CN213637096U - 一种用于蓝牙音箱的锂电池充放电保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于蓝牙音箱的锂电池充放电保护电路，包括：锂电池组、充电管理单元和保护单元，所述锂电池组包括串联设置的两节锂电池，所述充电管理单元和所述保护单元均与所述锂电池组电性连接，所述充电管理单元包括一充电管理芯片，型号为CHK8108，所述保护单元包括一保护芯片和一MOS芯片，所述保护芯片的型号为HY2120，所述MOS芯片的型号为8205。本实用新型通过在由CHK8108芯片组成的充放电管理单元中再增加一路由HY2120芯片组成的保护电路单元，使得就算前路的CHK8108电路失效，后一路的保护电路还能够保护电池的安全，可以有效增加电池寿命，降低电路的故障率，使得电路更加安全。

Description

一种用于蓝牙音箱的锂电池充放电保护电路

技术领域

本实用新型涉及锂电池充电技术领域，尤其涉及一种用于蓝牙音箱的锂电池充放电保护电路。

背景技术

在蓝牙音箱等移动电子设备中，均需要使用电池供电，常用的电池就是锂电池。在锂电池中，单节锂电池的最高充电终止电压为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子丢失太多而使电池报废对锂电池充电时，应采用专用的恒流、恒压充电器，先恒流充电至锂电池两端电压为4.2V后，转入恒压充电模式；当恒压充电电流降至100mA时，应停止充电。现有的技术中，一般只会设置一路带充电保护的电池充放电模块以保护电芯的安全，而现实使用中，电源充放电模块作为常用的功耗相对较大的元件，相对损坏的几率相当高，如果该路保护电路实现或者损坏，则电池将失去保护，后果不堪设想。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于蓝牙音箱的锂电池充放电保护电路。

本实用新型的技术方案如下：本实用新型提供一种用于蓝牙音箱的锂电池充放电保护电路，包括：锂电池组、充电管理单元和保护单元，所述锂电池组包括串联设置的两节锂电池，所述充电管理单元和所述保护单元均与所述锂电池组电性连接，所述充电管理单元包括一充电管理芯片，型号为CHK8108，所述保护单元包括一保护芯片和一MOS芯片，所述保护芯片的型号为HY2120，所述MOS芯片的型号为8205；

所述保护芯片包括六个引脚，所述保护芯片的第一引脚与所述MOS芯片的第六引脚电性连接，所述保护芯片的第二引脚与所述MOS芯片的第四引脚电性连接，所述保护芯片的第三引脚分别与第一电阻一端、第一电容一端电性连接，所述第一电阻的另一端、MOS芯片的第三引脚均接地，所述MOS芯片的第五引脚和第二引脚电性连接，所述MOS芯片的第一引脚分别与所述第一电容的另一端、锂电池组的BAT-端、第二电容一端、保护芯片的第六引脚电性连接，所述保护芯片的第四引脚分别与所述第二电容的另一端、第三电容的一端、第二电阻的一端电性连接，所述第二电阻的另一端与所述锂电池组的BM端电性连接，所述保护芯片的第五引脚分别与所述第三电容的另一端、第三电阻的一端电性连接，所述第三电阻的另一端与所述锂电池组的BAT+端电性连接。

进一步地，所述充电管理芯片包括八个引脚，所述充电管理芯片的第一引脚分别与第二二极管负极、第四电阻一端、第四电容一端、第五电容一端电性连接，所述第四电容的另一端和第五电容的另一端均接地，所述第二二极管正极、第四电阻的另一端均与所述第一MOS管的漏极电性连接，所述第一MOS管的漏极还与第五电阻一端、第三二极管正极、红色发光二极管正极、绿色发光二极管正极电性连接，所述第一MOS管的源极分别与DC-IN端、第七电阻一端电性连接，所述第七电阻另一端分别与所述第一MOS管的栅极、第六电阻一端电性连接，所述第六电阻的另一端与所述充电管理芯片的第二引脚电性连接，所述充电管理芯片的第三引脚与第八电阻一端电性连接，所述第八电阻的另一端与所述绿色发光二极管的负极电性连接，所述充电管理芯片的第四引脚与第九电阻一端电性连接，所述第九电阻的另一端与所述红色发光二极管的负极电性连接，所述充电管理芯片的第五引脚接地，所述充电管理芯片的第六引脚分别与第八电容一端、第九电容的一端、锂电池组的BAT+端、第十电阻一端、第三MOS管漏极电性连接，所述第八电容的另一端和第九电容的另一端均接地，所述充电管理芯片的第七引脚分别与第七电容一端、第十电阻另一端、电感一端电性连接，所述第七电容另一端接地，所述电感另一端分别与第一二极管负极、第二MOS管漏极电性连接，所述第一二极管正极接地，所述第二MOS管的栅极与所述充电管理芯片的第八引脚电性连接，所述第二MOS的源极分别与第六电容一端、第三二极管负极、第三MOS管源极、开关的一端电性连接，所述第六电容的另一端接地，所述开关的另一端与POWER端电性连接，所述第三MOS管的栅极与所述第五电阻另一端电性连接。

进一步地，所述开关为滑动开关。

进一步地，所述第九电容为极性电容。

采用上述方案，本实用新型通过在由CHK8108芯片组成的充放电管理单元中再增加一路由HY2120芯片组成的保护电路单元，使得就算前路的CHK8108电路失效，后一路的保护电路还能够保护电池的安全，可以有效增加电池寿命，降低电路的故障率，使得电路更加安全。

附图说明

图1为本实用新型的连接框架图。

图2为本实用新型的保护单元的电路图。

图3为本实用新型的充电管理单元的电路图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

请结合参阅图1至图3，在实施例中，本实用新型提供一种用于蓝牙音箱的锂电池充放电保护电路，包括：锂电池组200、充电管理单元100和保护单元300，所述锂电池组200包括串联设置的两节锂电池，所述充电管理单元100和所述保护单元300均与所述锂电池组200电性连接，所述充电管理单元100包括一充电管理芯片U3，型号为CHK8108，所述充电管理单元100用于对所述锂电池的充放电进行管理。所述保护单元300包括一保护芯片U1和一MOS芯片U2，所述保护芯片U1的型号为HY2120，所述MOS芯片U2的型号为8205，所述保护单元300用于在所述充电管理单元100失效以后对所述锂电池组200进行保护。

具体地，请参阅图2，所述保护芯片U1包括六个引脚，所述保护芯片U1的第一引脚与所述MOS芯片U2的第六引脚电性连接，所述保护芯片U1的第二引脚与所述MOS芯片U2的第四引脚电性连接，所述保护芯片U1的第三引脚分别与第一电阻R1一端、第一电容C1一端电性连接，所述第一电阻R1的另一端、MOS芯片U2的第三引脚均接地，所述MOS芯片U2的第五引脚和第二引脚电性连接，所述MOS芯片U2的第一引脚分别与所述第一电容C1的另一端、锂电池组的BAT-端、第二电容C2一端、保护芯片U1的第六引脚电性连接，所述保护芯片U1的第四引脚分别与所述第二电容C2的另一端、第三电容C3的一端、第二电阻R2的一端电性连接，所述第二电阻R2的另一端与所述锂电池组的BM端电性连接，所述保护芯片U1的第五引脚分别与所述第三电容C3的另一端、第三电阻R3的一端电性连接，所述第三电阻R3的另一端与所述锂电池组的BAT+端电性连接。

请参阅图3，所述充电管理芯片U3包括八个引脚，所述充电管理芯片U3的第一引脚分别与第二二极管负极、第四电阻R4一端、第四电容C4一端、第五电容C5一端电性连接，所述第四电容C4的另一端和第五电容C5的另一端均接地，所述第二二极管正极、第四电阻R4的另一端均与所述第一MOS管Q1的漏极电性连接，所述第一MOS管Q1的漏极还与第五电阻R5一端、第三二极管正极、红色发光二极管LED_R正极、绿色发光二极管LED_G正极电性连接，所述第一MOS管Q1的源极分别与DC-IN端、第七电阻R7一端电性连接，所述第七电阻R7另一端分别与所述第一MOS管Q1的栅极、第六电阻R6一端电性连接，所述第六电阻R6的另一端与所述充电管理芯片U3的第二引脚电性连接，所述充电管理芯片U3的第三引脚与第八电阻R8一端电性连接，所述第八电阻R8的另一端与所述绿色发光二极管LED_G的负极电性连接，所述充电管理芯片U3的第四引脚与第九电阻R9一端电性连接，所述第九电阻R9的另一端与所述红色发光二极管LED_R的负极电性连接，所述充电管理芯片U3的第五引脚接地，所述充电管理芯片U3的第六引脚分别与第八电容C8一端、第九电容C9的一端、锂电池组的BAT+端、第十电阻R10一端、第三MOS管Q3漏极电性连接，所述第八电容C8的另一端和第九电容C9的另一端均接地，所述充电管理芯片U3的第七引脚分别与第七电容C7一端、第十电阻R10另一端、电感L1一端电性连接，所述第七电容C7另一端接地，所述电感L1另一端分别与第一二极管负极、第二MOS管Q2漏极电性连接，所述第一二极管正极接地，所述第二MOS管Q2的栅极与所述充电管理芯片U3的第八引脚电性连接，所述第二MOS的源极分别与第六电容C6一端、第三二极管负极、第三MOS管Q3源极、开关的一端电性连接，所述第六电容C6的另一端接地，所述开关的另一端与POWER端电性连接，所述第三MOS管Q3的栅极与所述第五电阻R5另一端电性连接。

请结合参阅图1至图3，本实用新型工作时，在所述充电管理单元100中，外部输入的9V-24V的电源通过DC-IN端输入，分别到达所述第一MOS管Q1的源极和栅极以及所述充电管理芯片U3的第二引脚，所述充电管理芯片U3内部控制OVP过压保护电弧和电源指示电路，当电压正常时，所述第一MOS管Q1导通，电源经过所述充电管理芯片U3的第一引脚供电，所述充电管理芯片U3正常工作时，通过所述第十电阻R10检测所述锂电池组的电压并反馈给所述充电管理芯片U3。所述充电管理芯片采用涓流、恒流、恒压三段式充电方式。所述当所述锂电池组的电压低于6V时进行涓流充电；当所述锂电池组的电压在6V-8.4V之间时，采用恒定电路充电的形式，此时所述锂电池组的电压持续上升；当所述锂电池组的电压高于预设的8.4V以后，此时采用恒定电压充电的形式，充电电流开始持续减少，当充电电流减小至预设的充饱电流时，所述红色发光二极管LED_R熄灭，所述绿色发光二极管LED_G点亮，指示充电完成。当需要给负载供电时，通过所述开关SW1开启是否给负载端供电。本方案中，在保留所述充电管理芯片U3的过压、过流、过温和短路保护的前提下，增加由所述保护芯片U1组成的高精度保护电路，并搭配双功率的NMOS芯片U2使用，使得在所述充电管理单元100失效的时候，也可以对所述锂电池组进行保护，防止电池、电路损坏。在所述保护单元300中，所述保护芯片U1的第一引脚连接所述MOS芯片U1的第六引脚，用于检测充电电压。所述保护芯片U1的第二引脚连接所述MOS芯片U2的第四引脚，用于检测放电电压。所述保护芯片的第三引脚通过所述第一电阻R1接地，用于检测电路的电流。当所述保护单元300处于工作状态时，所述锂电池组电芯的电压通过第二电阻R2和第三电阻R3反馈到所述保护芯片IC，当所述保护芯片U1的VDD-VC、VDD-VSS、VC-VSS的三个电压都在2.5V到4.3V，且第三引脚的电压在-150MV～+150MV时，所述保护芯片U1的第1引脚、第2脚引脚均输出高电平，此时所述MOS芯片U2中的两个NMOS均处于导通状态，即两个电子开关均处于开状态。此时电芯的负极与的GND端相当于直接连通，保护板有电压输出。当所述锂电池组通过外接的负载进行放电时，其电压将慢慢降低，VDD-VC、VDD-VSS、VC-VSS这三个电压下降到2.3V且持续时间大于150MS时，所述保护芯片U1的第一引脚变为低电平，所述MOS芯片U2中的NMOS管关闭，此时锂电池组的BAT-与保护板的GND端之间处于断开状态，即所述锂电池组的放电回路被切断，所述锂电池组将停止放电，从而实现过放保护，直到所述锂电池组充电以后才恢复正常状态。当所述锂电池组充电以后，随着充电时间的增加，VDD-VC、VDD-VSS、VC-VSS这三组电压大4.4V且持续时间超过1000ms时，所述保护IC的第二引脚输出低电平，使得所述MOS芯片U2内的对应NMOS管关闭，此时所述锂电池组的BAT-与保护板的GND端之间处于断开状态，使得充电回路断开，实现过充保护。

综上所述，本实用新型通过在由CHK8108芯片组成的充放电管理单元中再增加一路由HY2120芯片组成的保护电路单元，使得就算前路的CHK8108电路失效，后一路的保护电路还能够保护电池的安全，可以有效增加电池寿命，降低电路的故障率，使得电路更加安全。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于蓝牙音箱的锂电池充放电保护电路，其特征在于，包括：锂电池组、充电管理单元和保护单元，所述锂电池组包括串联设置的两节锂电池，所述充电管理单元和所述保护单元均与所述锂电池组电性连接，所述充电管理单元包括一充电管理芯片，型号为CHK8108，所述保护单元包括一保护芯片和一MOS芯片，所述保护芯片的型号为HY2120，所述MOS芯片的型号为8205；

所述保护芯片包括六个引脚，所述保护芯片的第一引脚与所述MOS芯片的第六引脚电性连接，所述保护芯片的第二引脚与所述MOS芯片的第四引脚电性连接，所述保护芯片的第三引脚分别与第一电阻一端、第一电容一端电性连接，所述第一电阻的另一端、MOS芯片的第三引脚均接地，所述MOS芯片的第五引脚和第二引脚电性连接，所述MOS芯片的第一引脚分别与所述第一电容的另一端、锂电池组的BAT-端、第二电容一端、保护芯片的第六引脚电性连接，所述保护芯片的第四引脚分别与所述第二电容的另一端、第三电容的一端、第二电阻的一端电性连接，所述第二电阻的另一端与所述锂电池组的BM端电性连接，所述保护芯片的第五引脚分别与所述第三电容的另一端、第三电阻的一端电性连接，所述第三电阻的另一端与所述锂电池组的BAT+端电性连接。

2.根据权利要求1所述的用于蓝牙音箱的锂电池充放电保护电路，其特征在于，所述充电管理芯片包括八个引脚，所述充电管理芯片的第一引脚分别与第二二极管负极、第四电阻一端、第四电容一端、第五电容一端电性连接，所述第四电容的另一端和第五电容的另一端均接地，所述第二二极管正极、第四电阻的另一端均与第一MOS管的漏极电性连接，所述第一MOS管的漏极还与第五电阻一端、第三二极管正极、红色发光二极管正极、绿色发光二极管正极电性连接，所述第一MOS管的源极分别与DC-IN 端、第七电阻一端电性连接，所述第七电阻另一端分别与所述第一MOS管的栅极、第六电阻一端电性连接，所述第六电阻的另一端与所述充电管理芯片的第二引脚电性连接，所述充电管理芯片的第三引脚与第八电阻一端电性连接，所述第八电阻的另一端与所述绿色发光二极管的负极电性连接，所述充电管理芯片的第四引脚与第九电阻一端电性连接，所述第九电阻的另一端与所述红色发光二极管的负极电性连接，所述充电管理芯片的第五引脚接地，所述充电管理芯片的第六引脚分别与第八电容一端、第九电容的一端、锂电池组的BAT+端、第十电阻一端、第三MOS管漏极电性连接，所述第八电容的另一端和第九电容的另一端均接地，所述充电管理芯片的第七引脚分别与第七电容一端、第十电阻另一端、电感一端电性连接，所述第七电容另一端接地，所述电感另一端分别与第一二极管负极、第二MOS管漏极电性连接，所述第一二极管正极接地，所述第二MOS管的栅极与所述充电管理芯片的第八引脚电性连接，所述第二MOS的源极分别与第六电容一端、第三二极管负极、第三MOS管源极、开关的一端电性连接，所述第六电容的另一端接地，所述开关的另一端与POWER端电性连接，所述第三MOS管的栅极与所述第五电阻另一端电性连接。

3.根据权利要求2所述的用于蓝牙音箱的锂电池充放电保护电路，其特征在于，所述开关为滑动开关。

4.根据权利要求2所述的用于蓝牙音箱的锂电池充放电保护电路，其特征在于，所述第九电容为极性电容。

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