[发明专利]钛酸锂电池过充电过放电保护电路

说明书

本申请公开了钛酸锂电池过充电过放电保护电路。该电路包括：对电池进行充电的充电电路；由第一电源电压检测电路、第一场效应管组成的过充电电压保护电路，由第二电源电压检测电路、第二场效应管组成的过放电电压保护电路；第一电源电压检测电路、第二电源电压检测电路的一端分别与电池的正极连接，第一场效应管、第二场效应管串联后，一端连接至电池的负极、另一端连接PGND；当第一电源电压检测电路检测到电池的电压高于充电截止电压时，则断开第一场效应管，停止充电；当第二电源电压检测电路检测到电池的电压低于放电截止电压时，则断开第二场效应管，停止放电；供电电路对外输出恒定的电压，该电路实现了在充放电时，防止电池的过充电、过放电。

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及钛酸锂电池的过充电过放电保护电路。

背景技术

钛酸锂电池以其高安全性、高倍率快速充电、循环寿命长及超宽工作温度范围开始在很多领域替代传统锂电池，尤其是需要快速充电的情况，一般选择钛酸锂电池。由于钛酸锂电池的化学特性决定了其电压平台较低(一般为2.4V，而传统锂电池为3.7V或3.8V)，因此无法利用市场现有通用锂电池保护芯片对其进行过充电、过放电保护，当前只能用通用MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)配合外围元件实现对钛酸锂电池的过充电、过放电保护，即MCU检测钛酸锂电池的电压，当该电压超过充电截止电压时，MCU通过I/O控制场管关断充电回路，当该电压低于放电截止电压时，MCU通过I/O控制系统供电芯片的使能脚EN关断电池放电回路。

然而，上述仅通过MCU软件控制充放电电路来保护钛酸锂电池，存在隐患，不足以全面地保护钛酸锂电池的安全性和使用寿命。例如：一旦MCU死机，充放电的过程将失去控制，钛酸锂电池将在没有任何保护情况下充电，会出现充电电压过大和在电池电量较小的情况下仍继续放电的情况，严重影响钛酸锂电池的安全性和使用寿命。

发明内容

本申请的目的在于提出一种钛酸锂电池过充电过放电保护电路，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

本申请提供了一种钛酸锂电池过充电过放电保护电路，所述电路包括充电电路、钛酸锂电池、过充电电压保护电路、过放电电压保护电路、供电电路，具体的：所述充电电路与充电接口连接，对所述钛酸锂电池进行充电；所述过充电电压保护电路由第一电源电压检测电路、第一场效应管组成；所述过放电电压保护电路由第二电源电压检测电路、第二场效应管组成；所述过充电电压保护电路的第一电源电压检测电路、过放电电压保护电路的第二电源电压检测电路的一端分别与所述钛酸锂电池的正极连接，所述过充电电压保护电路中的第一场效应管、过放电电压保护电路中的第二场效应管串联后，一端连接至所述钛酸锂电池的负极、另一端连接PGND；当所述过充电电压保护电路的第一电源电压检测电路检测到所述钛酸锂电池的电压高于预设的充电截止电压时，则向所述第一场效应管输出低电平，断开所述第一场效应管，即断开所述钛酸锂电池负极与所述PGND之间的连接，停止充电；当所述过放电电压保护电路的第二电源电压检测电路检测到所述钛酸锂电池的电压低于预设的放电截止电压时，则向所述第二场效应管输出低电平，断开所述第二场效应管，即断开所述钛酸锂电池负极与所述PGND之间的连接，停止放电；所述供电电路与所述钛酸锂电池连接，对外输出恒定的电压。

在一些实施例中，所述电路还包括：微控制单元MCU、热敏电阻，其中，所述热敏电阻通过胶带粘贴在所述钛酸锂电池上，具体的：所述微控制单元MCU根据读取的所述热敏电阻的电压值，计算得到所述钛酸锂电池的温度，当充电时，该温度高于预设的温度阈值时，则控制充电电路断开，停止充电，当放电时，该温度不在预设的温度范围内时，则控制所述供电电路断开。

在一些实施例中，所述电路还包括电压采样电阻，具体的：所述微控制单元MCU的一个A/D管脚通过串接所述电压采样电阻连接至所述钛酸锂电池的正极，用于检测所述钛酸锂电池的电压，充电时，如果该电压不在预设的电压范围内，则断开充电电路，放电时，如果该电压低于所述放电截止电压，则断开供电电路。