一种电池的保护电路和系统技术方案

本发明专利技术提供一种电池的保护电路和系统，其中的定时单元根据通信端接收到的控制指令，在满足预设条件的预设时长之后，控制自身输出端的输出信号，进而控制开关单元的输入端与输出端之间断开连接，实现断开电池的供电输出，防止电池用完电后的继续耗电；同时在切断电池的供电输出之后，仅开关单元中存在很小的漏电流，能够避免引起电池的过分耗电，有效防止了电池出现过放电状态，起到了保护电池过放的作用；并且本发明专利技术中采用的限流单元、开关单元和定时单元等实现电路简单，硬件成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种电池的保护电路和系统
本专利技术涉及电子行业
，特别涉及一种电池的保护电路和系统。
技术介绍
电池放电后通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池称为二次电池。随着资源可持续发展理念的出现，二次电池被广泛应用于日常生活中。而电池放电时，贮存的电能逐步释放，电压缓慢下降，当电压降低到某一规定值时应停止放电，若继续放电将导致过度放电。过度放电非常容易损坏电池化学材料导致电池失活，进而导致无法再次使用直至报废。为避免过度放电，现有技术中存在的锂电池过放保护电路，如图1所示，包括：基准电压产生模块101、电压检测模块102、电压比较模块103、开关模块104和负载保护模块105；该电路通过判断电压是否达到基准电压这一预设保护阈值，从而确定是否关闭电池对外供电，以执行保护，达到防止锂电池过放电的目的。然而，该电路所采用的基准电压产生模块101、电压检测模块102和电压比较模块103在电路中消耗的电池能量较多，在电池进入过放保护状态之后仍需要继续为其供电，导致小容量锂电池或者纽扣电池很容易出现过放电的情况；并且该方案实现电路复杂，控制繁琐，同时硬件成本较高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种电池的保护电路和系统，以解决现有保护电路存在的消耗电池能量较多导致小容量电池容易出现的过放电状态，且电路复杂、硬件成本高的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本专利技术第一方面提供了一种电池的保护电路，其特征在于，包括：限流单元、开关单元和定时单元；其中：所述限流单元设置于所述电池的充放电支路中；所述开关单元的输入端与所述充放电支路的正极相连，所述开关单元的输出端与所述定时单元的供电端相连，所述开关单元的接地端、所述定时单元的接地端以及所述充放电支路的负极接地，所述开关单元的控制端与所述定时单元的输出端相连；所述定时单元的通信端接收控制指令，所述控制指令用于控制所述定时单元的输出信号，以使所述定时单元在满足预设条件的预设时长之后，通过自身的输出信号控制所述开关单元的输入端与输出端之间断开连接，断开所述电池的供电输出。可选的，所述预设条件为所述电池的保护电路的应用系统关机。可选的，所述定时单元还包括：附加输入端，用于接收所述充放电支路的充电检测信号；其中：所述预设条件为所述充电检测信号表征所述充放电支路未接收电源的充电电能。可选的，所述限流单元包括：第一电阻；所述第一电阻连接于所述电池的正极与所述充放电支路的正极之间。可选的，所述开关单元包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻；其中：所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管均为带反并联二极管的开关管；所述第一开关管的输入端与所述第二电阻的一端相连，连接点作为所述开关单元的输入端；所述第二电阻的另一端分别与所述第一开关管的控制端及所述第三开关管的输入端相连；所述第一开关管的输出端、所述第三电阻的一端、所述第四电阻的一端以及所述第二开关管的输入端相连，连接点作为所述开关单元的第一输出端，用于连接所述定时单元的供电端；所述第三开关管的控制端与所述第三电阻的另一端相连，连接点作为所述开关单元的一个控制端，接收RTC(RealTimeClock，实时时钟)供电使能信号；所述第二开关管的输出端与所述第五电阻的一端相连，连接点作为所述开关单元的第二输出端，用于为GPS-RTC芯片的供电；所述第二开关管的控制端与所述第四电阻的另一端以及所述第四开关管的输入端相连；所述第四开关管的控制端与所述第五电阻的另一端相连，连接点作为所述开关单元的另一个控制端，接收GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)供电使能信号；所述第三开关管、所述第四开关管的输出端作为所述开关单元的接地端。可选的，所述定时单元包括低功耗计时芯片和外围电路；其中：所述低功耗计时芯片的VDD引脚通过所述外围电路的相应器件与所述定时单元的供电端相连；所述低功耗计时芯片的SCL引脚和SDL引脚分别通过所述外围电路的相应器件与所述定时单元的通信端相连；所述低功耗计时芯片的INTRC引脚与所述定时单元的一个输出端相连，用于输出GPS供电使能信号；所述低功耗计时芯片的INTRB引脚与所述定时单元的另一个输出端相连，用于输出RTC供电使能信号；所述低功耗计时芯片的OSCIN引脚和OSCOUT引脚分别通过所述外围电路的相应器件与所述定时单元的接地端相连。本专利技术第二方面提供了一种电池的保护系统，其特征在于，包括：电源、低压差线性稳压器LDO(LowDropoutRegulator，低压差线性稳压器)、第一二极管、第二二极管以及如上述任一所述的电池的保护电路；其中：所述电源的正极与所述LDO的输入端相连，所述电源的负极接地；所述LDO的输出端分别与所述第一二极管的正极及所述第二二极管的正极相连；所述第一二极管的负极端与所述保护电路中充放电支路的正极相连，用于给所述电池充电；所述第二二极管的负极端与所述保护电路中开关单元的第二输出端相连，用于通过所述开关单元中的相应器件给所述定时单元供电。可选的，所述LDO为电压调整芯片和外围电路；其中：所述电压调整芯片的VDD引脚通过所述外围电路中的相应器件与所述LDO的输入端相连；所述电压调整芯片的VOUT引脚作为所述LDO的输出端。本专利技术提供的一种电池的保护电路，其中，定时单元根据通信端接收到的控制指令，在满足预设条件的预设时长之后，控制自身输出端的输出信号，进而控制开关单元的输入端与输出端之间断开连接，实现断开电池的供电输出，防止电池用完电后的继续耗电；并且，该保护电路中无需基准电压产生模块、电压检测模块和电压比较模块，其在切断电池的供电输出之后，仅开关单元中存在很小的漏电流，能够避免引起电池的过分耗电，有效防止了电池出现过放电状态，起到了保护电池过放的作用；并且本专利技术中采用的限流单元、开关单元和定时单元等实现电路简单，硬件成本低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中公开的锂电池过放保护电路；图2为本专利技术提供的一种电池的保护电路的结构示意图；图3为本专利技术提供的一种电池的保护电路的模拟输出图；图4为本专利技术提供的一种电池的保护电路的另一结构示意图；图5为本专利技术提供的一种电池的保护系统的结构示意图；图6为本专利技术提供的一种电池的保护系统的另一结构示意图；图7为本专利技术提供的一种电池的保护电路的另一模拟输出图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池的保护电路，其特征在于，包括：限流单元、开关单元和定时单元；其中：/n所述限流单元设置于所述电池的充放电支路中；/n所述开关单元的输入端与所述充放电支路的正极相连，所述开关单元的输出端与所述定时单元的供电端相连，所述开关单元的接地端、所述定时单元的接地端以及所述充放电支路的负极接地，所述开关单元的控制端与所述定时单元的输出端相连；/n所述定时单元的通信端接收控制指令，所述控制指令用于控制所述定时单元的输出信号，以使所述定时单元在满足预设条件的预设时长之后，通过自身的输出信号控制所述开关单元的输入端与输出端之间断开连接，断开所述电池的供电输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池的保护电路，其特征在于，包括：限流单元、开关单元和定时单元；其中：
所述限流单元设置于所述电池的充放电支路中；
所述开关单元的输入端与所述充放电支路的正极相连，所述开关单元的输出端与所述定时单元的供电端相连，所述开关单元的接地端、所述定时单元的接地端以及所述充放电支路的负极接地，所述开关单元的控制端与所述定时单元的输出端相连；
所述定时单元的通信端接收控制指令，所述控制指令用于控制所述定时单元的输出信号，以使所述定时单元在满足预设条件的预设时长之后，通过自身的输出信号控制所述开关单元的输入端与输出端之间断开连接，断开所述电池的供电输出。


2.根据权利要求1所述的电池的保护电路，其特征在于，所述预设条件为电池的保护电路的应用系统关机。


3.根据权利要求1所述的电池的保护电路，其特征在于，所述定时单元还包括：附加输入端，用于接收所述充放电支路的充电检测信号；其中：
所述预设条件为所述充电检测信号表征所述充放电支路未接收电源的充电电能。


4.根据权利要求1-3任一所述的电池的保护电路，其特征在于，所述限流单元包括：第一电阻；
所述第一电阻连接于所述电池的正极与所述充放电支路的正极之间。


5.根据权利要求1-3任一所述的电池的保护电路，其特征在于，所述开关单元包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻；其中：
所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管均为带反并联二极管的开关管；
所述第一开关管的输入端与所述第二电阻的一端相连，连接点作为所述开关单元的输入端；
所述第二电阻的另一端分别与所述第一开关管的控制端及所述第三开关管的输入端相连；
所述第一开关管的输出端、所述第三电阻的一端、所述第四电阻的一端以及所述第二开关管的输入端相连，连接点作为所述开关单元的第一输出端，用于连接所述定时单元的供电端；
所述第三开关管的控制端与所述第三电阻的另一端相连，连接点作为所述开关单元的一个控制端，接收RTC供电使能信...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢绍伟，郎华敏，龙小翠，
申请(专利权)人：海能达通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44