CN210839031U - 锂电池保护电路及保护板 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了锂电池保护电路及保护板,该保护电路包括锂电池充电保护芯片，锂电池充电保护芯片的电源端串接限流保护电阻与充电锂电池和供电端子的电源正极电连接，锂电池充电保护芯片的接地端串联自恢复保险丝与充电锂电池的负极电连接，锂电池充电保护芯片的电源端和接地端之间还设用于稳压和滤波的滤波电容,锂电池充电保护芯片的充电控制端口和放电控制端口分别电连接场效应管的充电控制MOS管的栅极和放电控制MOS管的栅极；锂电池充电保护芯片的过流检测端口串接限流电阻电连接供电端子的电源负极和充电控制MOS管的源极；充电控制MOS管的源极还耦合电连接用于温度检测的温度检测传感器和用于过放检测的过流检测电阻。

Description

锂电池保护电路及保护板
技术领域
本实用新型涉及锂电池保护技术领域,尤其是锂电池保护电路及保护板。
背景技术
随着技术的发展，人工智能的产品越来越多进入人们的视野。如，人工智能机器人、智能家具。目前，上述的人工智能机器人和智能家具均采用可充电锂电池供电。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，如果不对锂电池设置保护电路,会对锂电池性能与使用寿命造成严重影响；甚者，过充、过放、过流、短路及超高温充放电过程中会产生大量气体，使锂电池内部压力迅速增大后***而导致安全问题。
相关技术领域中，尚缺少较佳技术方案解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的解决的技术问题是针对上述现有技术中的存在的缺陷,提供一种锂电池保护电路及保护板，籍以动态监测锂电池电压和充放回流的电路，防止锂电池发生恶劣损坏。
为解决上述技术问题,本实用新型采取的技术方案如下,锂电池保护电路,包括HY2510锂电池充电保护芯片U1，所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的电源端VDD串接限流保护电阻R1与充电锂电池和供电端子的电源正极电连接，所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的接地端VSS串联自恢复保险丝P1与所述充电锂电池的负极电连接，所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的电源端VDD和接地端VSS之间还设用于稳压和滤波的滤波电容C1,所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的充电控制端口COUT和放电控制端口DOUT分别电连接场效应管Q1的充电控制MOS管的栅极G2和放电控制MOS管的栅极G1；所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的过流检测端口V-串接限流电阻R2电连接所述供电端子的电源负极和所述充电控制MOS管的源极S2；所述充电控制MOS管的源极S2还耦合电连接用于温度检测的温度检测传感器R3和用于过放检测的过流检测电阻R4。
作为对上述技术方案的进一步阐述：
在上述技术方案中，所述自恢复保险丝P1为SMD1210P550SLR型号的贴片自恢复保险丝。
在上述技术方案中，所述场效应管Q1为双功率场效应管CJAE2002。
在上述技术方案中，所述温度检测传感器为MF72热敏电阻。
在上述技术方案中，所述过流检测电阻R4的电阻值为电阻值为99KΩ～101KΩ。
在上述技术方案中，所述限流保护电阻R1的电阻值为100Ω～200Ω。
在上述技术方案中，所述限流电阻R2的电阻值为1000Ω～2000Ω。
在上述技术方案中，所述滤波电容C1的电容量为0.01μF～1μF。
为解决上述技术问题,本实用新型采取的另一种技术方案如下,一种保护板，包括PCB电路板，所述PCB电路板上制有保护电路，所述保护电路为如上述任意一种的锂电池保护电路。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:本实用新型的锂电池充放电保护电路通过采用HY2510锂电池充电保护芯片对锂电池充放电过程中的过充、过放、过流及短路进行保护，通过在保护电路中增加自恢复保险丝,保护电路和自恢复保险丝协同完成，在-40℃至+85℃的环境下动态监视锂电池的电压和充放回路的电流，即时控制电流回路的通断；恢复保险丝在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。
附图说明
图1为本实用新型充放电保护电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；可以是机械连接,也可以是电连接；可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征
参考附图1,本实用新型的一种锂电池保护电路，是用于人工智能机器人的锂电池的充放电进行保护的，籍以解决动态监测锂电池电压和充放回流的电路，防止锂电池发生恶劣损坏。参考附图1，本实施例的锂电池保护电路,包括HY2510锂电池充电保护芯片U1，所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的电源端VDD串接限流保护电阻R1与充电锂电池(B+)和供电端子的电源正极(P+)电连接，线路保护电阻R1用于提供基准供电电阻，充电时，供电端子用于电能输入，放电时，供电端子用于输出电能供给人工智能机器人的控制板，所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的接地端VSS串联自恢复保险丝P1与所述充电锂电池的负极(B-)电连接，所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的电源端VDD和接地端VSS之间还设用于稳压和滤波的滤波电容C1,所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的充电控制端口COUT和放电控制端口DOUT分别电连接场效应管Q1的充电控制MOS管的栅极G2和放电控制MOS管的栅极G1；所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的过流检测端口V-串接限流电阻R2电连接所述供电端子的电源负极(P-)和所述充电控制MOS管的源极S2,也就是限流电阻R2的一电极、所述供电端子的电源负极(P-)和所述充电控制MOS管的源极S2是电连接的，且该电连接点为锂电池保护电路的负输出/输入端口，电阻R2用于过流检测用；所述充电控制MOS管的源极S2(也就是锂电池保护电路的负输出/输入端口)还耦合电连接用于温度检测的温度检测传感器R3和用于过放检测的过流检测电阻R4，实际中，温度检测传感器R3和过流检测电阻R4是与人工智能机器人的控制板电连接，通过该控制板对保护电路进行监测和控制。
可以理解，为实现对锂电池的充放电保护，所述自恢复保险丝P1为SMD1210P550SLR型号的贴片自恢复保险丝；所述场效应管Q1为双功率场效应管CJAE2002；所述温度检测传感器R3为MF72热敏电阻，且所述热敏电阻R3的标称阻值为100KΩ，±1％，热敏电阻的热敏指数B为3435K,热敏电阻R3用于测量温度、控制温度和元件、器件、电路的温度补偿,温度控制在20-30％；所述过流检测电阻R4的电阻值为电阻值为99KΩ～101KΩ，优选100KΩ，所述限流保护电阻R1的电阻值为100Ω～200Ω，优选100Ω，所述限流电阻R2的电阻值为1000Ω～2000Ω，优选2000Ω，所述滤波电容C1的电容量为0.01μF～1μF，优选0.1μF。
需要说明的是，HY2510锂电池充电保护芯片U1是保护电路主控，实际保护充放电时，首先取样充电锂电池电压，然后通过判断发出各种指令，而场效应管Q1则是对充电或放电的过程进行开关控制。本实用新型的保护电路具有以下功能:一是，过充保护功能：过充保护功能是指在达到某个电压(以下称为过充电检测电压)时，禁止由充电器继续充电，即，将控制过充的场效应管Q1的充电控制MOS管进入关断状态，停止充电；二是，过放保护功能：过放电保护功能是在电池的电压变低时，停止对沿供电端子输出电能放电，将控制过放的放电控制MOS管进入关断状态，禁止其放电，该过程正好与过充电检测时的动作相反；三是，过流保护功能：过电流保护功能是在消耗大电流时停止对负载的放电，此功能的目的在于保护锂电池及场效应管Q1，确保电池在工作状态下的安全性,过电流检测之后，锂电池与负载脱离后将恢复到常态，可以再充电或放电；四是，短路保护功能，其与过流保护功能相同。
以下对保护电路的下述几种工作状态予以说明：
保护电路正常工作
HY2510锂电池充电保护芯片U1持续侦测连接在VDD和VSS之间的电池电压，以及V-与VSS之间的电压差来控制充电和放电。当锂电池电压在过放电检测电压以上并在过充检测电压以下，且V-端子电压在充电过流检测电压以上并在放电过流检测电压以下时，HY2510锂电池充电保护芯片U1的OC和OD端口都输出高电平，使充电控制用MOSFET和放电控制用MOSFET同时导通，此状态，充电和放电都可自由进行。
保护电路过充保护
在P+与P-上接上充电电源，电源的正极接B+、电源的负极接B-，接好电源后，锂电池开始充电，电流方向从电源正极出发，流经锂电池、D1、充电控制MOS管到电源负极(这时放电控制MOS管被D1短路)，HY2510锂电池充电保护芯片U1通过电容来取样锂电池电压的值，当锂电池电压达到4.3时，HY2510锂电池充电保护芯片U1发出指令，使端口CO为低电平，这时电流从电源正极出发，流经锂电池、D1、到达充电控制MOS管时，由于充电控制MOS管的栅极与CO相连也为低电平，充电控制MOS管关断，切断了充电回路，电路起到保护作用保护电路过放保护
在P+与P-上接上负载后，锂电池开始放电其电流从锂电池的正极经负载、D2、放电控制MOS管到锂电池的负极，(这时充电控制MOS管被D2短路)；当锂电池放电到2.85时HY2510锂电池充电保护芯片U1采样并发出指令，让放电控制MOS管截止，从而切断了放电回路，使电池无法再对负载进行放电，起到过放电保护作用。
保护电路过流保护
锂电池在对负载正常放电过程中，放电电流在经过串联的充电控制MOS管和放电控制MOS管时，由于充电控制MOS管和放电控制MOS管的导通阻抗，会在其两端产生一个电压，HY2510锂电池充电保护芯片U1上的“V-”脚对该电压值进行检测，若负载因某种原因导致异常，使回路电流增大，当回路电流大到使U>0.105V时，其“DOut”脚将由高电压转变为零电压，使G1、S1由导通转为关断，从而切断了放电回路，使回路中电流为零，起到过电流保护作用。
保护电路短路保护
在P+与P-上接上空负载后，锂电池开始放电其电流从锂电池的正极经负载、D2、放电控制MOS管到锂电池的负极(这时充电控制MOS管被D2短路),HY2510锂电池充电保护芯片U1通过VM引脚采样到突然增大电流而产生的电压这时HY2510锂电池充电保护芯片U1采样并发出指令，让放电控制MOS管截止，回路断开，锂电池被保护了。
电池在对负载放电过程中，若回路电流大到使U>0.6V时，HY2510锂电池充电保护芯片U1判断为负载短路，其“DOUT”脚将迅速由高电压转变为零电压，使G1，S1由导通转为关断，从而切断放电回路，起到短路保护作用
保护电路在工作过程中，自恢复保险丝P1(PTC)、热敏电阻R3(NTC)及过流检测电阻R4在保护电路中进行检测温度和电流状况，从而进行有效的保护。
本实施例还提供一种一种，包括PCB电路板(附图未示)，所述PCB电路板上制有保护电路，所述保护电路为如上述任意一种的锂电池保护电路。
以上并非对本实用新型的技术范围作任何限制，凡依据本实用新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.锂电池保护电路,用于人工智能机器人，其特征在于,包括HY2510锂电池充电保护芯片U1，所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的电源端VDD串接限流保护电阻R1与充电锂电池和供电端子的电源正极电连接，所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的接地端VSS串联自恢复保险丝P1与所述充电锂电池的负极电连接，所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的电源端VDD和接地端VSS之间还设用于稳压和滤波的滤波电容C1,所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的充电控制端口COUT和放电控制端口DOUT分别电连接场效应管Q1的充电控制MOS管的栅极G2和放电控制MOS管的栅极G1；所述HY2510锂电池充电保护芯片U1的过流检测端口V-串接限流电阻R2电连接所述供电端子的电源负极和所述充电控制MOS管的源极S2；所述充电控制MOS管的源极S2还耦合电连接用于温度检测的温度检测传感器R3和用于过放检测的过流检测电阻R4。
2.根据权利要求1所述的锂电池保护电路,其特征在于,所述自恢复保险丝P1为SMD1210P550SLR型号的贴片自恢复保险丝。
3.根据权利要求1所述的锂电池保护电路,其特征在于,所述场效应管Q1为双功率场效应管CJAE2002。
4.根据权利要求1所述的锂电池保护电路,其特征在于,所述温度检测传感器为MF72热敏电阻。
5.根据权利要求1所述的锂电池保护电路,其特征在于,所述过流检测电阻R4的电阻值为电阻值为99KΩ～101KΩ。
6.根据权利要求1所述的锂电池保护电路,其特征在于,所述限流保护电阻R1的电阻值为100Ω～200Ω。
7.根据权利要求1所述的锂电池保护电路,其特征在于,所述限流电阻R2的电阻值为1000Ω～2000Ω。
8.根据权利要求1所述的锂电池保护电路,其特征在于,所述滤波电容C1的电容量为0.01μF～1μF。
9.一种保护板，包括PCB电路板，所述PCB电路板上制有保护电路，其特征在于，所述保护电路为如权利要求1～8所述的锂电池保护电路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114142543A (zh) * 2020-09-04 2022-03-04 北京小米移动软件有限公司 电池充放电回路、充电方法及装置、电子设备
CN114243806A (zh) * 2020-09-09 2022-03-25 高创(苏州)电子有限公司 电池充放电控制***和电子设备
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114142543A (zh) * 2020-09-04 2022-03-04 北京小米移动软件有限公司 电池充放电回路、充电方法及装置、电子设备
CN114243806A (zh) * 2020-09-09 2022-03-25 高创(苏州)电子有限公司 电池充放电控制***和电子设备
CN114243806B (zh) * 2020-09-09 2024-05-14 高创(苏州)电子有限公司 电池充放电控制***和电子设备
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