CN207368644U - 多重保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种多重保护电路，包括第一MOS管组件、第二MOS管组件、热敏电阻器与第二保护IC；所述第一MOS管组件的一端连接所述电池负极，另一端连接负充电端，所述第二MOS管组件的一端连接所述电池正极，另一端连接正充电端，所述第二MOS管组件包括第一NMOS管与第二NMOS管，所述第二保护IC分别连接所述电池正极、第一NMOS管的G极与第二NMOS管的G极，所述第一NMOS管的S极连接所述电池正极，所述第一NMOS管的D极连接所述第二NMOS管的D极，所述第二MOS管的S极连接所述正充电端；所述热敏电阻器一端连接所述第二保护IC，另一端连接所述电池负极，本实用新型具有电池过充、过放、过流、过热以及短路保护的功能。

Description

多重保护电路

技术领域

本实用新型涉及电池保护领域，具体涉及一种多重保护电路。

背景技术

随着消费者对电池的使用程度越来越高，尤其是手机对电池的使用，追求电池容量大、充电电流大以及充电时间短，增加了安全风险，并且使用在手机上的电池电量消耗也快，容易造成过放使电池损坏，所以电池在使用时急需一种具有多重保护的保护电路。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种多重保护电路，具有电池过充、过放、过流、过热以及短路保护的功能。

本实用新型提出一种多重保护电路，包括第一MOS管组件、第二MOS管组件、热敏电阻器与第二保护IC；

所述第一MOS管组件的一端连接所述电池负极，另一端连接负充电端，用于在负极端切断电池的回路；

所述第二MOS管组件的一端连接所述电池正极，另一端连接正充电端，用于在正极端切断电池的回路；

所述第二MOS管组件包括第一NMOS管与第二NMOS管，所述第二保护IC分别连接所述电池正极、第一NMOS管的G极与第二NMOS管的G极，所述第一NMOS管的S极连接所述电池正极，所述第一NMOS管的D极连接所述第二NMOS管的D极，所述第二MOS管的S极连接所述正充电端；

所述热敏电阻器一端连接所述第二保护IC，另一端连接所述电池负极，用于检测电池温度；

所述第二保护IC用于控制所述第一NMOS管与第二NMOS管不导通，所述第一NMOS管不导通时所述电池的充电回路被切断，所述第二NMOS管不导通时所述电池的放电回路被切断。

进一步地，所述第二保护IC包括BAT端、VDD端、VSS端、CS端、CHG端、DSG端、PACK端与CTR端，所述第二保护IC的BAT端与VDD端分别连接所述电池正极，所述第二保护IC的CHG端连接所述第一NMOS管的G极，所述第二保护IC的DSG端连接所述第二NMOS管的G极，所述第二保护IC的PACK端连接所述第二NMOS管的S极，所述第二保护IC的VSS端与CS端分别连接所述电池负极，所述第二保护IC的CTR端连接所述热敏电阻器的一端。

进一步地，还包括检测电阻R6，检测电阻R6的一端分别连接所述第二保护IC的CS端以及热敏电阻器，另一端分别连接所述第二保护IC的VSS端与电池负极，所述热敏电阻器与第二保护IC的CS端通过所述检测电阻R6连接所述电池负极，所述检测电阻R6用于过流检测以及短路检测。

进一步地，多重保护电路还包括第一保护IC，所述第一保护IC包括VCC端、VSS端、CS端、DO端、CO端与VM端，所述第一MOS管组件包括第三NMOS管与第四NMOS管；

所述第三NMOS管的S极连接所述电池的负极，所述第三NMOS管的G极连接所述第一保护IC的DO端，所述第三NMOS管的D极连接所述第四NMOS管的D极，所述第四NMOS管的G极连接所述第一保护IC的CO端，所述第四NMOS管的S极连接负充电端，所述第一保护IC的VCC端连接所述电池的正极，所述第一保护IC的VSS端与CS端连接所述电池的负极，所述第一保护IC的VM端连接所述第四NMOS管的S极；

所述第一保护IC用于控制所述第三NMOS管与第四NMOS管不导通，所述第三NMOS管不导通时所述电池的放电回路被切断，所述第四NMOS管不导通时所述电池的充电回路被切断。

进一步地，多重保护电路还包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3与第四电容C4；

所述第一电容C1的一端连接所述电池正极与第一保护IC的VCC端，第一电容C1的另一端连接所述电池负极与第一保护IC的VSS端，且所述第一电容C1通过所述检测电阻R6连接所述电池负极；

所述第二电容C2的一端连接所述正充电端，第二电容C2的另一端连接所述第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端连接所述负充电端；

所述第四电容C4的一端连接所述电池负极，所述第四电容C4的另一端连接所述电池正极与所述第二保护IC的VDD端。

进一步地，多重保护电路还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4与第五电阻R5；

所述第一保护IC的VCC端与第一电容C1通过所述第一电阻R1连接所述电池正极；

所述第一保护IC的VM端通过所述第二电阻R2连接所述第四NMOS管的S极；

所述第三NMOS管的S极与第一保护IC的CS端通过所述第三电阻R3连接所述电池的负极；

所述第二保护IC的BAT端通过所述第四电阻R4连接所述电池正极；

所述第四电容C4与第二保护IC的VDD端通过所述第五电阻R5连接所述电池正极。

本实用新型的有益效果：第一MOS管组件设置在电池负极端，当电池发生过充或者过放时，可在电池负极端切断电池回路，第二MOS管组件设置在电池的正极端，当电池发生过充或者过放时，第二保护IC可在正极端通过第二MOS管组件切断电池回路，第一MOS管组件与第二MOS管组件分别置于正极端和负极端，就不必在保护差数设置上错开，便于选型，更易同时满足应用及认证的要求，安全性更高，且无论是第一MOS管组件还是第二MOS管组件先动作，都不影响另一个工作，大大降低了电池损坏以及发生风险的可能。

第二保护IC通过热敏电阻器检测电池的温度，当电池温度超过预设温度时，第二保护IC可以控制第二MOS管组件切断电池回路，使电池实现过热保护；第二保护IC通过检测电阻R6的压降来检测电池回路是否出现过流以及短路，当出现过流以及短路现象时，第二保护IC可以及时控制第二MOS管组件切断电池回路。

第二保护IC在检测到过充、过放、过流、过热以及短路现象时，可以及时控制第一NMOS管与第二NMOS管切断电池回路，保证第一NMOS管与第二NMOS管的VGS的电压保持在一个合理的值，不随电池的电压变化而变化，降低第一NMOS管与第二NMOS管内阻变化，减少第一NMOS管与第二NMOS管发热。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的一种多重保护电路示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参见图1，提出本实用新型一实施例一种多重保护电路，包括第一MOS管组件、第二MOS管组件、热敏电阻器(PTC)与第二保护IC(U2)；第一MOS管组件的一端连接电池(CELL)负极，另一端连接负充电端(PACK-)，用于在负极端切断电池的回路；第二MOS管组件的一端连接电池(CELL)正极，另一端连接正充电端(PACK⁺)，用于在正极端切断电池的回路；第二MOS管组件包括第二MOS管组件，第二MOS管组件包括第一NMOS管(Q1)与第二NMOS管(Q2)，第二保护IC(U2)分别连接电池正极、第一NMOS管(Q1)的G极与第二NMOS管(Q2)的G极，第一NMOS管的S极连接电池正极，第一NMOS管(Q1)的D极连接第二NMOS管(Q2)的D极，第二MOS管(Q2)的S极连接正充电端(PACK⁺)；热敏电阻器(PTC)一端连接第二保护IC(U2)，另一端连接电池负极，用于检测电池温度；第二保护IC(U2)用于控制第一NMOS管(Q1)与第二NMOS管(Q2)不导通，第一NMOS管(Q1)不导通时电池的充电回路被切断，第二NMOS管(Q2)不导通时电池的放电回路被切断。具体地，第二保护IC包括BAT端、VDD端、VSS端、CS端、CHG端、DSG端、PACK端与CTR端，第二保护IC的BAT端与VDD端分别连接电池正极，第二保护IC的CHG端连接第一NMOS管的G极，第二保护IC的DSG端连接第二NMOS管的G极，第二保护IC的PACK端连接第二NMOS管的S极，第二保护IC的VSS端与CS端分别连接电池负极，第二保护IC的CTR端连接热敏电阻器的一端。

本实施例中，第一MOS管组件设置在电池负极端，当电池发生过充或者过放时，可在电池负极端切断电池回路，第二MOS管组件设置在电池的正极端，当电池发生过充或者过放时，第二保护IC可在正极端通过第二MOS管组件切断电池回路，第一MOS管组件与第二MOS管组件分别置于正极端和负极端，就不必在保护差数设置上错开，便于选型，更易同时满足应用及认证的要求，安全性更高，且无论是第一MOS管组件还是第二MOS管组件先动作，都不影响另一个工作，大大降低了电池损坏以及发生风险的可能。第二保护IC通过热敏电阻器检测电池的温度，当电池温度超过预设温度时，第二保护IC可以控制第二MOS管组件切断电池回路，使电池实现过热保护；第二保护IC在检测到过充、过放、过流、过热以及短路现象时，可以及时控制第一NMOS管与第二NMOS管切断电池回路，保证第一NMOS管与第二NMOS管的VGS的电压保持在一个合理的值，不随电池的电压变化而变化，降低第一NMOS管与第二NMOS管内阻变化，减少第一NMOS管与第二NMOS管发热。

本实施例中，电池正极是仅指电池上正极；所说的正极端是指电池正极到正充电端之间的电路；电池负极是仅指电池上负极；所说的负极端是指电池负极到负充电端之间的电路。

本实用新型一实施例中，多重保护电路还包括检测电阻R6，检测电阻R6的一端分别连接第二保护IC的CS端以及热敏电阻器，另一端分别连接第二保护IC的VSS端与电池负极，热敏电阻器与第二保护IC的CS端通过检测电阻R6连接电池负极，检测电阻R6用于过流检测以及短路检测。第二保护IC通过检测电阻R6的压降来检测电池回路是否出现过流以及短路，当出现过流以及短路现象时，第二保护IC可以及时控制第二MOS管组件切断电池回路。

本实用新型一实施例中，多重保护电路还包括第一保护IC(U1)，第一保护IC(U1)包括VCC端、VSS端、CS端、DO端、CO端与VM端，第一MOS管组件包括第三NMOS管(Q3)与第四NMOS管(Q4)；第三NMOS管(Q3)的S极连接电池的负极，第三NMOS管(Q3)的G极连接第一保护IC(U1)的DO端，第三NMOS管(Q3)的D极连接第四NMOS管(Q4)的D极，第四NMOS管(Q4)的G极连接第一保护IC(U1)的CO端，第四NMOS管的S极连接负充电端，第一保护IC(U1)的VCC端连接电池的正极，第一保护IC(U1)的VSS端与CS端连接电池的负极，第一保护IC(U1)的VM端连接第四NMOS管(Q4)的S极；当出现过压或者过放时，第一保护IC(U1)控制第三NMOS管(Q3)与第四NMOS管(Q4)不导通，第三NMOS管(Q3)不导通时电池的放电回路被切断，第四NMOS管(Q4)不导通时电池的充电回路被切断。

本实用新型一实施例中，还包括保证多重保护电路稳定工作的第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3与第四电容C4；第一电容C1的一端连接电池正极与第一保护IC的VCC端，第一电容C1的另一端连接电池负极与第一保护IC的VSS端，且第一电容C1通过检测电阻R6连接电池负极；第二电容C2的一端连接正充电端，第二电容C2的另一端连接第三电容C3的一端，第三电容C3的另一端连接负充电端；第四电容C4的一端连接电池负极，另一端连接电池正极与第二保护IC的VDD端。

本实用新型一实施例中，还包括进一步保证多重保护电路稳定工作的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4与第五电阻R5；第一保护IC的VCC端与第一电容C1通过第一电阻R1连接电池正极；第一保护IC的VM端通过第二电阻R2连接第四NMOS管的S极；第三NMOS管的S极与第一保护IC的CS端通过第三电阻R3连接电池的负极；第二保护IC的BAT端通过第四电阻R4连接电池正极；第四电容C4与第二保护IC的VDD端通过第五电阻R5连接所述电池正极。

本实用新型的有益效果：第一MOS管组件设置在电池负极端，当电池发生过充或者过放时，可在电池负极端切断电池回路，第二MOS管组件设置在电池的正极端，当电池发生过充或者过放时，第二保护IC可在正极端通过第二MOS管组件切断电池回路，第一MOS管组件与第二MOS管组件分别置于正极端和负极端，就不必在保护差数设置上错开，便于选型，更易同时满足应用及认证的要求，安全性更高，且无论是第一MOS管组件还是第二MOS管组件先动作，都不影响另一个工作，大大降低了电池损坏以及发生风险的可能。

第二保护IC通过热敏电阻器检测电池的温度，当电池温度超过预设温度时，第二保护IC可以控制第二MOS管组件切断电池回路，使电池实现过热保护；第二保护IC通过检测电阻R6的压降来检测电池回路是否出现过流以及短路，当出现过流以及短路现象时，第二保护IC可以及时控制第二MOS管组件切断电池回路。

第二保护IC在检测到过充、过放、过流、过热以及短路现象时，可以及时控制第一NMOS管与第二NMOS管切断电池回路，保证第一NMOS管与第二NMOS管的VGS的电压保持在一个合理的值，不随电池的电压变化而变化，降低第一NMOS管与第二NMOS管内阻变化，减少第一NMOS管与第二NMOS管发热。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种多重保护电路，其特征在于，包括第一MOS管组件、第二MOS管组件、热敏电阻器与第二保护IC；

所述第一MOS管组件的一端连接电池负极，另一端连接负充电端，用于在负极端切断电池的回路；

所述第二MOS管组件的一端连接所述电池正极，另一端连接正充电端，用于在正极端切断电池的回路；

所述第二MOS管组件包括第一NMOS管与第二NMOS管，所述第二保护IC分别连接所述电池正极、第一NMOS管的G极与第二NMOS管的G极，所述第一NMOS管的S极连接所述电池正极，所述第一NMOS管的D极连接所述第二NMOS管的D极，所述第二MOS管的S极连接所述正充电端；

所述热敏电阻器一端连接所述第二保护IC，另一端连接所述电池负极，用于检测电池温度；

所述第二保护IC用于控制所述第一NMOS管与第二NMOS管不导通，所述第一NMOS管不导通时所述电池的充电回路被切断，所述第二NMOS管不导通时所述电池的放电回路被切断。

2.如权利要求1所述的多重保护电路，其特征在于，所述第二保护IC包括BAT端、VDD端、VSS端、CS端、CHG端、DSG端、PACK端与CTR端，所述第二保护IC的BAT端与VDD端分别连接所述电池正极，所述第二保护IC的CHG端连接所述第一NMOS管的G极，所述第二保护IC的DSG端连接所述第二NMOS管的G极，所述第二保护IC的PACK端连接所述第二NMOS管的S极，所述第二保护IC的VSS端与CS端分别连接所述电池负极，所述第二保护IC的CTR端连接所述热敏电阻器的一端。

3.如权利要求2所述的多重保护电路，其特征在于，还包括检测电阻R6，检测电阻R6的一端分别连接所述第二保护IC的CS端以及热敏电阻器，另一端分别连接所述第二保护IC的VSS端与电池负极，所述热敏电阻器与第二保护IC的CS端通过所述检测电阻R6连接所述电池负极，所述检测电阻R6用于过流检测以及短路检测。

4.如权利要求3所述的多重保护电路，其特征在于，还包括第一保护IC，所述第一保护IC包括VCC端、VSS端、CS端、DO端、CO端与VM端，所述第一MOS管组件包括第三NMOS管与第四NMOS管；

所述第三NMOS管的S极连接所述电池的负极，所述第三NMOS管的G极连接所述第一保护IC的DO端，所述第三NMOS管的D极连接所述第四NMOS管的D极，所述第四NMOS管的G极连接所述第一保护IC的CO端，所述第四NMOS管的S极连接负充电端，所述第一保护IC的VCC端连接所述电池的正极，所述第一保护IC的VSS端与CS端连接所述电池的负极，所述第一保护IC的VM端连接所述第四NMOS管的S极；

所述第一保护IC用于控制所述第三NMOS管与第四NMOS管不导通，所述第三NMOS管不导通时所述电池的放电回路被切断，所述第四NMOS管不导通时所述电池的充电回路被切断。

5.如权利要求4所述的多重保护电路，其特征在于，还包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3与第四电容C4；

所述第一电容C1的一端连接所述电池正极与第一保护IC的VCC端，第一电容C1的另一端连接所述电池负极与第一保护IC的VSS端，且所述第一电容C1通过所述检测电阻R6连接所述电池负极；

所述第二电容C2的一端连接所述正充电端，第二电容C2的另一端连接所述第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端连接所述负充电端；

所述第四电容C4的一端连接所述电池负极，第四电容C4的另一端连接所述电池正极与所述第二保护IC的VDD端。

6.如权利要求5所述的多重保护电路，其特征在于，还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4与第五电阻R5；

所述第一保护IC的VCC端与第一电容C1通过所述第一电阻R1连接所述电池正极；

所述第一保护IC的VM端通过所述第二电阻R2连接所述第四NMOS管的S极；

所述第三NMOS管的S极与第一保护IC的CS端通过所述第三电阻R3连接所述电池的负极；

所述第二保护IC的BAT端通过所述第四电阻R4连接所述电池正极；

所述第四电容C4与第二保护IC的VDD端通过所述第五电阻R5连接所述电池正极。