[实用新型]一种锂电池电芯保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种主要应用于电动产品的锂电池电芯的保护电路。

背景技术

电动产品为了方便操作，对安全性与便携性有着储多的要求，尤其是在电池方面。锂电池具有体积小、容量大、无记忆性、放电倍率高等特点，广泛应用于电动产品中。

电动产品具有工作电流及开机瞬间电流比较大，需要线路可以能够调整放电过流保护及短路保护的大小及其延时，同时保护之后又可以迅速恢复放电状态。

电动产品电池的充电安全性也非常重要，需要对其提供过充电压保护，高压充电保护及其大电流充电保护，同时充电时禁止放电，正是电动产品的以上特性，本实用新型线路就是因此而设计的。

实用新型内容

本实用新型需解决的问题是提供一种适合于电动产品使用、具有完善保护功能的、低成本的锂电池电芯的保护电路。

针对上述问题，本实用新型采取的技术方案为：

提供一种锂电池电芯保护电路，包括充电保护单元和放电保护单元，所述充电保护单元连接于电芯两极与电池充电端子之间，所述放电保护单元连接于电芯两极与电池放电端子之间，所述充电保护单元输入端连接正极充电端子，输出端通过充电开关管与电芯电路连接；所述放电保护单元输出端与放电开关管连接，放电开关管连接于电芯负极与放电负极端子连接。

所述充电保护单元包括高压充电保护电路、过流充电保护电路及过充保护电路。

所述高压充电保护电路包括三极管Q6，充电电压由充电端子C+引入，经电阻R7、R24分压，当R24上的分压值达到三极管Q9基极的正向导通电压时，Q9导通，则三极管Q6截止，充电开关三极管Q1基极电压为高也截止，切断充电回路。

所述过流充电保护电路包括三极管Q3，Q3的发射极与充电端子C+相联并通过电阻R2和R6连接其基极、集电极通过电阻R12及三极管Q6接地，充电电压由充电端子C+引入，较大电流经过电阻R2产生压降，压降值达到三极管Q3基极的正向导通电压，Q3导通，则充电开关三极管Q1基极电压为高截止，切断充电回路。

所述过充保护电路包括三极管Q7，Q7集电极连接Q6基极，电芯正极B+通过分压电阻R9连接比较器U2A同相输入端，充电端子C+通过电阻连接U2A反相输入端，电芯正极B+充电达到定值即高于C+电压，则U2A输出端输出高电平使Q7导通，则Q6、Q1相继截止，关闭充电回路。

所述放电保护单元包括集成芯片U1，大的放电电流依次经过放电负极端子M-、场效应管Q10和与Q10并联的分压电阻R25，并通过R25向电容C8充电，电容C8两端电压达到芯片U1的过流检测端VM的检测电压后，U1放电控制端DO输出低电平，该低电平通过电阻R16和电阻R23使场效应管Q10截止，切断放电回路。

所述放电保护单元还包括与放电负极端子M-连接的短路保护电路，短路电流经过M-、串联的分压电阻R27和电阻R26，当电阻R26上的分压值达到二极管D4的单向导通电压后，该电压即通过M-经电阻R27、二极管D4向电容C13充电，C13两端电压达到定值，则三极管Q8导通，拉低场效应管Q10的栅极电压，Q10截止，切断放电回路。

本实用新型巧妙地利用了一个单节保护IC及与该IC相关联的三极管及阻容元件、一个N沟道的MOS管实现电池电芯的全面保护，适应了电动产品对电池性能的高要求，且电路结构简洁、可靠性高、成本低。

附图说明

图1为本实用新型组成原理示意框图；

图2为本实用新型具体电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1，本实用新型所述锂电池电芯保护电路包括充电保护单元和放电保护单元，充电保护单元包括高压充电保护电路、过流充电保护电路、过充保护电路和充电开关管，放电保护单元包括过流放电保护电路、短路保护电路和放电开关管。

所述过流充电保护电路、高压充电保护电路输入端均连接充电端子正极，输出端通过充电开关管连接电芯电路正端；所述过充保护电路输入端分别连接电芯电路正端和正极充电端子，输出端连接高压充电保护电路，通过高压充电保护电路控制充电开关管；电芯电路负极与负极充电端子连接在一起。

所述放电开关管连接于电芯电路负极与负极放电端子之间；过流放电保护电路、短路保护电路输入端均与负极放电端子连接，输出端与放电开关管连接，均通过放电开关管控制放电电路的通断。

如图2为为本实用新型具体电路原理图。