电池单元的一个电极之间的充电控制开关，所述电池单元是由多节锂离子充电电池串联而成的电池组；它还包括可将电池的电压与设定电压进行比较并输出比较结果的过充电电压检测部，根据所述过充电电压检测部的输出信号控制所述充电控制开关通/断的过充电逻辑控制部。当任何一节电池的电压高于设定的充电限制电压时，该过充电保护电路能自动断开充电电路，停止充电，从而在多节锂离子电池串联充电过程中，任何一节电池都不会受到过充电的损坏，特别适合由四节以上锂离子电池串联而成的动力电池使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电电池的过充电保护电路，尤其涉及一种动力锂离子电池的过充电保护电路。
背景技术
锂离子电池没有记忆效应，所以是理想的充电电池。其作为动力电池使用时，例如用其作为电动自行车的驱动电池使用时，往往需要将7～13节锂离子电池串联使用，以达到电动机所需要的电压。在用充电器对其充电时，由于每节电池的品质不可能完全一样，一旦有一节电池处于过充电状态，就可能造成锂离子从正极过度脱嵌，从而使电极间发生短路，不仅影响电池容量、寿命，而且容易造成电池爆裂、起火等极端现象。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种动力锂离子电池的过充电保护电路，以解决多节锂离子电池串联使用时，容易造成过充电损坏的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：动力锂离子电池的过充电保护电路，包括一对输入输出端口和电池单元，连接在所述一对输入输出端口的一个端口和所述电池单元的一个电极之间的充电控制开关，所述电池单元是由多节锂离子充电电池串联而成的电池组；该过充电保护电路还包括可将电池的电压与设定电压进行比较并输出比较结果的过充电电压检测部，根据所述过充电电压检测部的输出信号控制所述充电控制开关通/断的过充电逻辑控制部。
作为一种具体实施方式，所述过充电电压检测部包括连接在所述每一节电池的正负极两端、可将每一节电池的实际电压与设定的该节电池的充电限制电压进行比较并分别输出比较结果的多个差动电路；所述过充电逻辑控制部包括可根据所述这些差动电路的输入信号进行逻辑运算的过充电逻辑电路和可将所述过充电逻辑电路输出的电压信号与一个设定的相当于过充电逻辑电路输出的低电平的电压进行比较并输出比较结果的电压比较器。
作为一种具体实施方式，所述充电控制开关由MOSFET管构成。
采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：由于所述电池单元由多节锂离子充电电池串联而成，每节电池的正负极两端分别连接有一个差动电路，每个差动电路分别对单节电池的实际电压与设定的该节电池的充电限制电压进行比较，并将比较结果分别输入过充电逻辑控制部的过充电逻辑电路，过充电逻辑控制部的电压比较器将所述过充电逻辑电路输出的电压信号与一个设定的相当于过充电逻辑电路输出的低电平的电压进行比较并将比较结果输出到充电控制开关。当每一节电池的实际电压都低于设定的充电限制电压时，差动电路向过充电逻辑电路提供单节电池的实际电压，这些实际电压信号经过过充电逻辑电路的运算后输出到电压比较器，此时，输入电压比较器的电压信号一定是一个高于过充电逻辑电路输出的低电平的电压，所以电压比较器将其与设定的低于过充电逻辑电路输出的低电平的电压比较后向充电控制开关发出高电平，充电控制开关导通，电池组正常充电；当任何一节电池的实际电压高于设定的充电限制电压时，相应的差动电路就会向过充电逻辑电路发出低电平，过充电逻辑电路经过运算和电压比较器比较后，则向充电控制开关发出低电平，断开充电电路，停止充电，从而在电池组充电过程中，任何一节电池都不会受到过充电的损坏。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图是本实用新型实施例的电路原理图。
具体实施方式
附图示出了本实用新型的一个实施例中动力锂离子电池的过充电保护电路1的大致结构。该过充电保护电路具有作为输出端口的正极端子102和负极端子103，充电时，其分别与充电器的正极和负极连接，放电时，其分别与负载连接。电池单元101是由多节锂离子充电电池串联而成的电池组；充电控制开关104由MOSFET管构成，充电控制开关104连接在电池单元101的负极与负极端子103之间。在所述每一节电池的正负极两端连接有一个可将每节电池的实际电压与设定的该节电池的放电限制电压进行比较并分别输出比较结果的多个差动电路11，差动电路11的数量与所述锂离子充电电池数量相应。所有这些差动电路11的比较结果分别输入过充电逻辑电路12，过充电逻辑电路12的输出端连接一个电压比较器13，电压比较器13可以将过充电逻辑电路12输出的电压信号与一个设定的相当于过充电逻辑电路输出的低电平的电压进行比较，这个电压可以人为调节。电压比较器13的输出端与作为充电控制开关104使用的MOSFET管的栅极连接。所有这些差动电路11构成了过充电保护电路2的过充电电压检测部分，过充电逻辑电路12和电压比较器13构成了过充电保护电路2的过充电逻辑控制部分。
由于所述电池单元101由多节锂离子充电电池串联而成，每节电池的正负极两端分别连接有一个差动电路11，每个差动电路11分别对单节电池的实际电压与设定的该节电池的充电限制电压进行比较，并将比较结果分别输入过充电逻辑电路12，电压比较器13将所述过充电逻辑电路输出的电压信号与一个设定的相当于过充电逻辑电路12输出的低电平的电压进行比较并将比较结果输出到充电控制开关104。当每一节电池的实际电压都低于设定的充电限制电压时，相应的差动电路11向过充电逻辑电路12提供单节电池的实际电压，这些实际电压信号经过过充电逻辑电路12的运算后输出到电压比较器13，此时，输入电压比较器13的电压信号一定是一个高于过充电逻辑电路输出的低电平的电压，所以电压比较器13将其与设定的低于过充电逻辑电路输出的低电平的电压比较后向充电控制开关104发出高电平，充电控制开关104导通，电池组正常充电；当任何一节电池的实际电压高于设定的充电限制电压时，相应的差动电路11就会向过充电逻辑电路12发出低电平，过充电逻辑电路12经过运算和电压比较器13比较后，则向充电控制开关104发出低电平，断开充电电路，停止充电，从而在电池组充电过程中，任何一节电池都不会受到过充电的损坏。
本实用新型特别适合由四节以上锂离子电池串联而成的动力电池使用。
Claims (4)
1、动力锂离子电池的过充电保护电路，包括一对输入输出端口和电池单元，连接在所述一对输入输出端口的一个端口和所述电池单元的一个电极之间的充电控制开关，其特征在于：所述电池单元(101)是由多节锂离子充电电池串联而成的电池组；该过充电保护电路还包括可将电池的电压与设定电压进行比较并输出比较结果的过充电电压检测部，根据所述过充电电压检测部的输出信号控制所述充电控制开关(104)通/断的过充电逻辑控制部。
2、如权利要求1所述的动力锂离子电池的过充电保护电路，其特征在于：所述过充电电压检测部包括连接在所述每一节电池的正负极两端、可将每一节电池的实际电压与设定的该节电池的充电限制电压进行比较并分别输出比较结果的多个差动电路(11)。
3、如权利要求2所述的动力锂离子电池的过充电保护电路，其特征在于：所述过充电逻辑控制部包括可根据所述这些差动电路(11)的输入信号进行逻辑运算的过充电逻辑电路(12)和可将所述过充电逻辑电路(12)输出的电压信号与一个设定的相当于过充电逻辑电路(12)输出的低电平的电压进行比较并输出比较结果的电压比较器(13)。
4、如权利要求1至3所述的任一个动力锂离子电池的过充电保护电路，其特征在于：所述充电控制开关(104)由MOSFET管构成。
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| CN 200620085236 CN2922233Y (zh) | 2006-06-08 | 2006-06-08 | 动力锂离子电池的过充电保护电路 |
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2006
- 2006-06-08 CN CN 200620085236 patent/CN2922233Y/zh not_active Expired - Fee Related
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