一種鋰電池兩節(jié)充放電保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種鋰電池兩節(jié)充放電保護電路，其包括：一智能管理IC；一電壓檢測回路，其與智能管理IC的輸入端電性連接；一充電控制電路，其包括：充電回路及一次充電保護回路，充電回路及一次充電保護回路分別與智能管理IC的第一輸出端口和第二輸出端口連接；一充放電保護回路，其包括與智能管理IC連接的專業(yè)充放電保護IC以及分別與專業(yè)充放電保護IC連接的放電保護回路及二次充電保護回路；一鋰電池組，該鋰電池組分別與所述的電壓檢測回路、充電控制電路、充放電保護回路連接。本實用新型能夠?qū)︿囯姵氐某潆姾头烹娺M行適時控制，并能夠?qū)Τ潆娺^程進行兩次保護，以提高充電過程的穩(wěn)定性，可有效延長鋰電池使用壽命。
【專利說明】—種鋰電池兩節(jié)充放電保護電路
【技術領域】:
[0001 ] 本實用新型涉及電池充電保護電路【技術領域】，特指一種能夠?qū)︿囯姵氐某潆姾头烹娺M行適時控制，并能夠?qū)Τ潆娺^程進行兩次保護，以提高充電過程的穩(wěn)定性，可有效延長鋰電池使用壽命的鋰電池兩節(jié)充放電保護電路。
【背景技術】:
[0002]鋰離子電池已經(jīng)廣泛用于便攜式電子產(chǎn)品(如手機、筆記本電腦、攝像機)、電動工具和電動車電源。
[0003]隨著鋰電池技術的發(fā)展，性價比不斷提高，越來越來受到用戶的喜愛，鋰電池因能量密度高，使用壽命長，被廣泛應用于各種攜帶式的電子設備，如手機、數(shù)碼相機，便攜式啤酒機等，但是由于制造鋰電池化學材料的特殊性，使在用充電器對電池進行充電時，由于電源的不穩(wěn)定性，或者對電池過分的充電，會造成電池的膨脹變形損壞，甚至發(fā)生爆炸，所以目前的成品鋰電池都需要配備保護電路對電池的充放電進行保護。但傳統(tǒng)的保護電路電路穩(wěn)定穩(wěn)的技術問題，不能對鋰電池的充放電進行有效的控制，降低了鋰電池的使用壽命。
[0004]有鑒于上述技術問題，本發(fā)明人提出以下技術方案。
實用新型內(nèi)容:
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種能對鋰電池的充電和放電進行適時控制，并能夠?qū)Τ潆娺^程進行兩次保護，以提高充電過程的穩(wěn)定性，可有效延長鋰電池使用壽命的鋰電池兩節(jié)充放電保護電路。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型采用了下述技術方案:該鋰電池兩節(jié)充放電保護電路包括:一智能管理IC;一可動態(tài)掃描鋰電池電壓的電壓檢測回路，其與智能管理IC的輸入端電性連接；一充電控制電路，其包括:充電回路及一次充電保護回路，其中，充電回路及一次充電保護回路分別與智能管理IC的第一輸出端口和第二輸出端口連接；一充放電保護回路，其包括與智能管理IC連接的專業(yè)充放電保護IC以及分別與專業(yè)充放電保護IC連接的放電保護回路及二次充電保護回路，該放電保護回路及二次充電保護回路分別與智能管理IC連接；一鋰電池組，該鋰電池組分別與所述的電壓檢測回路、充電控制電路、充放電保護回路連接；所述的充電控制電路與電壓檢測回路之間設置有一二極管D4，所述的電壓檢測回路檢測到鋰電池組的電壓，并傳送到智能管理1C，該智能管理IC根據(jù)檢測到的電壓是否超過智能管理IC的設定值，以控制充電控制電路對鋰電池組充電或停止充電；當電壓檢測回路不能正常工作時，充放電保護回路控制對鋰電池組停止充電、放電、停止放電。
[0007]進一步而言，上述技術方案中，所述的電壓檢測回路包括:三極管Q3、M0S管Q7和三極管Q4、MOS管Q8以及分壓電阻R7、R24、R19，其中，MOS管Q7的柵極和MOS管Q8的柵極、分壓電阻R19分別與所述智能管理IC連接，分壓電阻R19上連接有一濾波電容C14。
[0008]進一步而言，上述技術方案中，所述三極管Q3的集電極和三極管Q4的集電極連接，三極管Q3的基極通過一電阻R23和MOS管Q7的漏極連接，三極管Q3的發(fā)射極和三極管Q4的發(fā)射極均與所述的鋰電池組連接；所述分壓電阻R7、R24串聯(lián)后分別與三極管Q3的集電極及地連接，分壓電阻R19 —端連接于分壓電阻R7和分壓電阻R24之間。
[0009]進一步而言，上述技術方案中，所述的充電回路包括:依次與智能管理IC的第一輸出端口連接的電阻Rl7、三極管Q6、三極管QI和MOS管Q2，其中，三極管QI的基極與發(fā)射極之間并聯(lián)有一二極管D2，三極管Ql的基極與集電極之間并聯(lián)一電阻R3，該集電極與MOS管Q2的源極連接，三極管Ql的發(fā)射極與MOS管Q2的柵極連接，三極管Ql的基極通過一電阻R4與三極管Q6的集電極連接；M0S管Q2的漏極通過連接一電感LI與所述的鋰電池組連接。
[0010]進一步而言，上述技術方案中，所述的一次充電保護回路包括:依次與智能管理IC的第二輸出端口連接的電阻R18、電容C13、二極管D11、電阻R14及MOS管Q5，其中，MOS管Q5的源極接地，柵極連接電阻R14，漏極連接所述三極管Q6的發(fā)射極。
[0011]進一步而言，上述技術方案中，所述智能管理IC通過所述電壓檢測回路檢測到的鋰電池組的電壓高于智能管理IC的設定值時，智能管理IC通過第一輸出端口輸出一低電平，控制三極管Q6截止，控制三極管Ql導通，停止對鋰電池組充電，所述智能管理IC通過所述電壓檢測回路檢測到的鋰電池組的電壓低于智能管理IC的設定值時，智能管理IC通過第一輸出端口輸出一高電平，控制三極管Q6導通，控制三極管Ql截止，以對鋰電池組充電；當對鋰電池組充電時，第二輸出端口輸出一方波，通過電阻R18限流、電容C13隔直流通交流，令MOS管Q5保持導通，以對鋰電池組充電；當智能管理IC出現(xiàn)異常不能通過第二輸出端口輸出方波時，MOS管Q5保持截止，停止對鋰電池組充電。
[0012]進一步而言，上述技術方案中，所述的二次充電保護回路包括:一與所述專業(yè)充放電保護IC連接的MOS管Q10B，該MOS管QlOB的源極與所述鋰電池組的負極連接，該MOS管QlOB的源極還通過順序連接MOS管Q12、電阻R37、M0S管Qll與所述鋰電池組的正極連接，當電壓檢測回路不能正常工作，充電控制電路不能停止對鋰電池組充電時，且鋰電池組的電壓值高于專業(yè)充放電保護IC的設定值，專業(yè)充放電保護IC控制MOS管QlOB截止，以致停止對對鋰電池組充電，形成二次保護。
[0013]進一步而言，上述技術方案中，所述的放電保護回路包括:一與所述專業(yè)充放電保護IC連接的MOS管Q10A，該MOS管QlOA的漏極與MOS管QlOB的漏極連接，專業(yè)充放電保護IC輸出高低電平控制MOS管QlOA導通和截止，以控制鋰電池組放電或停止放電。
[0014]進一步而言，上述技術方案中，還包括一外部電源穩(wěn)壓輸入電路，該外部電源穩(wěn)壓輸入電路與所述的充電控制電路連接，所述的智能管理IC通過一穩(wěn)壓供電電路與所述外部電源穩(wěn)壓輸入電路連接。
[0015]進一步而言，上述技術方案中，還包括一電池溫度控制電路，該電池溫度控制電路包括通過一電阻R28與智能管理IC連接的ntc溫度傳感器和與ntc溫度傳感器連接的MOS管Q9。
[0016]采用上述技術方案后，本實用新型與現(xiàn)有技術相比較具有如下有益效果:本實用新型能對鋰電池的充電和放電進行適時控制，在充電過程可實現(xiàn)對鋰電池組進行一次保護和二次保護，即使實現(xiàn)形成雙重保護，提高充電過程的穩(wěn)定性，且放電保護回路增強了鋰電池的工作穩(wěn)定性，既可保證有效利用電池能效，又不至于使電池過放，以致能夠有效延長鋰 電池使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0017]圖1是本實用新型的電路圖；
[0018]圖2是本實用新型的方框圖；
【具體實施方式】:
[0019]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本實用新型進一步說明。
[0020]參見圖1、2所示，為一種鋰電池兩節(jié)充放電保護電路，其包括:一智能管理ICl以及與智能管理ICl連接的電壓檢測回路2、充電控制電路3、充放電保護回路4、鋰電池組5和外部電源穩(wěn)壓輸入電路6、電池溫度控制電路8，其中，所述的智能管理ICl通過一穩(wěn)壓供電電路7與所述外部電源穩(wěn)壓輸入電路6連接。所述的充電控制電路3與電壓檢測回路2之間設置有一二極管D4，所述的電壓檢測回路2檢測到鋰電池組5的電壓，并傳送到智能管理IC1，該智能管理ICl根據(jù)檢測到的電壓是否超過智能管理ICl的設定值，以控制充電控制電路3對鋰電池組5充電或停止充電；當電壓檢測回路2不能正常工作時，充放電保護回路4控制對鋰電池組5停止充電、放電、停止放電。
[0021]所述的電壓檢測回路2可動態(tài)掃描鋰電池組5電壓，其與智能管理ICl的輸入端電性連接。
[0022]所述的電壓檢測回路2包括:三極管Q3、M0S管Q7和三極管Q4、M0S管Q8以及分壓電阻R7、R24、R19，其中，MOS管Q7的柵極和MOS管Q8的柵極、分壓電阻R19分別與所述智能管理ICl連接，分壓電阻R19上連接有一濾波電容C14。具體而言，所述三極管Q3的集電極和三極管Q4的集電極連接，三極管Q3的基極通過一電阻R23和MOS管Q7的漏極連接，三極管Q3的發(fā)射極和三極管Q4的發(fā)射極均與所述的鋰電池組5連接；所述分壓電阻R7、R24串聯(lián)后分別與三極管Q3的集電極及地連接，分壓電阻R19 —端連接于分壓電阻R7和分壓電阻R24之間。
[0023]所述的充電控制電路3，其包括:充電回路及一次充電保護回路，其中，充電回路及一次充電保護回路分別與智能管理ICl的第一輸出端口 11和第二輸出端口 12連接。
[0024]所述的充電回路包括:依次與智能管理ICl的第一輸出端口 11連接的電阻R17、三極管Q6、三極管Ql和MOS管Q2，其中，三極管Ql的基極與發(fā)射極之間并聯(lián)有一二極管D2，三極管Ql的基極與集電極之間并聯(lián)一電阻R3，該集電極與MOS管Q2的源極連接，三極管Ql的發(fā)射極與MOS管Q2的柵極連接，三極管Ql的基極通過一電阻R4與三極管Q6的集電極連接；M0S管Q2的漏極通過連接一電感LI與所述的鋰電池組5連接。
[0025]所述的一次充電保護回路包括:依次與智能管理ICl的第二輸出端口 12連接的電阻R18、電容C13、二極管Dl1、電阻R14及MOS管Q5，其中，MOS管Q5的源極接地，柵極連接電阻R14，漏極連接所述三極管Q6的發(fā)射極。
[0026]所述的充放電保護回路4包括與智能管理ICl連接的專業(yè)充放電保護IC41以及分別與專業(yè)充放電保護IC41連接的放電保護回路及二次充電保護回路，該放電保護回路及二次充電保護回路分別與智能管理ICl連接。
[0027]所述的二次充電保護回路包括:一與所述專業(yè)充放電保護IC41連接的MOS管Q10B,該MOS管QlOB的源極與所述鋰電池組5的負極連接，該MOS管QlOB的源極還通過順序連接MOS管Q12、電阻R37、MOS管Qll與所述鋰電池組5的正極連接，當電壓檢測回路2不能正常工作，充電控制電路3不能停止對鋰電池組5充電時，且鋰電池組5高于專業(yè)充放電保護IC41的設定值，專業(yè)充放電保護IC41控制MOS管QlOB截止，以致停止對對鋰電池組5充電，形成二次保護。
[0028]所述的放電保護回路包括:一與所述專業(yè)充放電保護IC41連接的MOS管Q10A，該MOS管QlOA的漏極與MOS管QlOB的漏極連接，專業(yè)充放電保護IC41輸出高低電平控制MOS管QlOA導通和截止，以控制鋰電池組5放電或停止放電。
[0029]所述的電池溫度控制電路8包括通過一電阻R28與智能管理ICl連接的ntc溫度傳感器和與ntc溫度傳感器連接的MOS管Q9。
[0030]所述的鋰電池組5分別與所述的電壓檢測回路2、充電控制電路3、充放電保護回路4連接。所述外部電源穩(wěn)壓輸入電路6與所述的充電控制電路3連接。
[0031]本實用新型的工作遠離，所述智能管理ICl通過所述電壓檢測回路2檢測到的鋰電池組5的電壓高于智能管理ICl的設定值時，智能管理ICl通過第一輸出端口 11輸出一低電平，控制三極管Q6截止，控制三極管Ql導通，停止對鋰電池組5充電，所述智能管理ICl通過所述電壓檢測回路2檢測到的鋰電池組5的電壓低于智能管理ICl的設定值時，智能管理ICl通過第一輸出端口 11輸出一高電平，控制三極管Q6導通，控制三極管Ql截止，以對鋰電池組5充電；當對鋰電池組5充電時，第二輸出端口 12輸出一方波，通過電阻R18限流、電容C13隔直流通交流，令MOS管Q5保持導通，以對鋰電池組5充電；當智能管理ICl出現(xiàn)異常或損壞而不能通過第二輸出端口 12輸出方波時，即無論第二輸出端口 12輸出高電平或低電平時，由于電容C13隔直流通交流的特性，使MOS管Q5保持截止，停止對鋰電池組5充電。
[0032]當電壓檢測回路2不能正常工作，充電控制電路3不能停止對鋰電池組5充電時，且鋰電池組5的電壓值高于專業(yè)充放電保護IC41的設定值，專業(yè)充放電保護IC41控制MOS管QlOB截止，以致停止對對鋰電池組5充電，形成二次保護。
[0033]另外，專業(yè)充放電保護IC41輸出高電平時，控制MOS管QlOA導通，以控制鋰電池組5放電。專業(yè)充放電保護IC41輸出低電平時，控制MOS管QlOA截止，以控制鋰電池組5停止放電。
[0034]綜上所述，本實用新型能夠?qū)︿囯姵亟M的充電和放電進行適時控制，在充電過程可實現(xiàn)對鋰電池組進行一次保護和二次保護，即使實現(xiàn)形成雙重保護，提高充電過程的穩(wěn)定性，且放電保護回路增強了鋰電池的工作穩(wěn)定性，既可保證有效利用電池能效，又不至于使電池過放，以致能夠有效延長鋰電池使用壽命。
[0035]當然，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并非來限制本實用新型實施范圍，凡依本實用新型申請專利范圍所述構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均應包括于本實用新型申請專利范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種鋰電池兩節(jié)充放電保護電路，其特征在于:包括: 一智能管理IC (I)； 一可動態(tài)掃描鋰電池電壓的電壓檢測回路(2)，其與智能管理IC (I)的輸入端電性連接； 一充電控制電路(3)，其包括:充電回路及一次充電保護回路，其中，充電回路及一次充電保護回路分別與智能管理IC (I)的第一輸出端口(11)和第二輸出端口(12)連接； 一充放電保護回路(4)，其包括與智能管理IC (I)連接的專業(yè)充放電保護IC (41)以及分別與專業(yè)充放電保護IC (41)連接的放電保護回路及二次充電保護回路，該放電保護回路及二次充電保護回路分別與智能管理IC (I)連接； 一鋰電池組(5)，該鋰電池組(5)分別與所述的電壓檢測回路(2)、充電控制電路(3)、充放電保護回路(4)連接； 所述的充電控制電路(3)與電壓檢測回路(2)之間設置有一二極管D4，所述的電壓檢測回路(2)檢測到鋰電池組(5)的電壓，并傳送到智能管理IC (1)，該智能管理IC (I)根據(jù)檢測到的電壓是否超過智能管理IC (I)的設定值，以控制充電控制電路(3)對鋰電池組(5)充電或停止充電；當電壓檢測回路(2)不能正常工作時，充放電保護回路(4)控制對鋰電池組(5 )停止充電、放電、停止放電。
2.根據(jù)權利要求1所述的 一種鋰電池兩節(jié)充放電保護電路，其特征在于:所述的電壓檢測回路(2)包括:三極管Q3、M0S管Q7和三極管Q4、M0S管Q8以及分壓電阻R7、R24、R19，其中，MOS管Q7的柵極和MOS管Q8的柵極、分壓電阻R19分別與所述智能管理IC (I)連接，分壓電阻R19上連接有一濾波電容C14。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種鋰電池兩節(jié)充放電保護電路，其特征在于:所述三極管Q3的集電極和三極管Q4的集電極連接，三極管Q3的基極通過一電阻R23和MOS管Q7的漏極連接，三極管Q3的發(fā)射極和三極管Q4的發(fā)射極均與所述的鋰電池組(5)連接；所述分壓電阻R7、R24串聯(lián)后分別與三極管Q3的集電極及地連接，分壓電阻R19 —端連接于分壓電阻R7和分壓電阻R24之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池兩節(jié)充放電保護電路，其特征在于:所述的充電回路包括:依次與智能管理IC (I)的第一輸出端口(11)連接的電阻R17、三極管Q6、三極管Ql和MOS管Q2，其中，三極管Ql的基極與發(fā)射極之間并聯(lián)有一二極管D2，三極管Ql的基極與集電極之間并聯(lián)一電阻R3，該集電極與MOS管Q2的源極連接，三極管Ql的發(fā)射極與MOS管Q2的柵極連接，三極管Ql的基極通過一電阻R4與三極管Q6的集電極連接；M0S管Q2的漏極通過連接一電感LI與所述的鋰電池組(5)連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種鋰電池兩節(jié)充放電保護電路，其特征在于:所述的一次充電保護回路包括:依次與智能管理IC (I)的第二輸出端口( 12 )連接的電阻R18、電容C13、二極管Dl1、電阻R14及MOS管Q5，其中，MOS管Q5的源極接地，柵極連接電阻R14，漏極連接所述三極管Q6的發(fā)射極。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種鋰電池兩節(jié)充放電保護電路，其特征在于:所述智能管理IC (I)通過所述電壓檢測回路(2)檢測到的鋰電池組(5)的電壓高于智能管理IC (I)的設定值時，智能管理IC (I)通過第一輸出端口(11)輸出一低電平，控制三極管Q6截止，控制三極管Ql導通，停止對鋰電池組(5)充電，所述智能管理IC (I)通過所述電壓檢測回路(2)檢測到的鋰電池組(5)的電壓低于智能管理IC (I)的設定值時，智能管理IC (I)通過第一輸出端口(11)輸出一高電平，控制三極管Q6導通，控制三極管Ql截止，以對鋰電池組(5 )充電；當對鋰電池組(5 )充電時，第二輸出端口( 12 )輸出一方波，通過電阻R18限流、電容C13隔直流通交流，令MOS管Q5保持導通，以對鋰電池組(5)充電；當智能管理ICCl)出現(xiàn)異常不能通過第二輸出端口(12)輸出方波時，MOS管Q5保持截止，停止對鋰電池組(5)充電。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池兩節(jié)充放電保護電路，其特征在于:所述的二次充電保護回路包括:一與所述專業(yè)充放電保護IC (41)連接的MOS管Q10B，該MOS管QlOB的源極與所述鋰電池組(5)的負極連接，該MOS管QlOB的源極還通過順序連接MOS管Q12、電阻R37、M0S管Qll與所述鋰電池組(5)的正極連接，當電壓檢測回路(2)不能正常工作，充電控制電路(3)不能停止對鋰電池組(5)充電時，且鋰電池組(5)的電壓值高于專業(yè)充放電保護IC (41)的設定值，專業(yè)充放電保護IC (41)控制MOS管QlOB截止，以致停止對對鋰電池組(5 )充電，形成二次保護。
8.根據(jù) 權利要求7所述的一種鋰電池兩節(jié)充放電保護電路，其特征在于:所述的放電保護回路包括:一與所述專業(yè)充放電保護IC (41)連接的MOS管Q10A，該MOS管QlOA的漏極與MOS管QlOB的漏極連接，專業(yè)充放電保護IC (41)輸出高低電平控制MOS管QlOA導通和截止，以控制鋰電池組(5)放電或停止放電。
9.根據(jù)權利要求1-8任意一項所述的一種鋰電池兩節(jié)充放電保護電路，其特征在于:還包括一外部電源穩(wěn)壓輸入電路(6)，該外部電源穩(wěn)壓輸入電路(6)與所述的充電控制電路(3)連接，所述的智能管理IC (I)通過一穩(wěn)壓供電電路(7)與所述外部電源穩(wěn)壓輸入電路(6)連接。
10.根據(jù)權利要求1-8任意一項所述的一種鋰電池兩節(jié)充放電保護電路，其特征在于:還包括一電池溫度控制電路(8 )，該電池溫度控制電路(8 )包括通過一電阻R28與智能管理IC (I)連接的ntc溫度傳感器和與ntc溫度傳感器連接的MOS管Q9。
【文檔編號】H02H7/18GK203596610SQ201320774277
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權日:2013年11月29日
【發(fā)明者】周安進, 王奇飛 申請人:東莞啟益電器機械有限公司