CN210806772U - 过温锂电池保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种过温锂电池保护电路，包括温度控制电路、充电开关电路和放电开关电路，所述温度控制电路与锂电池连接，并对所述锂电池进行温度检测，所述充电开关电路与所述温度控制电路连接，以在所述温度控制电路控制下进行充电控制；所述放电开关电路与所述温度控制电路连接，以在所述温度控制电路控制下进行放电控制。实现在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进行保护避免将电路板烧坏。以保证大电流工作状态的锂电池组的用电安全。

Description

过温锂电池保护电路

技术领域

本实用新型涉及锂电池保护技术领域，尤其涉及一种过温锂电池保护电路。

背景技术

为了给外接设备提供足够的电压，锂电池包通常由多个电池串联而成。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。在对多节锂电组进行管理时，由于多级锂电池的工作电流相对较大，为了对锂电池组一步的管理，通常需要对锂电池组的温度控制。以保证大电流工作状态的锂电池组的用电安全。

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过温锂电池保护电路。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的过温锂电池保护电路，所述过温锂电池保护电路包括：

温度控制电路，所述温度控制电路与锂电池连接，并对所述锂电池进行温度检测，

充电开关电路，所述充电开关电路与所述温度控制电路连接，以在所述温度控制电路控制下进行充电控制；

放电开关电路，所述放电开关电路与所述温度控制电路连接，以在所述温度控制电路控制下进行放电控制。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述温度控制电路包括一温控变阻器T2，所述温控变阻器T2的一端与所述锂电池连接，所述温控变阻器 T2的另一端分别与所述充电开关电路和放电开关电路的受控端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述过温锂电池保护电路还包括：

过充过放检测电路，所述过充过放检测电路与锂电池连接，以对所述锂电池过充过放进行检测；

充放电控制电路，所述充放电控制电路分别与所述过充过放检测电路、充电开关电路及放电开关电路连接，所述过充过放检测电路通过所述放电控制电路对所述放电开关电路及放电开关电路进行充放电控制。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述充电开关电路还包括过充延迟电路，所述过充延迟电路与所述过充过放检测电路的过充输出端连接，以对所述充过放检测电路输出的过充信号延迟输出。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述过充延迟电路包括电阻 R62、电容C16和三极管Q24，所述电阻R62、电容C16的一端与所述三极管 Q24的基极连接，所述电阻R62、电容C16的另一端与参考地连接，所述三极管Q24的基极还与所述过充过放检测电路的过充输出端连接，所述三极管的发射极与参考地端GND连接，所述三极管Q24的集电极与充电开关管QC1的受控端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述放电开关电路还包括过放延迟电路，所述过放延迟电路与所述过充过放检测电路的过放输出端连接，以对所述过充过放检测电路输出的过放信号延迟输出。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述过放延迟电路包括电阻 R55、电容C13和三极管Q21，所述电阻R55、电容C13的一端与所述三极管 Q21的基极连接，所述电阻R55、电容C13的另一端与参考地连接，所述三极管Q21的基极还与所述过充过放检测电路的过充输出端连接，所述三极管的发射极与参考地端GND连接，所述三极管Q21的集电极与放电开关管QD1的受控端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述过温锂电池保护电路还包括：过流检测电路，所述过流检测电路分别与所述放电开关及锂电池连接，以对所述锂电池充放回路进行过流检测，并通过所述放电开关电路进行过流保护。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述放电开关电路还包括过流延时电路，所述过流延时电路与所述过流检测电路连接，以对所述过流检测电路输出的过流信号延迟输出。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述过流延时电路包括电阻 R58、电容C14、电阻R53和三极管Q22，所述电阻R58、电容C14的一端与所述三极管Q22的基极连接，所述电阻R58、电容C14的另一端与参考地连接，所述三极管Q22的基极还与所述电阻R53的一端连接，所述电阻R53的另一端与所述过流检测电路检测输出端连接，所述三极管Q22的发射极与参考地端 GND连接，所述三极管Q22的集电极与放电开关管QD1的受控端连接。

本实用新型实施例提供的过温锂电池保护电路通过温度控制电路并对锂电池进行温度检测，充电开关电路在温度控制电路控制下进行充电控制；放电开关电路在温度控制电路控制下进行放电控制。实现在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进行保护避免将电路板烧坏。以保证大电流工作状态的锂电池组的用电安全。

附图说明

图1为本实用新型实施提供的过温锂电池保护电路结构框图；

图2为本实用新型实施提供的过温锂电池保护电路图。

附图标记：

温度控制电路 10；

充放电控制电路 20；

过充过放检测电路 30；

放电开关电路 40；

过放延迟电路 401；

过流延迟电路 402；

充电开关电路 50；

过充延迟电路 501；

过流检测电路 60；

锂电池 70。

本实用新型目的实现、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和图2，本实用新型实施例提供一种过温锂电池70保护电路，包括：温度控制电路10、充电开关电路50和放电开关电路40，温度控制电路10 与锂电池70连接，并对锂电池70进行温度检测，如图1中所示，温度控制电路 10用于对锂电池70的温度值进行检测，以对锂电池70进行过温保护。

充电开关电路50与温度控制电路10连接，以在温度控制电路10控制下进行充电控制；放电开关电路40与温度控制电路10连接，以在温度控制电路10 控制下进行放电控制。也就是，温度控制电路10的温度检测输出端分别与充电开关及放电开的受控端连接，以在检测到锂电池70处于过温状态时，输出过温检测信号至放电开关电路40和/或充电开关电路50，以通过充电开关电路 50和/或放电开关电路40进行断开控制。从而对锂电池70进行过温保护。

本实用新型实施例通过温度控制电路10并对锂电池70进行温度检测，充电开关电路50在温度控制电路10控制下进行充电控制；放电开关电路40在温度控制电路10控制下进行放电控制。实现在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进行保护避免将电路板烧坏。以保证大电流工作状态的锂电池70组的用电安全。

参阅图2，温度控制电路10包括一温控变阻器T2，温控变阻器T2的一端与锂电池70连接，温控变阻器T2的另一端分别与充电开关电路50和放电开关电路40的受控端连接。如图2中所示，温控变阻器T2的两端分别与锂电池70 的正输出端B4及充电开关电路50和/放电开关电路40连接，当锂电池70的温度升高时，控变阻器T2导通，并将锂电池70的正输出端B4的高电平电压输出至充电开关电路50和/放电开关电路40，以通过充电开关电路50和/放电开关电路40对充放电回路进行开关断开控制。本实用新型实施中，通过温控变阻器 T2对锂电池70进行过温检测。电路结构简单，并且将检测到锂电池70处于高温状态时，直接输出过温检测信号至充电开关电路50和/放电开关电路40，反应速度快，无需通过集成电路处理后再对充放电回路进行开断开控制。避免集成电路出现延迟会死机现象。

参阅图1，过温锂电池70保护电路还包括：过充过放检测电路30和充放电控制电路20，过充过放检测电路30与锂电池70连接，以对锂电池70过充过放进行检测；如图1中所示，过充过放检测电路30锂电池70连接，以对锂电池70 进行过充和过放检测。在本实用新型实施例中，锂电池70包括有多节锂电池 70，以提供足够的电量，过充过放检测电路30也包括多个过充过放芯片，每个过充过放芯片分别与每节锂电池70连接，以对每节锂电池70进行过充电和过放电检测。

充放电控制电路分别与过充过放检测电路30、充电开关电路50及放电开关电路40连接，过充过放检测电路30通过放电控制电路对放电开关电路40及放电开关电路40进行充放电控制。充放电控制电路将过充过放检测电路30输出的过充检测信号和过放检测信号进行处理后输出至充电开关电路50及放电开关电路40，从而对充电电回路进行断开控制，以通过充电开关电路50及放电开关电路40进行过充电保护和过放电保护。

参阅图2，充电开关电路50还包括过充延迟电路，过充延迟电路与充放电控制电路20的过充输出端连接，以通过所述充电电控制电路对充过放检测电路输出的过充信号延迟输出。如图2中所示，过充延迟电路对过充过放检测电路30的过充信号进行延迟，在过充过放检测电路30检测到锂电池70过充电时，输出过充信号至过充延迟电路，以通过过充延迟电路进行时间延迟后输出。

参阅图2，过充延迟电路包括电阻R62、电容C16和三极管Q24，电阻R62、电容C16的一端与三极管Q24的基极连接，电阻R62、电容C16的另一端与参考地连接，三极管Q24的基极还与过充过放检测电路30的过充输出端连接，三极管的发射极与参考地端GND连接，三极管Q24的集电极与充电开关管 QC1的受控端连接。

如图2中所示，当过充过放检测电路30检测到过充电时，通过过充输出端输出过充电检测信号OCP，过充电检测信号OCP通过电阻R62和电容C16构成的时间延迟电路进行时间的延迟，也就是，当过充过放检测电路30由于锂电池70过充电而输出高电平异常信号时，高电平异常信号对电容C16进行充电，电容C16的充电，使得电容C16的电压升高，由于电容C16的电压逐步升高，使得三极管Q24逐步导通，从而将延迟输出信号CO逐步拉低，延迟输出信号 CO输出至过充开关电路，以通过充放电开关电路40对充电回路进行逐步的关闭。从而达到过充电延迟输出的目的。通过改变电容C16的大小，即可改变延迟时间。另外，锂电池70恢复正常后，过充输出端输出过充电检测信号OCP 为低电平信号，此时，电容C16通过电阻R62对地放电，以使得下次过充过放检测电路30输出异常高电平信号OC1时，可对电容C30进行充电。本实用新型实例中，通过电阻R62、电容C16构成时间延迟电路，电路简单，且成本低。

参阅图2，放电开关电路40还包括过放延迟电路401，过放延迟电路401 与充放电控制电路20的过放输出端连接，以通过所述充放电控制电路20对过充过放检测电路30输出的过放信号延迟输出。如图2中所示，过放延迟电路401 对过充过放检测电路30的过放信号进行延迟，在过充过放检测电路30检测到锂电池70过放电时，输出过放信号至过放延迟电路401，以通过过放延迟电路 401进行时间延迟后输出。

参阅图2，过放延迟电路401包括电阻R55、电容C13和三极管Q21，电阻 R55、电容C13的一端与三极管Q21的基极连接，电阻R55、电容C13的另一端与参考地连接，三极管Q21的基极还与过充过放检测电路30的过充输出端连接，三极管的发射极与参考地端GND连接，三极管Q21的集电极与放电开关管QD1的受控端连接。

同理，过放延迟电路401也通过电阻R55、电容C13构成时间延迟电路，并通过可控三极管Q21逐步导通，从而将过放延迟输出信号DO逐步拉低，延迟输出信号DO输出至充放电开关电路40，以通过过放开关电路对放电回路进行逐步的关闭。从而达到过放电延迟输出的目的。

参阅图1，过温锂电池70保护电路还包括：过流检测电路60，过流检测电路60分别与放电开关及锂电池70连接，以对锂电池70充放回路进行过流检测，并通过放电开关电路40进行过流保护。如图1和图2中所示，过流电池电路包括过流检测电阻RS1，过流电池电阻设置在锂电池70的充放电回流上，以对锂电池70的充放电回路电流进行检测。

参阅图2，放电开关电路40还包括过流延迟电路402，过流延迟电路402 与过流检测电路60连接，以对过流检测电路60输出的过流信号延迟输出。如图2中所示，过流延迟电路402对过流检测电路60的过充信号进行延迟，在过流检测电路60检测到锂电池70充放回路上过流时，输出过流信号M至过流延迟电路402，以通过过流延迟电路402进行时间延迟后输出。

参阅图2，过流延迟电路402包括电阻R58、电容C14、电阻R53和三极管 Q22，电阻R58、电容C14的一端与三极管Q22的基极连接，电阻R58、电容 C14的另一端与参考地连接，三极管Q22的基极还与电阻R53的一端连接，电阻R53的另一端与过流检测电路60电路检测输出端连接，三极管Q22的发射极与参考地端GND连接，三极管Q22的集电极与放电开关管QD1的受控端连接。参阅图2，与过充延迟电路同理，过流延迟电路402也通过电阻R58、电容C14 构成时间延迟电路，并通过可控三极管Q22逐步导通，从而将过流延迟输出信号D0逐步拉低，延迟输出信号D0输出至过放电开关电路40，以通过过放电开关电路40对放电回路进行逐步的关闭。从而达到过流延迟输出的目的。

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 (10)

1.一种过温锂电池保护电路，其特征在于，包括：

温度控制电路，所述温度控制电路与锂电池连接，并对所述锂电池进行温度检测，

充电开关电路，所述充电开关电路与所述温度控制电路连接，以在所述温度控制电路控制下进行充电控制；

放电开关电路，所述放电开关电路与所述温度控制电路连接，以在所述温度控制电路控制下进行放电控制。

2.根据权利要求1所述的过温锂电池保护电路，其特征在于，所述温度控制电路包括一温控变阻器T2，所述温控变阻器T2的一端与所述锂电池连接，所述温控变阻器T2的另一端分别与所述充电开关电路和放电开关电路的受控端连接。

3.根据权利要求1所述的过温锂电池保护电路，其特征在于，还包括：

过充过放检测电路，所述过充过放检测电路与锂电池连接，以对所述锂电池过充过放进行检测；

充放电控制电路，所述充放电控制电路分别与所述过充过放检测电路、充电开关电路及放电开关电路连接，所述过充过放检测电路通过所述放电控制电路对所述放电开关电路及放电开关电路进行充放电控制。

4.根据权利要求3所述的过温锂电池保护电路，其特征在于，所述充电开关电路还包括过充延迟电路，所述过充延迟电路与所述过充过放检测电路的过充输出端连接，以对所述充过放检测电路输出的过充信号延迟输出。

5.根据权利要求4所述的过温锂电池保护电路，其特征在于，所述过充延迟电路包括电阻R62、电容C16和三极管Q24，所述电阻R62、电容C16的一端与所述三极管Q24的基极连接，所述电阻R62、电容C16的另一端与参考地连接，所述三极管Q24的基极还与所述过充过放检测电路的过充输出端连接，所述三极管的发射极与参考地端GND连接，所述三极管Q24的集电极与充电开关管QC1的受控端连接。

6.根据权利要求3所述的过温锂电池保护电路，其特征在于，所述放电开关电路还包括过放延迟电路，所述过放延迟电路与所述过充过放检测电路的过放输出端连接，以对所述过充过放检测电路输出的过放信号延迟输出。

7.根据权利要求6所述的过温锂电池保护电路，其特征在于，所述过放延迟电路包括电阻R55、电容C13和三极管Q21，所述电阻R55、电容C13的一端与所述三极管Q21的基极连接，所述电阻R55、电容C13的另一端与参考地连接，所述三极管Q21的基极还与所述过充过放检测电路的过充输出端连接，所述三极管的发射极与参考地端连接，所述三极管Q21的集电极与放电开关管QD1的受控端连接。

8.根据权利要求1所述的过温锂电池保护电路，其特征在于，还包括：过流检测电路，所述过流检测电路分别与所述放电开关及锂电池连接，以对所述锂电池充放回路进行过流检测，并通过所述放电开关电路进行过流保护。

9.根据权利要求8所述的过温锂电池保护电路，其特征在于，所述放电开关电路还包括过流延时电路，所述过流延时电路与所述过流检测电路连接，以对所述过流检测电路输出的过流信号延迟输出。

10.根据权利要求9所述的过温锂电池保护电路，其特征在于，所述过流延时电路包括电阻R58、电容C14、电阻R53和三极管Q22，所述电阻R58、电容C14的一端与所述三极管Q22的基极连接，所述电阻R58、电容C14的另一端与参考地连接，所述三极管Q22的基极还与所述电阻R53的一端连接，所述电阻R53的另一端与所述过流检测电路检测输出端连接，所述三极管Q22的发射极与参考地端连接，所述三极管Q22的集电极与放电开关管QD1的受控端连接。

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