锂电池充放电保护回路制造技术

本发明专利技术提供一种能够抑制深度放电的充放电保护回路，具有：对锂电池的放电进行开关控制的开关回路；判断正极电压是工作状态电压还是非工作状态电压并输出一个判断信号比较回路；接受判断信号，当判断信号显示为工作状态时，输出一个使得开关回路处于开通状态的开通输出信号，当判断信号一旦显示正极电压为非工作状态电压时，输出一个使得开关回路处于关闭状态的关闭输出信号的锁存回路；以及当锁存回路输出关闭输出信号时，控制锁存回路锁定关闭输出信号，当充电电源与锂电池之间开始进行充电并且正极电压上升为工作状态电压时，控制锁存回路解除关闭输出信号的锁定状态使得开关回路处于开通状态的锁存控制回路。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种锂电池充放电保护回路。
技术介绍
锂电池作为一种常规电池，具有电源容量高，电源质量轻等优点，从而广泛被应用于手机、视频播放器、音频播放器等便捷式移动设备中。但是，锂电池在充放电构成中的过充电、过放电、放电过电流、充电过电流、短路都会影响到锂电池的使用寿命，从而在安全设计的时候需要给锂电池加装充放电保护回路，以防止锂电池在过充电、过放电、放电过电流、充电过电流、短路造成温度过高、燃烧、甚至爆炸等潜在的危险。图4为以前的锂电池充放电保护回路的电路图。图5是以前的锂电池充放电保护回路的模拟仿真图。如图4、5所示，该锂电池充放电保护回路I中，由于锂电池自身的化学特性，锂电池通常放电状态为2. 5V—4. 3V，过放电状态阈值是2. 5V。待机阈值是I. 0V。即V-小于IV，待机输出L ；V-大于IV，待机输出H，将VSS电压认作为0V。锂电池10的电压处于2. 5V-4. 3V时，由于锂电池给负载供电，其电压不断下降。VD2比较器输出低电位，VD2_latch也输出低电位，放电M0SFET2导通。当电池电压小于等于2. 5V后，VD2比较器的输出变为高电位，延时之后VD2_latch也变为高电位，放电M0SFET2关闭。此时，电压V-开始升高，电池电压在回升。电压V-升高的速度由负载的电容决定，当负载含有大于4700uF的大电容时，电池电压回升到2. 5V以上之前，V-电压还无法达到上升到到I. OV以上时，VD2_latch会被其重置端(reset)重置为低电位。即放电M0SFET2会导通，电池又会对负载进行放电。直到电池电压再一次下降到2. 5V之后，将重复上述状态，从而引起放电M0SFET2产生振荡的现象，一直到锂电池深度没电。深度过放电会使锂电池本身的化学材料产生不可逆的损坏，从而减少了电池容量及寿命。另外，过放电保护MOSFET频繁开关,可能也会对负载造成损坏。本专利技术的目的在于提供一种锂电池充放电保护回路，即使负载含有大电容时(大于4700uF)，也不会使得过放电保护解除条件被误触发，从而不仅实现了对锂电池过充电、过放电、放电过电流、充电过电流、短路的保护,还保证了电池不被深度放电。
技术实现思路
本专利技术人为了解决上述问题，采用了以下结构。本专利技术涉及一种锂电池充放电保护回路，在充电电源对锂电池进行充电以及该锂电池对负载进行放电的过程中对锂电池进行保护，并与该锂电池的正极端和负极端分别相连接。该锂电池充放电保护回路具有开关回路，连接在负极端与负载之间对锂电池的放电进行开关控制；比较回路，从正极端接受正极电压，基于参考电压来判断该正极电压是工作状态电压还是非工作状态电压并输出一个判断信号；锁存回路，接受判断信号，当判断信号显示为工作状态时，输出一个使得开关回路处于开通状态的开通输出信号，当判断信号一旦显不正极电压为非工作状态电压时,输出一个使得开关回路处于关闭状态的关闭输出信号；以及锁存控制回路，当锁存回路输出关闭输出信号时，控制锁存回路锁定关闭输出信号，当充电电源与锂电池之间开始进行充电并且正极电压上升为工作状态电压时，控制锁存回路解除所述关闭输出信号的锁定状态使得开关回路处于开通状态。专利技术作用与效果本专利技术提供的锂电池充放电保护回路采用了锁存控制回路来在锁存回路输出关闭输出信号时，控制锁存回路锁定该关闭输出信号，当充电电源与锂电池之间开始进行充电并且正极电压上升为工作状态电压时，控制锁存回路解除关闭输出信号的锁定状态使得开关回路处于开通状态，从而不仅实现了无论负载中是否具有大电容，其对锂电池过充电、过放电、放电过电流、充电过电流、短路的保护,还保证了电池不被深度放电。附图说明 图I是本专利技术在实施例中的锂电池充放电保护回路的结构示意图；图2是本专利技术在实施例中的锂电池充放电保护回路的电路图；图3是本专利技术在实施例中的锂电池充放电保护回路的仿真模拟示意图；图4是以前的锂电池充放电保护回路的电路示意图；图5是以前的锂电池充放电保护回路的仿真模拟示意图。具体实施例方式本专利技术涉及一种锂电池充放电保护回路，在充电电源对锂电池进行充电以及该锂电池对负载进行放电的过程中对锂电池进行保护，并与该锂电池的正极端和负极端分别相连接。该锂电池充放电保护回路在具体实施方式中可以具有开关回路，连接在负极端与负载之间对锂电池的放电进行开关控制；比较回路，从正极端接受正极电压，基于参考电压来判断该正极电压是工作状态电压还是非工作状态电压并输出一个判断信号；锁存回路，接受判断信号，当判断信号显示为工作状态时，输出一个使得开关回路处于开通状态的开通输出信号，当判断信号一旦显示正极电压为非工作状态电压时，输出一个使得开关回路处于关闭状态的关闭输出信号；以及锁存控制回路，当锁存回路输出关闭输出信号时，控制锁存回路锁定关闭输出信号，当充电电源与锂电池之间开始进行充电并且正极电压上升为工作状态电压时，控制锁存回路解除所述关闭输出信号的锁定状态使得开关回路处于开通状态。作为一种实施形态，本专利技术提供的锂电池充放电保护回路的开关回路含有一个MOSFET和一个非门，该非门接受开通输出信号或关闭输出信号并输出一个非门信号给MOSFET的栅极，MOSFET的源极与负极端相连接，MOSFET的漏极接向负载，其比较回路含有一个分压器作为第一分压器，一个比较器作为第一比较器，所述第一分压器接受所述正极电压以及所述负极端的负极电压并输出一个第一分压电压，所述第一比较器接受所述第一参考电压以及第一分压电压并输出判断信号，其锁存回路含有一个锁存器，该锁存器具有一个设置端和一个重置端，设置端接受判断信号，重置端连接锁存控制回路；其锁存控制回路含有一个分压器作为第二分压器，一个比较器作为第二比较器，一个非门，以及一个或非门，第二分压器接受一个第二参考电压和从负极端接受负极电压，并输出一个第二分压电压；所述第二比较器接受一个第三参考电压以及第二分压电压并输出一个第二比较输出信号；非门接受第二比较输出信号输出一个非门输出信号；或非门接受判断信号以及非门输出信号并输出一个锁定/解除信号给锁存回路中的重置端。在该实施例中，第一参考电压约为IV，第二参考电压约为O. 6V，第三参考电压约为0V,第一比较器的正相输入端接受第一参考电压,第一比较器的负相输入端接受第一分压电压，工作状态电压设置为2. 5 4. 3V，当正极电压为工作状态电压时，判断信号为低电位，锁存器输出开通输出信号为低电位，MOSFET在栅极接受一个高电位从而处于导通状态， 负极电压约为0V，第二分压电压约为O. 3V，第二比较器的正相输入端接受第三参考电压，第二比较器的负相输入端接受第二分压电压，第二比较输出信号为低电位，锁定/解除信号也为低电位。当正极电压小于2. 5V为非工作状态电压时，判断信号为高电位，锁存器输出关闭输出信号为高电位，MOSFET在栅极接受一个低电位从而处于关闭状态，或非门接受高电位的判断信号使得锁定/解除信号为低电位，从而使得锁存器的关闭输出信号锁定在高电位。当所述充电电源向锂电池开始进行充电，正极电压上升为工作状态电压时，负极电压约为一 O. 3 一 O. 6V，第二分压电压约为一 O. IV，第二比较输出信号为高电位，非门输出信号为低电压，判断信号由高电位转变为低电位，锁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在充电电源对锂电池进行充电以及该锂电池对负载进行放电的过程中对所述锂电池进行保护，并与该锂电池的正极端和负极端分别相连接的锂电池充放电保护回路，其特征在于，具有：开关回路，连接在所述负极端与所述负载之间对锂电池的放电进行开关控制；比较回路，从所述正极端接受正极电压，基于参考电压来判断该正极电压是工作状态电压还是非工作状态电压并输出一个判断信号；锁存回路，接受所述判断信号，当所述判断信号显示为工作状态时，输出一个使得所述开关回路处于开通状态的开通输出信号，当所述判断信号一旦显示所述正极电压为非工作状态电压时，输出一个使得所述开关回路处于关闭状态的关闭输出信号；以及锁存控制回路，当所述锁存回路输出所述关闭输出信号时，控制所述锁存回路锁定所述关闭输出信号，当所述充电电源与所述锂电池之间开始进行充电并且所述正极电压上升为所述工作状态电压时，控制所述锁存回路解除所述关闭输出信号的锁定状态使得所述开关回路处于开通状态。

【技术特征摘要】
1.一种在充电电源对锂电池进行充电以及该锂电池对负载进行放电的过程中对所述锂电池进行保护，并与该锂电池的正极端和负极端分别相连接的锂电池充放电保护回路，其特征在于，具有 开关回路，连接在所述负极端与所述负载之间对锂电池的放电进行开关控制； 比较回路，从所述正极端接受正极电压，基于参考电压来判断该正极电压是工作状态电压还是非工作状态电压并输出一个判断信号； 锁存回路，接受所述判断信号，当所述判断信号显示为工作状态时，输出一个使得所述开关回路处于开通状态的开通输出信号，当所述判断信号一旦显示所述正极电压为非工作状态电压时，输出一个使得所述开关回路处于关闭状态的关闭输出信号；以及 锁存控制回路，当所述锁存回路输出所述关闭输出信号时，控制所述锁存回路锁定所述关闭输出信号，当所述充电电源与所述锂电池之间开始进行充电并且所述正极电压上升为所述工作状态电压时，控制所述锁存回路解除所述关闭输出信号的锁定状态使得所述开关回路处于开通状态。2.根据权利要求I所述的锂电池充放电保护回路，其特征在于 其中，所述开关回路含有一个MOSFET和一个非门，该非门接受所述开通输出信号或所述关闭输出信号并输出一个非门信号给所述MOSFET的栅极，所述MOSFET的源极与所述负极端相连接，所述MOSFET的漏极接向所述负载， 所述比较回路含有一个分压器作为第一分压器，一个比较器作为第一比较器，所述第一分压器接受所述正极电压以及所述负极端的负极电压并输出一个第一分压电压，所述第一比较器接受所述第一参考电压以及所述第一分压电压并输出所述判断信号， 所述锁存回路含有一个锁存器，该锁存器具有一个设置端和一个重置端，所述设置端接受所述判断信号，所述重置端连接所述锁存控制回路； 所述锁存控制回路含有一个分压器作为第二分压器，一个比较器作为第二比较器，一个非门，以及一个或非门，所述第二分压器接受一个第二参考电压和从所述负极端接受负极电压，并输出一个第二分压电压；所述第二比较器接受一个第三参考电压以及所述第二分压电压并输出一个第二比较输出信号；所述非门接受所述第二比较输出信号输出一个非门输出信号；所述或非门接受所述判断信号以及非门输出信号并输出一个锁定/解除信号给所述锁存回路中的所述重置端。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周皓，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：