CN209948752U - 带电量显示电池保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带电量显示电池保护电路，包括充放电主控电路、充放电开关电路和指示灯，所述充放电主控电路与多节锂电池连接，所述充放电主控电路包括充放电主控集成电路及其***电路；所述充放电开关电路分别与所述充放电主控电路及多节锂电池连接，用于在所述充放电主控电路作用下对所述多节锂电池的充放电控制；所述指示灯与所述充放电主控电路连接，用于在所述充放电主控电路的作用下进行充放电指示，及电池电量显示。所述带电量显示电池保护电路通过充放电主控集成电路采集锂电池状态，并通过指示灯进行指示，电量指示电路简单，且指示状态稳定。

Description

带电量显示电池保护电路

技术领域

本实用新型涉及锂电池保护技术领域，尤其涉及一种带电量显示电池保护电路。

背景技术

近年来，锂(Li)离子电池等二次电池被广泛使用。锂(Li)离子电池在使用过程中可能会出现过充电或过放电等。电池在使用过程中可能会出现外接负载短路而出现的过流现象，过流现象可能会导致放电回路过热。甚至会将电路板烧坏。

现有的锂电池管理电路相对复杂，故障率相对较高，集成化水平相对较低，且电量指示实现电路相对复杂，且指示状态不稳定。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种带电量显示电池保护电路。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的带电量显示电池保护电路，包括：

充放电主控电路，所述充放电主控电路与多节锂电池连接，所述充放电主控电路包括充放电主控集成电路及其***电路；

充放电开关电路，所述充放电开关电路分别与所述充放电主控电路及多节锂电池连接，用于在所述充放电主控电路作用下对所述多节锂电池的充放电控制；

指示灯，所述指示灯与所述充放电主控电路连接，用于在所述充放电主控电路的作用下进行充放电指示，及电池电量显示。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述充放电主控电路包括：充放电主控集成芯片及其***电路。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述充放电主控集成芯片为BQ40Z50集成电路。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述指示灯包括：第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯和第四指示灯，所述第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯和第四指示灯分别通过指示灯接口与所述充放电主控集成芯片的指示灯控制端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述带电量显示电池保护电路还包括：电流检测电路，所述电流检测电路包括第一电阻RI1和第二电阻 RI2，所述第一电阻RI1和第二电阻RI2的一端与所述多节锂电池的负端连接，所述第一电阻RI1和第二电阻RI2的另一端与充放电负载连接，并通过所述充放电负载及充放电控制开关电路与所述多节锂电池的正端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述带电量显示电池保护电路还包括：温度检测电路，所述温度检测电路包括热敏电阻，所述热敏电阻的一端与所述充放电主控集成芯片的第一温度检测端连接，所述热敏电阻的另一端与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述充放电开关电路包括：

充电开关电路，所述充电开关电路包括：第一MOS晶体管Q18、第二MOS 晶体管Q20、第三MOS晶体管Q22和第四MOS晶体管Q24，所述第一MOS晶体管Q18、第二MOS晶体管Q20、第三MOS晶体管Q22和第四MOS晶体管Q24 的受控端分别与所述充放电主控集成芯片的充电控制端连接；所述第一MOS 晶体管Q18、第二MOS晶体管Q20、第三MOS晶体管Q22和第四MOS晶体管(Q24)的源极分别与所述多节锂电池的正端连接；

放电开关电路，所述放电开关电路包括：第五MOS晶体管Q17、第六MOS 晶体管Q19、第七MOS晶体管Q21和第八MOS晶体管Q23，所述第五MOS晶体管Q17、第六MOS晶体管Q19、第七MOS晶体管Q21和第八MOS晶体管Q23 的受控端分别与所述充放电主控集成芯片的放电控制端连接；所述第五MOS 晶体管Q17、第六MOS晶体管Q19、第七MOS晶体管Q21和第八MOS晶体管Q23的源极分别与所述第五MOS晶体管Q17、第六MOS晶体管Q19、第七MOS 晶体管Q21和第八MOS晶体管Q23的漏极连接，所述第五MOS晶体管Q17、第六MOS晶体管Q19、第七MOS晶体管Q21和第八MOS晶体管Q23漏极分别与多节锂电池的负端连接。

本实用新型实施例提供一种带电量显示电池保护电路，包括充放电主控电路与多节锂电池连接，所述充放电主控电路包括充放电主控集成电路及其***电路；充放电开关电路分别与所述充放电主控电路及多节锂电池连接，用于在所述充放电主控电路作用下对所述多节锂电池的充放电控制；避免过流现象可能导致放电回路过热，将电路板烧坏。通过充放电主控集成电路实现锂电池管理，集成度高，且故障率相对较低，指示灯与所述充放电主控电路连接，用于在所述充放电主控电路的作用下进行充放电指示，及电池电量显示。通过充放电主控集成电路采集锂电池状态，并通过指示灯进行指示，电量指示电路简单，且指示状态稳定。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的带电量显示电池保护电路结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的充放电主控电路和温度检测电路图；

图3为本实用新型实施例提供的充放电开关电路图；

图4为本实用新型实施例提供的电流检测电路图；

图5为本实用新型实施例提供的指示灯接口图。

附图标记：

带电量显示电池保护电路 10；

指示灯 101；

指示灯接口 1011；

充放电主控电路 102；

锂电池接口 103；

充放电开关电路 104；

充电开关电路 1041；

放电开关电路 1042；

电流检测电路 105；

温度检测电路 106；

显示配置主机 20。

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

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1，本实用新型实施例提供一种带电量显示电池保护电路10，包括：充放电主控电路102、充放电开关电路104和指示灯101，充放电主控电路102与多节锂电池连接，充放电主控电路102包括充放电主控集成电路及其***电路；充放电主控集成电路为整个电池保护电路的控制中心，通过分别与多节锂电池连接，以对各节锂电池分别进行电压检测。

充放电开关电路104分别与充放电主控电路102及多节锂电池连接，用于在充放电主控电路102作用下对多节锂电池的充放电控制；充放电开关电路104设置在多节锂电池的充放电回路上，当充放电主控电检测到锂电池过充过放时，通过输出过充过放控制信号，过充过放控制信号作用在充放电开关电路104上，通过充放电开关电路104控制充放电回路的断开。以对锂电池进行过充过放保护。

指示灯101与充放电主控电路102连接，用于在充放电主控电路102的作用下进行充放电指示，及电池电量显示。充放电主控电路102通过与锂电池连接，从而对锂电池电压进行检测。并将锂电池的电压值传送至指示灯101，通过指示灯101，可对锂电池电量进行显示。另外，充放电主控电路102 还可控制指示灯101进行充放电状态的指示。

本实用新型实施例提供一种带电量显示电池保护电路10，包括充放电主控电路102与多节锂电池连接，充放电主控电路102包括充放电主控集成电路及其***电路；充放电开关电路104分别与充放电主控电路102及多节锂电池连接，用于在充放电主控电路102作用下对多节锂电池的充放电控制；避免过流现象可能导致放电回路过热，将电路板烧坏。通过充放电主控集成电路实现锂电池管理，集成度高，且故障率相对较低，指示灯101与充放电主控电路102连接，用于在充放电主控电路102的作用下进行充放电指示，及电池电量显示。通过充放电主控集成电路采集锂电池状态，并通过指示灯 101进行指示，电量指示电路简单，且指示状态稳定。

参阅图1和图2，带电量显示电池保护电路10，充放电主控电路102包括：充放电主控集成芯片及其***电路。如图2中所示，充放电主控集成芯片为BQ40Z50集成电路。充放电主控集成芯片上设有通信接口，通信接口与上位机连接。

参阅图1和图5，指示灯101包括：第一指示灯101、第二指示灯101、第三指示灯101和第四指示灯101，第一指示灯101、第二指示灯101、第三指示灯101和第四指示灯101分别通过指示灯接口1011与充放电主控集成芯片的指示灯101控制端连接。充放电主控集成芯片通过指示灯接口1011对第一指示灯101、第二指示灯101、第三指示灯101和第四指示灯101进行电亮和熄灭控制。以对锂电池电量和充放电状态进行显示。例如，可控制三个指示灯101的电亮或熄灭来对电量的指示，以及控制移动指示灯101的闪烁来对充放电状态的指示。

参阅图1和图4，带电量显示电池保护电路10还包括：电流检测电路105，电流检测电路105包括第一电阻RI1和第二电阻RI2，第一电阻RI1和第二电阻RI2的一端与多节锂电池的负端连接，第一电阻RI1和第二电阻RI2的另一端与充放电负载连接，通过充放电负载及充放电控制开关电路与多节锂电池的正端连接。通过并联的第一电阻RI1和第二电阻RI2可对充放电回路上的电流进行采样。并将电流采样值传输至充放电主控电路102，在充分电回路电流过大时，通过充放电主控电路102及充放电开关电路104控制充放电回路的关闭，对锂电池及充放电回路进行过流过载保护。

参阅图1和图2，带电量显示电池保护电路10还包括：温度检测电路106，温度检测电路106包括热敏电阻，热敏电阻的一端与充放电主控集成芯片的第一温度检测端连接，热敏电阻的另一端与参考地连接。通过热敏电阻，在电路产生温度较高时，由于热敏电阻的电阻值产生变化，充放电主控集成芯片的第一温度检测端可检测到与电阻值相对应的温度信号。当过温时，可通过充放电主控电路102及充放电开关电路104控制充放电回路的关闭，对锂电池及充放电回路进行温保护。

参阅图1和图3，充放电开关电路104包括：充电开关电路1041和充电开关电路1041。充电开关电路1041包括第一MOS晶体管Q18、第二MOS晶体管Q20、第三MOS晶体管Q22和第四MOS晶体管(Q24)，第一MOS晶体管Q18、第二MOS晶体管Q20、第三MOS晶体管Q22和第四MOS晶体管(Q24)的受控端分别与充放电主控集成芯片的充电控制端连接；第一MOS晶体管Q18、第二 MOS晶体管Q20、第三MOS晶体管Q22和第四MOS晶体管(Q24)的源极分别与多节锂电池的正端连接；

第一MOS晶体管Q18、第二MOS晶体管Q20、第三MOS晶体管Q22和第四 MOS晶体管(Q24)通过栅极接收充放电主控电路102的充电控制信号。通过充电控制信号控制第一MOS晶体管Q18、第二MOS晶体管Q20、第三MOS晶体管 Q22和第四MOS晶体管(Q24)的导通或截止。从而实现锂电池的充电控制。本实用新型实施例中，通过四个并联第一MOS晶体管Q18、第二MOS晶体管Q20、第三MOS晶体管Q22和第四MOS晶体管(Q24)，可增加充电回路的电流量。实现充电回路的大电流输入输出和回路的导通截止控制。

放电开关电路1042包括：第五MOS晶体管Q17、第六MOS晶体管Q19、第七MOS晶体管Q21和第七MOS晶体管Q21，第五MOS晶体管Q17、第六MOS 晶体管Q19、第七MOS晶体管Q21和第八MOS晶体管Q23的受控端分别与充放电主控集成芯片的放电控制端连接；第五MOS晶体管Q17、第六MOS晶体管Q19、第七MOS晶体管Q21和第八MOS晶体管Q23的源极分别与第五MOS 晶体管Q17、第六MOS晶体管Q19、第七MOS晶体管Q21和第八MOS晶体管 Q23的漏极连接，第五MOS晶体管Q17、第六MOS晶体管Q19、第七MOS晶体管Q21和第八MOS晶体管Q23漏极分别与多节锂电池的负端连接。

第五MOS晶体管Q17、第六MOS晶体管Q19、第七MOS晶体管Q21和第八 MOS晶体管Q23通过栅极接收充放电主控电路102的放电控制信号。通过放电控制信号控制所第五MOS晶体管Q17、第六MOS晶体管Q19、第七MOS晶体管Q21和第八MOS晶体管Q23的导通或截止。从而实现锂电池的放电控制。本实用新型实施例中，通过四个并联第五MOS晶体管Q17、第六MOS晶体管 Q19、第七MOS晶体管Q21和第八MOS晶体管Q23，可增加放电回路的电流量。实现放电回路的大电流输入输出和回路的导通截止控制。

以上仅为本实用新型的实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种带电量显示电池保护电路，其特征在于，包括：

充放电主控电路，所述充放电主控电路与多节锂电池连接，所述充放电主控电路包括充放电主控集成电路及其***电路；

充放电开关电路，所述充放电开关电路分别与所述充放电主控电路及多节锂电池连接，用于在所述充放电主控电路作用下对所述多节锂电池的充放电控制；

指示灯，所述指示灯与所述充放电主控电路连接，用于在所述充放电主控电路的作用下进行充放电指示，及电池电量显示。

2.根据权利要求1所述的带电量显示电池保护电路，其特征在于，所述充放电主控电路包括：充放电主控集成芯片及其***电路。

3.根据权利要求2所述的带电量显示电池保护电路，其特征在于，所述充放电主控集成芯片为BQ40Z50集成电路。

4.根据权利要求2所述的带电量显示电池保护电路，其特征在于，所述指示灯包括：第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯和第四指示灯，所述第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯和第四指示灯分别通过指示灯接口与所述充放电主控集成芯片的指示灯控制端连接。

5.根据权利要求1所述的带电量显示电池保护电路，其特征在于，还包括：电流检测电路，所述电流检测电路包括第一电阻(RI1)和第二电阻(RI2)，所述第一电阻(RI1)和第二电阻(RI2)的一端与所述多节锂电池的负端连接，所述第一电阻(RI1)和第二电阻(RI2)的另一端与充放电负载连接，并通过所述充放电负载及充放电控制开关电路与所述多节锂电池的正端连接。

6.根据权利要求2所述的带电量显示电池保护电路，其特征在于，还包括：温度检测电路，所述温度检测电路包括热敏电阻，所述热敏电阻的一端与所述充放电主控集成芯片的第一温度检测端连接，所述热敏电阻的另一端与参考地连接。

7.根据权利要求2所述的带电量显示电池保护电路，其特征在于，所述充放电开关电路包括：

充电开关电路，所述充电开关电路包括：第一MOS晶体管(Q18)、第二MOS晶体管(Q20)、第三MOS晶体管(Q22)和第四MOS晶体管(Q24)，所述第一MOS晶体管(Q18)、第二MOS晶体管(Q20)、第三MOS晶体管(Q22)和第四MOS晶体管(Q24)的受控端分别与所述充放电主控集成芯片的充电控制端连接；所述第一MOS晶体管(Q18)、第二MOS晶体管(Q20)、第三MOS晶体管(Q22)和第四MOS晶体管(Q24)的源极分别与所述多节锂电池的正端连接；

放电开关电路，所述放电开关电路包括：第五MOS晶体管(Q17)、第六MOS晶体管(Q19)、第七MOS晶体管(Q21)和第八MOS晶体管(Q23)，所述第五MOS晶体管(Q17)、第六MOS晶体管(Q19)、第七MOS晶体管(Q21)和第八MOS晶体管(Q23)的受控端分别与所述充放电主控集成芯片的放电控制端连接；所述第五MOS晶体管(Q17)、第六MOS晶体管(Q19)、第七MOS晶体管(Q21)和第七MOS晶体管(Q21)的源极分别与所述第五MOS晶体管(Q17)、第六MOS晶体管(Q19)、第七MOS晶体管(Q21)和第八MOS晶体管(Q23)的漏极连接，所述第五MOS晶体管(Q17)、第六MOS晶体管(Q19)、第七MOS晶体管(Q21)和第八MOS晶体管(Q23)漏极分别与多节锂电池的负端连接。

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