[实用新型]锂电池二次过压保护电路及锂电池保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锂电池保护电路，尤其设计锂电池的二次过压保护。

背景技术

近年来,PDA、数字相机、手机、便携式音频设备和蓝牙设备等越来越多的产品采用锂电池作为主要电源，锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点,与镍镉、镍氢电池不太一样,锂电池必须考虑充电、放电时的安全性,以防止特性劣化.针对锂电池的过充、过度放电、过电流及短路保护很重要,由于锂离子电池能量密度高,因此难以确保电池的安全性，在过度充电状态下,电池温度上升后能量将过剩,于是电解液分解而产生气体,因内压上升而发生自燃或破裂的危险；反之,在过度放电状态下,电解液因分解导致电池特性及耐久性劣化,从而降低可充电次数，锂离子电池的保护电路就是要确保这样的过度充电及放电状态时的安全性,并防止特性劣化。

传统的锂离子电池的保护电路一般包括过渡充电保护(过压保护)和过渡放电保护(欠压保护)，锂电池的保护电路由锂电池保护IC及两个功率MOSFET所构成,其中锂电池保护IC监视电池电压,当有过度充电及放电状态时控制对应的功率MOSFET动作以切断充电回路或放电回路。然而当功率MOSFET故障短路时，锂电池保护电路将无法正常工作，用户也很难发现问题所在，以使锂电池可能长期处于过充状态而损坏甚至发生危险。

故，急需一种使用安全可靠的锂电池保护电路。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种安全可靠的锂电池二次电压保护电路。

本实用新型的另一目的是提供一种锂电池保护电路，该锂电池保护电路具有二次过压保护，使用安全可靠。

为了实现上有目的，本实用新型公开了一种锂电池二次电压保护电路，用于对锂电池进行二次过压保护，所述锂电池具有多节电池电芯，所述锂电池二次电压保护电路包括电压采集电路、电压比较电路、保险丝和二次保护开关，所述电压采集电路获取所述锂电池内每一电池电芯的电压；所述电压比较电路比较每一电池电芯的电压与预设电压值，并在任一所述电池电芯的电压值超出预设电压值时通过输出端输出过压检测信号，所述预设电压值大于锂电池之锂电池保护IC的过压阀值；所述保险丝串接于所述锂电池的充电正极和电池电芯总正极之间；所述二次保护开关的控制端接所述过压检测信号，输入端接所述保险丝的一端，输出端接地，并依据所述过压检测信号闭合。

与现有技术相比，本实用新型设置了一种锂电池二次电压保护电路，用于对锂电池进行二次过压保护，不但可以保证在锂电池保护IC或两个功率MOSFET故障时，有效保护锂电池的充电，防止锂电池过渡充电以至于发生危险,安全可靠，而且在原锂电池保护失效时，熔断丝熔断，充电回路断路，以提醒用户锂电池故障。

较佳地，所述锂电池具有N节电池电芯，N为大于等于2的整数，所述电压采集电路包括N-1路电压减法器，且N-1路所述电压减法器的反相输入端分别接第2节至第N节所述电池电芯的正极电压，N-1路所述电压减法器的同相输入端分别接第1节至第N-1节所述电池电芯的正极电压，以使N-1路所述电压减法器计算并输出第2节至第N节电池电芯的电压，且第一节电池电芯的电压等于第一节电池电芯的正极电压。

具体地，所述多路电压减法器包括LM324芯片及减法器外围电路。

较佳地，所述电压采集电路还包括N路跟随器，N路跟随器的输入端分别接N节电池电芯的正极，输出端接N-1路电压减法器，用于以采集N节电池电芯的正极电压，并将N节电池电芯的正极电压输送至N-1路电压减法器。具体地，所述N路跟随器包括LM324芯片及跟随器外围电路。

较佳地，所述锂电池具有N节电池电芯，N为大于等于2的整数，所述电压比较电路包括N路电压比较器，N路所述电压比较器的同相输入端接第一节至第N节电池电芯的电压，N路所述电压比较器的反相输入端接预设电压值大小的基准电压，N路所述电压比较器的输出端接至所述电压比较电路的输出端，以在任一所述电池电芯的电压大于预设电压值时输出高电平的过压检测信号。

具体地，所述电压比较电路包括LM339芯片及比较器外围电路。

较佳地，所述二次保护开关包括第一MOS管和电阻R1，所述第一MOS管的栅极(G)接所述电压比较电路的输出端，漏极(D)接所述保险丝，源极(S)接地，所述电阻R1接于所述第一MOS管的栅极(G)和地之间，所述第一MOS管依据所述过压检测信号导通以使保险丝的一端接地熔断，锂电池的充电回路断开。具体地，所述第一MOS管的栅极(G)与地之间还串接有滤波电容C1。