具有过热保护的锂电池保护电路制造技术

技术编号:12118789 阅读:101 留言:0更新日期:2015-09-24 21:45
本实用新型专利技术公开了一种具有过热保护的锂电池保护电路,包括锂电池保护IC、充放电保护开关管和锂电池过热保护电路,锂电池过热保护电路用于对锂电池进行过热保护,其包括温度检测电路、过热比较电路、保险丝和二次保护开关,温度检测电路检测所述充放电保护开关管处的温度以输出温度检测电压;过热比较电路在温度检测电压超出预设范围时输出过热检测信号;保险丝串接于锂电池的充放电回路内,所述二次保护开关串接于所述熔断丝和地之间,且其控制端接过热检测信号并依据过热检测信号时闭合以使保险丝熔断。与现有技术相比,本实用新型专利技术在原锂电池保护故障以使开关管发热时,可及时切断充放电回路,提醒用户锂电池故障。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种锂电池保护电路,尤其设计锂电池的过热保护。
技术介绍
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动作以切断充放电回路或充放电回路。然而当功率MOSFET故障短路或者锂电池保护IC故障以至于功率MOSFET频繁动作时,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。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种具有过热保护的锂电池保护电路,可检测功率MOSFET故障,使用安全可靠。为了实现上有目的,本技术公开了一种具有过热保护的锂电池保护电路,包括锂电池保护1C、充放电保护开关管和锂电池过热保护电路,所述充放电保护开关管串联后并串接于锂电池的充放电回路,所述锂电池保护IC在锂电池故障时控制所述充放电保护开关管断开,所述锂电池过热保护电路用于对锂电池进行过热保护,其包括温度检测电路、过热比较电路、保险丝和二次保护开关,所述温度检测电路检测所述充放电保护开关管处的温度以输出温度检测电压;所述过热比较电路比较所述温度检测电压和预设范围并在所述温度检测电压超出预设范围时输出过热检测信号,所述温度检测电路检测到的温度大于预设温度时所述温度检测电压超出预设范围;所述保险丝串接于所述锂电池的充放电回路内;所述二次保护开关的控制端接所述过热检测信号,输入端接所述保险丝的一端,输出端接地,并依据所述过热检测信号闭合。与现有技术相比,本技术在所述充放电保护开关管附近设置温度检测电路以检测所述充放电保护开关管处的温度,当充放电保护开关管烧毁短路或者锂电池保护IC故障使得充放电保护开关管频繁动作时,所述充放电保护开关管发出大量热量,使得温度检测电压超出预设范围(大于或小于预设值),过热比较电路输出过热检测信号,二次保护开关随之闭合,保险丝的一端接地短路以使保险丝熔断,锂电池的充放电回路断开,有效保护锂电池的充电,可及时以提醒用户锂电池故障。较佳地,所述温度检测电路包括第一分压电路,所述第一分压电路包括热敏电阻RN和电阻R2,所述热敏电阻RN与电阻R2串联后串接于一基准电压和地之间,所述第一分压电路通过所述电阻R2和热敏电阻RN之间的输出端输出第一分压电压,且所述热敏电阻RN临近所述充放电保护开关管,所述第一分压电压为所述温度检测电压。较佳地,所述锂电池保护电路还包括第二分压电路,所述第二分压电路包括电阻R3和电阻R4,所述电阻R3和电阻R4串联后串接于一基准电压和地之间,所述第二分压电路通过所述电阻R3和电阻R4之间的输出端输出第二分压电压;热敏电阻RN为负温度系热敏电阻,所述过热比较电路包括比较器Al以及连接于所述比较器Al的反相输入端和输出端之间的反馈电阻R6,所述比较器Al的同相输入端接所述第二分压电压,所述比较器Al的反相输入端接所述第一分压电压,以在热敏电阻RN检测到的温度大于预设温度时控制所述比较器Al输出高电平的过热检测信号。具体地,所述温度检测电路还包括串接于所述第一分压电路输出端和地之间的第一电容Cl,以及串接于所述第二分压电路的输出端和地之间的第二电容C2。 较佳地,所述二次保护开关包括第一 MOS管和电阻R5,所述第一 MOS管的栅极(G)接所述过热检测信号,漏极(D)接所述保险丝的一端,源极(S)接地,所述电阻R5接于所述第一 MOS管的栅极(G)和地之间,以使所述第一 MOS管接到过热检测信号时导通,第一 MOS管的漏极(D)和源极(S)之间流经大电流,与第一 MOS管连接的保险丝熔断。具体地,所述过热比较电路的输出端通过电阻R7和二极管Dl与第一 MOS管的栅极(G)相连。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C5。较佳地,所述锂电池保护电路还包括锂电池二次电压保护电路,所述锂电池具有多节电池电芯,所述充放电保护开关管包括充电保护MOS管和放电保护MOS管,所述锂电池保护IC的充电控制脚接所述充电保护MOS管的控制端并在单节电池电芯的电压超过过压阀值时控制所述充电保护MOS管断开,所述锂电池保护IC的放电控制脚接所述放电保护MOS管的控制端并在单节电池电芯的电压低于欠压阀值时控制所述放电保护MOS管断开;所述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,其包括电压采集电路和电压比较电路,所述电压采集电路获取每一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所述过压阀值;所述二次保护开关的控制端通过二极管D2接所述电压比较电路的输出端,以使所述二次保护开关依据所述过压检测信号闭合。与现有技术相比,本技术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,防止锂电池多度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,充放电回路断路,以提醒用户锂电池故障。具体地,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,N-1路所述电压减法器的同相输入端分别接第I节至第N-1节所述电池电芯的正极,以使N-1路所述电压减法器的输出端分别输出第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正极的电压。具体地,所当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有过热保护的锂电池保护电路,包括锂电池保护IC和充放电保护开关管,所述充放电保护开关管串接于锂电池的充放电回路,所述锂电池保护IC在锂电池故障时控制所述充放电保护开关管断开,其特征在于,还包括锂电池过热保护电路,用于对锂电池进行过热保护,包括:温度检测电路,检测所述充放电保护开关管处的温度以输出温度检测电压;过热比较电路,所述过热比较电路比较所述温度检测电压和预设范围并在所述温度检测电压超出预设范围时输出过热检测信号,所述温度检测电路检测到的温度大于预设温度时所述温度检测电压超出预设范围;保险丝,串接于所述锂电池的充放电回路内;二次保护开关,所述二次保护开关的控制端接所述过热检测信号,输入端接所述保险丝的一端,输出端接地,并依据所述过热检测信号闭合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄富勇王振勇余莉熊梅李乃栋丁德平
申请(专利权)人:东莞市百维科技有限公司
类型:新型
国别省市:广东;44

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