CN207884279U - 一种电池保护板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电池保护板，包括控制集成电路U1，放电保护MOS管M1，放电保护MOS管M2，基准供电电阻R1，过流检测电阻R2，过流保护阈值调节电阻R3，基准供电二极管D1，稳压滤波电容C1，电池引线或输出触点Vbatp+，电池引线或输出触点Vbatp‑，电芯极片焊接点Vbat+及Vbat‑，所述基准供电二极管D1与基准供电电阻R1为并联连接，所述基准供电二极管D1的一端电连接基准供电电阻R1，其另一端电连接电芯极片焊接点Vbat+。本实用新型电池保护板在用在超低温电池时，能够降低对电芯的要求，大幅提升电池保护板的性能，解决电池保护板在作为超低温电池保护板时易触发放电保护的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池技术领域，具体涉及一种电池保护板。
背景技术
目前的市面上的电池保护板基本上都是使用下图1所示的电池保护板电路。这种电路能够达到快速关断异常充电和短路保护、过载保护的目的，但是这种结构也存在以下几个缺陷：1、MOS管的压降大：电池板与电池封装在一起，往往空间比较小，在有限空间里面，能够放置用于关断异常情况的MOS管非常有限，所以无法最大限度的并联多个MOS管来降低MOS管的导通电阻；2、手持大功率射频产品发射脉冲电流大时，容易误触发过载保护；3、用于超低温电池时，电池本身的带载压降就很大，所以直接用一个较小电阻的R1(一般不大于1KΩ)接入到VDD的方式，会让芯片误触发“过放电”。
尤其是在使用这种电路作为超低温电池保护板的时候，对电芯的低温带载压降要求很高，否则将非常容易触发放电保护。有些场合，这种对电芯的“过度”要求，会导致电池大幅增加。例如，在北斗手持机行业，因为国内目前的北斗卫星收发基带芯片、PA等技术还有待改进，效率不高，因此对发射时的电源输入功率远大于实际的射频发射功率，对电池的脉冲放电能力要求很高。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提供一种电池保护板，所述的电池保护板在用在超低温电池时，能够降低对电芯的要求，大幅提升电池保护板的性能，在一定程度上解决电池保护板在作为超低温电池保护板时易触发放电保护的问题。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种电池保护板，包括控制集成电路U1，放电保护MOS管M1，放电保护MOS管M2，基准供电电阻R1，过流检测电阻R2，过流保护阈值调节电阻R3，基准供电二极管D1，稳压滤波电容C1，电池引线或输出触点Vbatp+，电池引线或输出触点Vbatp-，电芯极片焊接点Vbat+及Vbat-；所述控制集成电路U1电连接所述放电保护MOS管M1的栅极、基准供电电阻R1的一端、过流检测电阻R2的一端；所述基准供电电阻R1的另一端连接电池引线或输出触点Vbatp+及电芯极片焊接点Vbat+；所述稳压滤波电容C1分别电连接所述控制集成电路U1及所述电芯极片焊接点Vbat-；所述电芯极片焊接点Vbat-电连接放电保护MOS管M1的漏极；所述过流检测电阻R2的另一端电连接电池引线或输出触点Vbatp-，其特征在于，
所述基准供电二极管D1与基准供电电阻R1为并联连接，所述基准供电二极管D1的一端电连接基准供电电阻R1，其另一端电连接电芯极片焊接点Vbat+。
作为本实用新型的进一步改进，所述控制集成电路U1具有放电保护控制引脚Dout，放电检测充电检测输入引脚VM，电源正极端引脚VDD，电源负极接地信号引脚VSS，测试引脚DP，所述放电保护控制引脚Dout电连接所述放电保护MOS管M1的栅极，所述放电检测充电检测输入引脚VM电连接电池引线或输出触点Vbatp-，所述电源正极端引脚VDD电连接基准供电电阻R1，所述电源负极接地信号引脚VSS电连接所述放电保护MOS管M1的源极以及电芯极片焊接点Vbat-，所述测试引脚DP悬空。
作为本实用新型的进一步改进，所述过流保护阈值调节电阻R3与过流检测电阻R2之间为串联连接，所述过流保护阈值调节电阻R3的两端分别电连接电池引线或输出触点Vbatp-以及电芯极片焊接点Vbat-。
作为本实用新型的进一步改进，所述放电保护MOS管M2与放电保护MOS管M1之间为串联连接，放电保护MOS管M1的源极连接放电保护MOS管M2的栅极，放电保护MOS管M1的漏极与放电保护MOS管M2的漏极电连接，放电保护MOS管M2的源极电连接电芯极片焊接点Vbat-。
与现有技术相比具有的优点：
1、本实用新型电池保护板只有在VDD处的电压持续大于过度放电保护的极限电压，或者放电检测输入引脚感应到的电压小于过载或短路情况的极限电压，放电保护控制脚才会打开M1与M2，让电芯对外放电。
2、本实用新型电池保护板通过D1给U1供电，由于U1的耗电流很小，所以D1的压降可以忽略。从而使U1的VDD处能够检测到比较准确的Vbat+；同时，此电路增加了延迟过度放电保护的功能；由于本改进型电路中R1的电阻值较大，不低于100KΩ，且电容C1电容较大，不低于1uF,具有一定的储能作用，所以在短暂的脉冲放电期间，VDD的电压还可以保持在Vmin之上，从而避免了误触发过度放电保护的功能。如果确实因为电池持续过度放电使得VDD<Vmin，保护芯片也可以通过截止M1和M2来关闭放电，从而避免电池过度放电。
3、本实用新型电池保护板将现有技术中的充电保护MOS管从电池保护板移到了后续电子产品主板上，为有限空间的电池保护板赢得了空间，可以将原本应该给充电保护的MOS管和放电保护MOS管平分的空间最大限度的留给了电保护MOS管，所以往往可以在同等空间布局2个以上的放电MOS管，从而大大降低了保护板整体电阻。
4、本实用新型电池保护板由于控制集成电路U1一般不能修改过载保护所对应的门电压Vm_th预留有电阻R3，用于与R2串联分压，可以根据设计来减少实际输入到U1的感应电压Vm，为设计中灵活控制过度保护电流起到很大的作用。
为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
附图说明
图1是当前常见的电池保护板电路；
图2是改进的电池保护板电路；
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做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。
根据附图2所示，一种电池保护板，包括控制集成电路U1，放电保护MOS管M1，放电保护MOS管M2，基准供电电阻R1，过流检测电阻R2，过流保护阈值调节电阻R3，基准供电二极管D1，稳压滤波电容C1，电池引线或输出触点Vbatp+，电池引线或输出触点Vbatp-，电芯极片焊接点Vbat+及Vbat-；所述控制集成电路U1电连接所述放电保护MOS管M1的栅极、基准供电电阻R1的一端、过流检测电阻R2的一端；所述基准供电电阻R1的另一端连接电池引线或输出触点Vbatp+及电芯极片焊接点Vbat+；所述稳压滤波电容C1分别电连接所述控制集成电路U1及所述电芯极片焊接点Vbat-；所述电芯极片焊接点Vbat-电连接放电保护MOS管M1的漏极；所述过流检测电阻R2的另一端电连接电池引线或输出触点Vbatp-，其特征在于，
所述基准供电二极管D1与基准供电电阻R1为并联连接，所述基准供电二极管D1的一端电连接基准供电电阻R1，其另一端电连接电芯极片焊接点Vbat+。
本实施例中的电池保护板，所述控制集成电路U1具有放电保护控制引脚Dout，放电检测充电检测输入引脚VM，电源正极端引脚VDD，电源负极接地信号引脚VSS，测试引脚DP，所述放电保护控制引脚Dout电连接所述放电保护MOS管M1的栅极，所述放电检测充电检测输入引脚VM电连接电池引线或输出触点Vbatp-，所述电源正极端引脚VDD电连接基准供电电阻R1，所述电源负极接地信号引脚VSS电连接所述放电保护MOS管M1的源极以及电芯极片焊接点Vbat-，所述测试引脚DP悬空。
本实施例中的电池保护板，所述过流保护阈值调节电阻R3与过流检测电阻R2之间为串联连接，所述过流保护阈值调节电阻R3的两端分别电连接电池引线或输出触点Vbatp-以及电芯极片焊接点Vbat-。
本实施例中的电池保护板，所述放电保护MOS管M2与放电保护MOS管M1之间为串联连接，放电保护MOS管M1的源极连接放电保护MOS管M2的栅极，放电保护MOS管M1的漏极与放电保护MOS管M2的漏极电连接，放电保护MOS管M2的源极电连接电芯极片焊接点Vbat-。
在相同空间条件下选取本实用新型电池保护板与传统电池保护板进行回路电阻对比实验；
以两个相同的MOSFET管的应用为例，将所述的MOSFET管接入新旧两种电池保护板中进行对比实验
由以上的实验数据可知：
在无输入的情况下，对电池保护板回路电阻进行检测，可得知本实用新型电池保护板中的保护板回路电阻远小于传统电池保护板回路电阻，但在接入同一片5000mAh电池芯且所述的电池芯残余电量为60％的条件下，通过对于电池保护板的200毫秒脉冲放电能力、过电压放电时间延迟、过流保护时间延迟、2C倍率低温放电等四个方面进行测量对比，能够得知本实用新型电池保护板的实验数据皆优于传统电池保护板，尤其是在2C倍率低温防电方面，新型电池保护板的低温放电温度远低于传统电池保护板的防电温度，可由此得知新型电池保护板在用在超低温电池时，能够降低对电芯的要求，大幅提升电池保护板的性能，在一定程度上解决电池保护板在作为超低温电池保护板时易触发放电保护的问题，能够为本实用新型电池保护板提供数据支持。
本实施例提供的电池保护板，设计重点在于：
1、本实施例中的电池保护板只有在VDD处的电压持续大于过度放电保护的极限电压，或者放电检测输入引脚感应到的电压小于过载或短路情况的极限电压，放电保护控制脚才会打开M1与M2，让电芯对外放电。
2、本实施例中的电池保护板通过D1给U1供电，由于U1的耗电流很小，所以D1的压降可以忽略。从而使U1的VDD处能够检测到比较准确的Vbat+；同时，此电路增加了延迟过度放电保护的功能；由于本改进型电路中R1的电阻值较大，不低于100KΩ，且电容C1电容较大，不低于1uF,具有一定的储能作用，所以在短暂的脉冲放电期间，VDD的电压还可以保持在Vmin之上，从而避免了误触发过度放电保护的功能。如果确实因为电池持续过度放电使得VDD<Vmin，保护芯片也可以通过截止M1和M2来关闭放电，从而避免电池过度放电。
3、本实施例中的电池保护板将现有技术中的充电保护MOS管从电池保护板移到了后续电子产品主板上，为有限空间的电池保护板赢得了空间，可以将原本应该给充电保护的MOS管和放电保护MOS管平分的空间最大限度的留给了电保护MOS管，所以往往可以在同等空间布局2个以上的放电MOS，从而大大降低了保护板整体电阻。
4、本实施例中的电池保护板因为控制集成电路U1一般不能修改过载保护所对应的门电压Vm_th预留有电阻R3，用于与R2串联分压，可以根据设计来减少实际输入到U1的感应电压Vm，为设计中灵活控制过度保护电流起到很大的作用。
以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种电池保护板，包括控制集成电路U1，放电保护MOS管M1，放电保护MOS管M2，基准供电电阻R1，过流检测电阻R2，过流保护阈值调节电阻R3，基准供电二极管D1，稳压滤波电容C1，电池引线或输出触点Vbatp+，电池引线或输出触点Vbatp-，电芯极片焊接点Vbat+及Vbat-；所述控制集成电路U1电连接所述放电保护MOS管M1、基准供电电阻R1的一端、过流检测电阻R2的一端；所述基准供电电阻R1的另一端连接电池引线或输出触点Vbatp+及电芯极片焊接点Vbat+；所述稳压滤波电容C1分别电连接所述控制集成电路U1及所述电芯极片焊接点Vbat-；所述电芯极片焊接点Vbat-电连接放电保护MOS管M1的一端；所述过流检测电阻R2的另一端电连接电池引线或输出触点Vbatp-，其特征在于，
所述基准供电二极管D1与基准供电电阻R1为并联连接，所述基准供电二极管D1的一端电连接基准供电电阻R1，其另一端电连接电芯极片焊接点Vbat+。
2.根据权利要求1所述的电池保护板，其特征在于，所述控制集成电路U1具有放电保护控制引脚Dout，放电检测充电检测输入引脚VM，电源正极端引脚VDD，电源负极接地信号引脚VSS，测试引脚DP，所述放电保护控制引脚Dout电连接所述放电保护MOS管M1的栅极，所述放电检测充电检测输入引脚VM电连接电池引线或输出触点Vbatp-，所述电源正极端引脚VDD电连接基准供电电阻R1，所述电源负极接地信号引脚VSS电连接所述放电保护MOS管M1的源极以及电芯极片焊接点Vbat-，所述测试引脚DP悬空。
3.根据权利要求2所述的电池保护板，其特征在于，所述过流保护阈值调节电阻R3与过流检测电阻R2为串联连接，所述过流保护阈值调节电阻R3的两端分别电连接电池引线或输出触点Vbatp-以及电芯极片焊接点Vbat-。
4.根据权利要求2所述的电池保护板，所述放电保护MOS管M2与放电保护MOS管M1为串联连接，放电保护MOS管M1的源极连接放电保护MOS管M2的栅极，放电保护MOS管M1的漏极与放电保护MOS管M2的漏极电连接，放电保护MOS管M2的源极电连接电芯极片焊接点Vbat-。
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| CN201820119055.8U CN207884279U (zh) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | 一种电池保护板 |
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| CN201820119055.8U CN207884279U (zh) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | 一种电池保护板 |
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| CN207884279U true CN207884279U (zh) | 2018-09-18 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111929594A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-11-13 | 深圳英集芯科技有限公司 | 电流检测芯片、电池及电子设备 |
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2018
- 2018-01-24 CN CN201820119055.8U patent/CN207884279U/zh active Active
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