本實用新型涉及具有保護功能的鋰電池車載充放電電路。屬于鋰電池保護領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鋰電池目前已經(jīng)是衛(wèi)星定位車載終端上的必備器件，其功能是在車身蓄電池欠壓或者沒電時能夠盡可能的將車輛的一些信息傳至監(jiān)管平臺。

如此廣泛的應用，但電池的安全性問題一直是難以解決的“定時炸彈”。原因很簡單，通常使用的鋰電池工作溫度在0～65度左右，而車輛是的使用環(huán)境是-40～80度；經(jīng)常充電、放電會導致電池使用壽命變短，甚至失效；過沖、過放都會對電池本身造成一定程度的傷害，日積月累電池就會出問題。鋰電池一旦出現(xiàn)問題會給車輛造成不可預估的后果，甚至給駕駛員的生命、財產(chǎn)造成威脅。

另外，電池充放電保護芯片已經(jīng)大批量使用，但該類型芯片是針對通用鋰電池設計的，民用鋰電池電壓是3.7V，而車載鋰電池通常是7.4V，保護芯片無法針對車身的實際使用情況進行特定的保護。

基于上述原因，現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷在于：現(xiàn)有的車載鋰電池過充過放，導致鋰電池損害及壽命短的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型是為了解決現(xiàn)有的車載鋰電池過充過放，導致鋰電池損害及壽命短的問題?，F(xiàn)提供具有保護功能的鋰電池車載充放電電路。

具有保護功能的鋰電池車載充放電電路，它包括充電電路、放電電路、供電電路和控制器，

控制器的電源控制信號輸出端連接供電電路的電源控制信號輸入端，供電電路的電源信號輸出端連接充電電路的電源信號輸入端，

控制器的一個電平信號輸出端連接充電電路的電平信號輸入端，充電電路的充電信號輸出端連接鋰電池的充電信號輸入端，

控制器的另一個電平信號輸出端連接放電電路的電平信號輸入端，放電電路的放電信號輸出端連接鋰電池的放電信號輸入端，

充電電路包括電阻R1—R7、電容C1—C3、型號為DG2057TT的充電芯片KU11、PMOS 管KT1、二極管RD1、發(fā)光二極管DS1、三極管KT2和熱敏電阻NR1，

二極管RD1的正極作為充電電路的電源信號輸入端，

二極管RD1的負極同時連接電阻R1的一端、電阻R2的一端、型號為DG2057TT的充電芯片KU11的3號引腳、型號為DG2057TT的充電芯片KU11的8號引腳、電容C1 的一端和電阻R3的一端，電容C1的另一端同時連接電源地和型號為DG2057TT的充電芯片KU11的6號引腳，

型號為DG2057TT的充電芯片KU11的1號引腳同時連接電阻R1的另一端和PMOS 管KT1的漏極，

PMOS管KT1的源極同時連接型號為DG2057TT的充電芯片KU11的2號引腳、電容 C2的一端和鋰電池的正極，電容C2的另一端連接電源地，電容C2的兩端輸出的電壓為鋰電池充電，

PMOS管KT1的柵極同時連接電阻R2的一端和型號為DG2057TT的充電芯片KU11 的7號引腳，

電阻R3的另一端同時連接型號為DG2057TT的充電芯片KU11的4號引腳、電阻R5 的一端、三極管KT2的發(fā)射極和熱敏電阻NR1的一端，熱敏電阻NR1的另一端同時連接電源地、電阻R5的另一端、電阻R4的一端、電阻R6的一端和電容C3的一端，電阻R4 的另一端連接發(fā)光二極管DS1的負極，發(fā)光二極管DS1的正極連接型號為DG2057TT的充電芯片KU11的5號引腳，

三極管KT2的基極同時連接電阻R6的另一端、電容C3的另一端和電阻R7的一端，

電阻R7的另一端作為充電電路的電平信號輸入端；

放電電路包括電阻R8—R11、電容C4—C5、三極管KT3、型號為AURF7416QTR的 PMOS管KT25和肖特基二極管RD32，

電阻R8的一端作為放電電路的電平信號輸入端，電阻R8的另一端同時連接電阻R9 的一端、電容C4的一端和三極管KT3的基極，電容C4的另一端同時連接電阻R9的另一端、三極管KT3的發(fā)射極和電源地，

三極管KT3的集電極連接電阻R10的一端，電阻R10的另一端同時連接電阻R11 的一端和型號為AURF7416QTR的PMOS管KT25的4號引腳，

電阻R11的另一端作為放電電路的放電信號輸出端，電阻R11的另一端同時連接鋰電池的正極、型號為AURF7416QTR的PMOS管KT25的1號引腳至3號引腳，型號為 AURF7416QTR的PMOS管KT25的5號引腳同時連接型號為AURF7416QTR的PMOS管 KT25的6號引腳—8號引腳、電容C5的一端和肖特基二極管RD32的正極，電容C5的另一端連接電源地，肖特基二極管RD32的負極作為鋰電池的電壓信號輸出端。

本實用新型的有益效果為：

本申請中的鋰電池車載充放電保護單元中控制器用于打開或者關(guān)閉供電電路對充電電路的充電，供電電路打開時，充電電路給鋰電池充電；控制器也可以控制放電電路斷開或者開啟給鋰電池放電；

采用充電電路和放電電路實現(xiàn)對鋰電池充放電的保護，防止鋰電池過充或者過放；其中，充電電路中NR1是熱敏電阻，當鋰電池工作溫度在0～65度范圍內(nèi)，型號為DG2057TT 的充電芯片KU11為鋰電池充電。當溫度超過允許的范圍(低于0度或高于65度)時，型號為DG2057TT的充電芯片KU11會將鋰電池充電斷開，型號為DG2057TT的充電芯片 KU11關(guān)閉對鋰電池的充電。當鋰電池充電斷開時，電阻R7的另一端會輸出高電平信號，采用該鋰電池充電電路能夠?qū)崿F(xiàn)鋰電池的充電保護，防止過充。

放電電路中，電阻R8的一端用于接收高電平或低電平信號，根據(jù)接收高電平或低電平信號隨時斷開或開啟鋰電池的放電回路。原理是：電阻R8的一端接收到高電平信號時，三極管KT3開啟，此時型號為AURF7416QTR的PMOS管KT25的柵極為低電平，型號為 AURF7416QTR的PMOS管KT25開通，肖特基二極管RD32的負極有電壓輸出，此狀態(tài)為鋰電池對外輸出；相反，電阻R8的一端接收到低電平信號時，三極管KT3開啟，此時型號為AURF7416QTR的PMOS管KT25關(guān)閉，鋰電池停止對外輸出，采用該鋰電池放電電路能夠?qū)崿F(xiàn)鋰電池的放電保護，防止過放。

本申請采用充電電路和放電電路實現(xiàn)對鋰電池充放電的保護，當車身蓄電池突然斷開后，也關(guān)斷鋰電池，無需將鋰電池電放光，這樣就可以減少鋰電池的充電次數(shù)，保護了鋰電池的使用壽命。

附圖說明

圖1為具體實施方式一所述的具有保護功能的鋰電池車載充放電電路的原理示意圖；

圖2為充電電路的原理圖；

圖3為放電電路的原理圖；

圖4為蓄電池供電電路的原理圖。

具體實施方式

具體實施方式一：參照圖1至圖3具體說明本實施方式，本實施方式所述的具有保護功能的鋰電池車載充放電電路，它包括充電電路1、放電電路2、供電電路3和控制器4，

控制器4的電源控制信號輸出端連接供電電路3的電源控制信號輸入端，供電電路3 的電源信號輸出端連接充電電路1的電源信號輸入端，

控制器4的一個電平信號輸出端連接充電電路1的電平信號輸入端，充電電路1的充電信號輸出端連接鋰電池5的充電信號輸入端，

控制器4的另一個電平信號輸出端連接放電電路2的電平信號輸入端，放電電路2的放電信號輸出端連接鋰電池5的放電信號輸入端，

充電電路1包括電阻R1—R7、電容C1—C3、型號為DG2057TT的充電芯片KU11、 PMOS管KT1、二極管RD1、發(fā)光二極管DS1、三極管KT2和熱敏電阻NR1，

二極管RD1的正極作為充電電路1的電源信號輸入端，

二極管RD1的負極同時連接電阻R1的一端、電阻R2的一端、型號為DG2057TT的充電芯片KU11的3號引腳、型號為DG2057TT的充電芯片KU11的8號引腳、電容C1 的一端和電阻R3的一端，電容C1的另一端同時連接電源地和型號為DG2057TT的充電芯片KU11的6號引腳，

型號為DG2057TT的充電芯片KU11的1號引腳同時連接電阻R1的另一端和PMOS 管KT1的漏極，

PMOS管KT1的源極同時連接型號為DG2057TT的充電芯片KU11的2號引腳、電容 C2的一端和鋰電池的正極，電容C2的另一端連接電源地，電容C2的兩端輸出的電壓為鋰電池5充電，

PMOS管KT1的柵極同時連接電阻R2的一端和型號為DG2057TT的充電芯片KU11 的7號引腳，

電阻R3的另一端同時連接型號為DG2057TT的充電芯片KU11的4號引腳、電阻R5 的一端、三極管KT2的發(fā)射極和熱敏電阻NR1的一端，熱敏電阻NR1的另一端同時連接電源地、電阻R5的另一端、電阻R4的一端、電阻R6的一端和電容C3的一端，電阻R4 的另一端連接發(fā)光二極管DS1的負極，發(fā)光二極管DS1的正極連接型號為DG2057TT的充電芯片KU11的5號引腳，

三極管KT2的基極同時連接電阻R6的另一端、電容C3的另一端和電阻R7的一端，

電阻R7的另一端作為充電電路1的電平信號輸入端；

放電電路2包括電阻R8—R11、電容C4—C5、三極管KT3、型號為AURF7416QTR 的PMOS管KT25和肖特基二極管RD32，

電阻R8的一端作為放電電路2的電平信號輸入端，電阻R8的另一端同時連接電阻 R9的一端、電容C4的一端和三極管KT3的基極，電容C4的另一端同時連接電阻R9的另一端、三極管KT3的發(fā)射極和電源地，

三極管KT3的集電極連接電阻R10的一端，電阻R10的另一端同時連接電阻R11 的一端和型號為AURF7416QTR的PMOS管KT25的4號引腳，

電阻R11的另一端作為放電電路2的放電信號輸出端，電阻R11的另一端同時連接鋰電池的正極、型號為AURF7416QTR的PMOS管KT25的1號引腳至3號引腳，型號為 AURF7416QTR的PMOS管KT25的5號引腳同時連接型號為AURF7416QTR的PMOS管 KT25的6號引腳—8號引腳、電容C5的一端和肖特基二極管RD32的正極，電容C5的另一端連接電源地，肖特基二極管RD32的負極作為鋰電池的電壓信號輸出端。

本實施方式中，本申請的鋰電池車載充放電保護單元的使用不受鋰電池電壓的限制。

具體實施方式二：本實施方式是對具體實施方式一所述的具有保護功能的鋰電池車載充放電電路作進一步說明，本實施方式中，供電電路3用于給二極管RD1的正極提供8.8V 的供電電壓。

具體實施方式三：本實施方式是對具體實施方式一或二所述的具有保護功能的鋰電池車載充放電電路作進一步說明，本實施方式中，供電電路3包括電阻R12—R19、電容C6 —C13、肖特基二極管RD26、穩(wěn)壓管RD14、二極管RD28、電感RL2、型號為TPS54360 的電源芯片KU9和磁珠RL9，

型號為TPS54360的電源芯片KU9的1號引腳連接電阻R16的一端，電阻R16的另一端連接電容C7的一端，電容C7的另一端同時連接型號為TPS54360的電源芯片KU9的8 號引腳、肖特基二極管RD26的負極和電感RL2的一端，

肖特基二極管RD26的正極同時連接型號為TPS54360的電源芯片KU9的7號引腳、電容C10的一端、電容C11的一端、電容C12的一端、電容C13的一端和電源地，

電感RL2的另一端同時連接電容C10的另一端、電容C11的另一端、電容C12的另一端、電容C13的另一端、電阻R18的一端和磁珠RL9的一端，

磁珠RL9的另一端作為供電電路3的電源信號輸出端，磁珠RL9的另一端連接電阻 R18的一端，電阻R18的另一端同時連接電阻R19的一端和型號為TPS54360的電源芯片 KU9的5號引腳，電阻R19的另一端連接電源地，

型號為TPS54360的電源芯片KU9的6號引腳同時連接電阻R17的一端和電容C9的一端，電阻R17的另一端連接電容C8的一端，電容C8的另一端同時連接電容C9的另一端和電源地，

型號為TPS54360的電源芯片KU9的4號引腳連接電阻R15的一端，電阻R15的另一端連接電源地，

型號為TPS54360的電源芯片KU9的3號引腳同時連接電阻R12的一端、電阻R14的一端、穩(wěn)壓管RD14的負極、電容C6的一端和電阻R13的一端，

電阻R14的另一端同時連接電源地、穩(wěn)壓管RD14的另一端和電容C6的另一端，電阻R13的另一端連接二極管RD28的負極，二極管RD28的正極作為供電電路3的電源控制信號輸入端，

電阻R12的另一端同時連接整車蓄電池電壓和型號為TPS54360的電源芯片KU9的2 號引腳。

本實施方式中，整車蓄電池電壓如果不經(jīng)處理直接提供給鋰電池充電電路，會導致圖 1的KT1壓降過大，發(fā)熱嚴重甚至燒毀。經(jīng)計算與測試，利用R18和R19的阻值匹配，將“P10”電壓調(diào)節(jié)至8.8V時，既能保證正常充電，也能降低KT1的壓差，減少發(fā)熱。二極管RD28的正極作為開關(guān)信號輸出端，用于隨時打開或關(guān)閉圖1中的“P10”，從而達到打開或關(guān)閉鋰電池充電的目的。

具體實施方式四：本實施方式是對具體實施方式三所述的具有保護功能的鋰電池車載充放電電路作進一步說明，本實施方式中，整車蓄電池電壓為24V。