電截止電壓3. OOV以上的電池組合。通過選擇合適的穩(wěn)壓管反向結(jié)壓降或多只穩(wěn)壓管反向 結(jié)壓降的疊加與Ul規(guī)格值放電保護(hù)電壓相互組合，可以達(dá)到指定的過放電保護(hù)電壓要求。
[0026] 本發(fā)明的多串電池組合用放電保護(hù)電路，采用一片集成的單節(jié)鋰離子電池保護(hù)芯 片和穩(wěn)壓二極管的簡單結(jié)合，取代了現(xiàn)有技術(shù)由分離的多只線性運(yùn)算放大器、多只邏輯集 成電路等構(gòu)成的保護(hù)電路，因此結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、體積小巧，可以方便地內(nèi)置于電池組 中；由于單節(jié)鋰離子電池保護(hù)芯片屬于大規(guī)模生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)元件，成本方面也更加低廉。
[0027] 本發(fā)明保護(hù)電路所用元器件均屬市面上很容易獲取的標(biāo)準(zhǔn)電子元件，實(shí)施簡單方 便。
[0028] 現(xiàn)有的9V可充電電池主要采用6或7只、圓柱形或扣式的鎳氫/鎳鎘電池串聯(lián) (9)，加上與9V干電池相同的正負(fù)極端子和外殼構(gòu)成。這種9V可充電電池自身不具有放電 保護(hù)功能，放電時(shí)如果用電器具沒有欠壓保護(hù)，很容易導(dǎo)致電池過放電的發(fā)生，造成容量不 可恢復(fù)地?fù)p失、甚至出現(xiàn)不能充電或漏液等故障。
[0029] 利用本發(fā)明的原理，設(shè)計(jì)保護(hù)電壓7V左右的、體積小巧的放電保護(hù)電路，內(nèi)置到 現(xiàn)有技術(shù)9V可充電電池中，將6或7只串聯(lián)的鎳氫/鎳鎘電池的正負(fù)端與所述保護(hù)電路B+/ B-端相連，所述保護(hù)電路的充放電輸出輸入端P+/P-與9V電池外殼的正負(fù)極端子相連，即 可構(gòu)成自身具有放電保護(hù)功能的9V可充電電池。
[0030] 特別地，對(duì)由7只圓柱形鎳氫/鎳鎘電池串聯(lián)而成的9V可充電電池組，我們?cè)O(shè)計(jì) 了單體電池呈束狀按2122緊密排列，本發(fā)明的過放電保護(hù)電路置于單只電池形成的凹槽 位置的結(jié)構(gòu)方案。
[0031] 本方案可以保證現(xiàn)有技術(shù)中由7只圓柱型鎳氫/鎳鎘串聯(lián)構(gòu)成的9V可充電電池， 在容量、外形尺寸不變的前提下，自身具有不依賴用電器具的過放電保護(hù)功能，可以在更廣 泛的領(lǐng)域全面替代9V干電池使用。
[0032] 另外，由于所述保護(hù)芯片Ul本身還具有短路保護(hù)和過電流保護(hù)的功能，本發(fā)明的 9V可充電電池不需要再添加 PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲等其他保護(hù)元件即可同時(shí)具備短路和過電 流保護(hù)功能。
[0033] 本發(fā)明提出的具有放電保護(hù)功能的9V可充電電池，可以在不影響電池容量和體 積尺寸的前提下使9V可充電電池自身具有過放電保護(hù)、短路保護(hù)和過電流保護(hù)功能，可以 全面替代9V干電池使用，具有較好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
[0034] 由于本發(fā)明的9V可充電電池放電保護(hù)電路中所用元器件均屬市面上很容易獲取 的標(biāo)準(zhǔn)電子元件，保護(hù)電路與串聯(lián)的電池組合及9V電池外殼正負(fù)極端子的連接也可以非 常簡單地用錫焊、電阻焊或鉚接等方式實(shí)現(xiàn)，因此實(shí)施簡單方便。
【附圖說明】
[0035] 圖1為單節(jié)鋰離子電池充放電保護(hù)電路圖。
[0036] 圖2為本發(fā)明多串電池放電保護(hù)電路原理圖。
[0037] 圖3為本發(fā)明多串電池放電保護(hù)電路另一原理圖。
[0038] 圖4為加有二極管充電通道的本發(fā)明多串電池放電保護(hù)電路原理圖。
[0039] 圖5為由7只圓柱形電池束狀排列、凹槽處放置保護(hù)電路的本發(fā)明9V可充電電池 內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040] 圖6為由7只圓柱形鎳氫/鎳鎘電池串聯(lián)構(gòu)成的9V可充電電池外觀結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0042] 如圖1所示，圖1為一個(gè)典型的單節(jié)鋰離子電池保護(hù)電路。其中Ul為標(biāo)準(zhǔn)的單節(jié) 鋰離子電池充放電保護(hù)芯片，具有第一電壓輸入端6和第二電壓輸入端5、放電控制端1和 充電控制端3以及電流觸發(fā)端2。第一電壓輸入端6和第二電壓輸入端5之間連接有消除 瞬時(shí)脈沖干擾的電容Cl ;電池的正極端B+直接與保護(hù)電路充放電輸出/輸入正極端P+相 連，電池的負(fù)極端B-經(jīng)過控制充放電回路導(dǎo)通的N-溝道雙MOS開關(guān)Ql、Q2與充放電輸出 /輸入負(fù)極端P-相連；保護(hù)芯片Ul的放電控制端1和充電控制端3分別與Ql、Q2的柵極 相連。當(dāng)Ul的電壓輸入端65通過第一電阻Rl采集到的電池電壓處于正常范圍時(shí)，放電控 制端1和充電控制端3輸出高電平，Ql、Q2導(dǎo)通、電池可以正常充放電；當(dāng)采集到的電壓低 于放電保護(hù)電壓時(shí)，放電控制端1輸出低電平，Ql斷開、切斷放電回路；當(dāng)采集到的電壓高 于充電保護(hù)電壓時(shí)，充電控制端3輸出低電平，Q2斷開、切斷充電回路；當(dāng)電池短路或過電 流時(shí)，電流觸發(fā)端2通過第二電阻R2采集到MOS開關(guān)的壓降異常，放電控制端1輸出低電 平，Ql斷開、切斷放電回路。
[0043] 這樣，只需要一個(gè)簡單的芯片和MOS開關(guān)及幾只電阻電容就可以實(shí)現(xiàn)過去需要多 只運(yùn)算放大器集成電路、多只與非門集成電路及MOS開關(guān)等構(gòu)成的復(fù)雜電路的功能。最近 還有將保護(hù)芯片Ul及雙MOS開關(guān)集成為一體的集成電路，使得單節(jié)鋰離子電池的充放電保 護(hù)電路更加簡單，體積更小、成本更低。
[0044] 由于單節(jié)鋰離子電池的充放電保護(hù)芯片放電保護(hù)電壓一般都固定在2. 00V-3. OOV 之間的某一值，因此對(duì)于放電電壓處于該區(qū)間的電池（組合）可以直接套用圖1單節(jié)鋰離 子電池保護(hù)電路來作為放電保護(hù)電路，但放電截止電壓在3. OOV以上的電池組合則不能直 接套用。
[0045] 如圖2所示，為本發(fā)明的多串電池組合用放電保護(hù)電路的一種。和圖1相比，在電 池組合的正負(fù)極端子B+/B-與保護(hù)芯片的電壓輸入端6、5之間增加了 1只或1只以上反向 接入的穩(wěn)壓二極管，利用穩(wěn)壓二極管的反向結(jié)壓降來調(diào)整保護(hù)電路的放電保護(hù)電壓適合電 池組合的需要。電池組合的放電保護(hù)電壓=Ul放電保護(hù)電壓規(guī)格值+穩(wěn)壓二極管反向結(jié) 壓降。通過選擇合適的穩(wěn)壓管反向結(jié)壓降或多只穩(wěn)壓管反向結(jié)壓降的疊加與Ul規(guī)格值放 電保護(hù)電壓相互組合，可以滿足多串電池組合指定的過放電保護(hù)電壓要求。
[0046] 在選擇穩(wěn)壓二極管時(shí)，可以采用反向漏電流為IR = 5-10 μ A時(shí)的結(jié)電壓VR作為 近似值，然后以該規(guī)格及相鄰規(guī)格的實(shí)物來實(shí)驗(yàn)嘗試，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定合適的穩(wěn)壓二極 管。
[0047] 實(shí)施例1
[0048] 保護(hù)電壓為IOV的放電保護(hù)電路。
[0049] 如圖2，U1選擇精工的S-8261ACKMD-G4KT2X單節(jié)鋰離子電池保護(hù)芯片（放電保護(hù) 電壓為2. 8V)，第一電壓輸入端6對(duì)應(yīng)該芯片VDD、第二電壓輸入端5對(duì)應(yīng)該芯片VSS、放電 控制端1對(duì)應(yīng)該芯片D0、充電控制端3對(duì)應(yīng)該芯片C0、電流觸發(fā)端2對(duì)應(yīng)該芯片VM ;Q1、Q2 采用Vishay Siliconix的Si4204DY雙封裝MOS開關(guān)，采用1只穩(wěn)壓二極管DZl為美國仙 童的1N4740A。查閱1N4740A參數(shù)，當(dāng)10以4反向電流流過時(shí)，反向結(jié)電壓約為7.6￥，估算 構(gòu)成的保護(hù)電路保護(hù)電壓約為10. 4V，實(shí)際驗(yàn)證保護(hù)電壓在9. 9V-10.1 V之間；Cl為0. 1 μ F 電容，Rl為570Ω電阻，R2為2ΚΩ電阻。
[0050] 用市售12V7Ah小型密閉鉛酸電池（已充滿電）接入保護(hù)電路Β+/Β-端，在保護(hù)電 路P+/P-端接上阻值100 Ω的IOW功率電阻，放置28天后測試電池端電壓，然后將電池與 保護(hù)電路斷開，用〇. 7A電流充電10小時(shí)后，再測試電池端電壓，最后以0. 7A放電到10. 5V 并記錄放電時(shí)間，以考察電池是否受損。
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