CN217335160U - 双重锂电池保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双重锂电池保护电路，包括充放电接口、主充放电开关、备用充放电开关、第一继电器开关和充放电保护芯片，通过充放电接口用于连接充电设备或者用电设备；主充放电开关对锂电池组的充放电控制；备用充放电开关对锂电池组的充放电控制；充放电保护芯片分别与所述主充放电开关、备用充放电开关及第一继电器开关连接，以控制所述主充放电开关对锂电池组充放电；或在主充放电开关出现故障时，控制所述备用充放电开关及第一继电器开关对所述锂电池组进行充放电。当主充放电开关产生故障时，可启动备用充放电开关继续为锂电池组提供充放电保护控制。从而减少更换锂电池组保护电路板维护成。另一方面，减少锂电池组的故障率。

Description

双重锂电池保护电路

技术领域

本实用新型涉及锂电池保护技术领域，尤其涉及一种双重锂电池保护电路。

背景技术

近年来，锂(Li)离子电池等二次电池被广泛使用。锂电池组被大量运用与电瓶车、汽车等。为了对锂电池组进行充放电保护。通常需要采用保护电路来实现对锂电池组的充放电的保护。保护电路通常由保护芯片和开关管构成。通过保护芯片来检测充放电回路是否出现短路、锂电池组是否过充或过放。在出现短路、过充或过放等异常情况时，通过控制开关管截止，从而禁止锂电池组的充放电，最终达到对锂电池组的过充过放或过流保护。

但是，现有的控制开关管通常由一路MOS管构成，MOS管在异常脉冲信号的作用下，可能会出现损坏问题，导致锂电池组不能正常工作。需要重新更换锂电池保护电路板。这样，一方面导致维护成本高。另一方面，导致锂电池组的故障率高的问题。

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双重锂电池保护电路。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的双重锂电池保护电路，包括：

充放电接口，所述充放电接口用于连接充电设备或者用电设备；

主充放电开关，所述主充放电开关分别与所述充放电接口及锂电池组连接，以对锂电池组的充放电控制；

备用充放电开关，所述备用充放电开关与所述锂电池组连接，以对锂电池组的充放电控制；

第一继电器开关，所述充放电接口还通过所述第一继电器开关与所述备用充放电开关连接；

充放电保护芯片，所述充放电保护芯片分别与所述主充放电开关、备用充放电开关及第一继电器开关连接，以控制所述主充放电开关对锂电池组充放电；或在所述主充放电开关出现故障时，控制所述备用充放电开关及第一继电器开关对所述锂电池组进行充放电。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述第一继电器开关包括：

继电器K1，所述继电器K1的开关第一端与所述充放电接口的正端连接，所述继电器K1的开关第二端通过所述备用充放电开关与所述锂电池的正端连接，所述继电器K1的磁控第一端与所述锂电池组的正端B4+连接；

三极管Q1，所述三极管Q1的集电极与所述继电器K1的磁控第二端连接，所述三极管Q1的发射极与参考地连接，所述三极管Q1的基极通过电阻R12与所述充放电保护芯片的一控制端连接，所述三极管Q1的基极还通过电阻R13与参考地连接，所述充放电保护芯片通过所述三极管Q1对所述继电器进行开关驱动控制。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述第一继电器开关还包括：

二极管D1，所述二极管D1的阳极与所述继电器K1的磁控所述第二端连接，所述二极管D1的阴极与所述继电器K1的磁控所述第一端连接；通过所述二极管D1将所述继电器K1的截止时尖峰电流释放。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述第一继电器开关还包括：

发光二极管D2，所述发光二极管D2的阳极通过电阻R15与所述锂电池组的正端B4+连接，所述发光二极管D2的阴极与所述三极管Q1的集电极连接，所述发光二极管D2用于对继电器K1的导通状态进行指示。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述主充放电开关包括：

第一放电MOS开关M2，所述第一放电MOS开关M2的源极与所述锂电池组的正端B4+的正端连接，所述第一放电MOS开关M2的栅极与所述充放电保护芯片的放电控制端连接；

第一充电MOS开关M1，所述第一充电MOS开关M1的漏极与所述第一放电MOS开关M2的漏极连接，所述第一充电MOS开关M1的源极与所述充放电接口的正端连接，所述第一充电MOS开关M1的栅极与所述充放电保护芯片的充电控制端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述备用充放电开关包括：

第二放电MOS开关M4，所述第二放电MOS开关M4的源极与所述锂电池组的正端连接，所述第二放电MOS开关M4的栅极与所述充放电保护芯片的放电控制端连接；

第二充电MOS开关M3，所述第二充电MOS开关M3的漏极与所述第二放电MOS开关M4的漏极连接，所述第二充电MOS开关M3的源极通过所述第一继电器开关与所述充放电接口的正端连接，所述第二放电MOS开关M4的栅极与所述充放电保护芯片的充电控制端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述双重锂电池保护电路还包括：

第一保险丝TF1，所述第一继电器开关通过所述第一保险丝TF1与所述备用充放电开关连接，以对备用充放电回路进行过流保护。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述双重锂电池保护电路还包括：

第二保险丝TF2，所述充放电接口通过所述第二保险丝TF2与所述主充放电开关连接，以对主充放电回路进行过流保护。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述双重锂电池保护电路还包括：第二继电器开关，所述充放电接口还通过所述第二继电器开关与所述主充放电开关连接；所述充放电保护芯片还与所述第二继电器开关，以对所述第二继电器开关进行开关控制。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述双重锂电池保护电路还包括：

电流检测电阻R14，所述电流检测电阻R14与所述充放电保护芯片连接，所述电流检测电阻R14设置在充放电回流上，以对充放电回路上的电流检测。

本实用新型实施例提供的双重锂电池保护电路，通过充放电接口用于连接充电设备或者用电设备；主充放电开关对锂电池组的充放电控制；备用充放电开关对锂电池组的充放电控制；充放电保护芯片分别与所述主充放电开关、备用充放电开关及第一继电器开关连接，以控制所述主充放电开关对锂电池组充放电；或在所述主充放电开关出现故障时，控制所述备用充放电开关及第一继电器开关对所述锂电池组进行充放电。由于采用两个路锂电池保护电路。当主充放电开关产生故障时，可启动备用充放电开关继续为锂电池组提供充放电保护控制。从而减少更换锂电池组保护电路板维护成。另一方面，减少锂电池组的故障率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的双重锂电池保护电路结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的双重锂电池保护电路电路图；

图3为本实用新型实施例提供的另一双重锂电池保护电路结构框图。

附图标记：

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，本实用新型提供一种双重锂电池保护电路，包括：充放电接口、主充放电开关、备用充放电开关，第一继电器开关和充放电保护芯片，所述充放电接口用于连接充电设备或者用电设备；通过所述充放电接口可连接充电设备，从而通过充电设备为锂电池组充电。同时，也可以通过所述充放电接口连接用电设备，从而为所述用电设备供电。

所述主充放电开关分别与所述充放电接口及锂电池组连接，以对锂电池组的充放电控制；如图1中所示，所述主充放电开关设置在所述锂电池组的充放电路回路上，以对锂电池组的充放电进行开关控制。

所述备用充放电开关与所述锂电池组连接，以对锂电池组的充放电控制；也即是，所述锂电池组的充放电回路设为两路。除了主回路以外，还设有备用回路。

所述充放电接口还通过所述第一继电器开关与所述备用充放电开关连接；通过所述第一继电器开关设置在锂电池组的备用充放电回路上。这样，可对备用充放电回路进行开关控制。

所述充放电保护芯片分别与所述主充放电开关、备用充放电开关及第一继电器开关连接，以控制所述主充放电开关对锂电池组充放电；或在所述主充放电开关出现故障时，控制所述备用充放电开关及第一继电器开关对所述锂电池组进行充放电。通过所述充放电保护芯片可对所述主充放电开关、备用充放电开关及第一继电器开关进行控制，以对充电回路进行开关控制。在正常工作时，通过所述充放电保护芯片可控制所述主充放电开关导通，从而为锂电池组充电，或者锂电池组通过主充放电开关进行放电。当主充放电开关出现故障而无法使用时，所述主充放电开关可通过控制备用充放电开关及第一继电器开关导通，从而继续通过备用充放电回路为锂电池组充电，或者通过备用充放电回路放电。

所述充放电保护芯片可通过对锂电池组的电压或电流进行检测、以及对充放电接口的电压的检测来判断主充电回路是否故障。当充放电保护芯片通过控制主充电开关导通，而充放电接口没有电压输出时，或者充放电回路没有电流时，则表明主回路以及出现故障。则可将备用回路接通。电流检测可通过电流检测电阻R14来检测，所述电流检测电阻R14与所述充放电保护芯片连接，所述电流检测电阻R14设置在充放电回流上，以对充放电回路上的电流检测。充放电保护芯片通过检测电流检测电阻R14的两端的电压差，即可获取充放电回路上时间有电流。电压的检测，可从而充放电接口或者锂电池组的两端来获取。如图3中所示，在本实用新型的另一个实施例中，所述双重锂电池保护电路还包括：第二继电器开关，所述充放电接口还通过所述第二继电器开关与所述主充放电开关连接；所述充放电保护芯片还与所述第二继电器开关，以对所述第二继电器开关进行开关控制。所主充放电回路上还设有第二继电器开关，以在主充放电回路出现故障时，通过第二继电器将主充电回路关闭。由于在一些特殊情况，主充电回路的开关关被损坏后，可能还处于不受控制的导通状态，通过所述第二继电器开关可将主充电回路关闭，避免有电流充电主回路流出。

本实用新型实施例提供的双重锂电池保护电路，通过充放电接口用于连接充电设备或者用电设备；主充放电开关对锂电池组的充放电控制；备用充放电开关对锂电池组的充放电控制；充放电保护芯片分别与所述主充放电开关、备用充放电开关及第一继电器开关连接，以控制所述主充放电开关对锂电池组充放电；或在所述主充放电开关出现故障时，控制所述备用充放电开关及第一继电器开关对所述锂电池组进行充放电。由于采用两个路锂电池保护电路。当主充放电开关产生故障时，可启动备用充放电开关继续为锂电池组提供充放电保护控制。从而减少更换锂电池组保护电路板维护成。另一方面，减少锂电池组的故障率。

参阅图2，所述第一继电器开关包括：继电器K1和三极管Q1，所述继电器K1的开关第一端与所述充放电接口的正端连接，所述继电器K1的开关第二端通过所述备用充放电开关与所述锂电池的正端连接，所述继电器K1的磁控第一端与所述锂电池组的正端B4+连接；所述继电器K1的开关在磁控力的作用下进行导通或截止。以对所述备用充放电回路进行开关控制。

所述三极管Q1的集电极与所述继电器K1的磁控第二端连接，所述三极管Q1的发射极与参考地连接，所述三极管Q1的基极通过电阻R12与所述充放电保护芯片的一控制端连接，所述三极管Q1的基极还通过电阻R13与参考地连接，所述充放电保护芯片通过所述三极管Q1对所述继电器进行开关驱动控制。所述三极管Q1为所述继电器K1提供驱动力，以驱动所述继电器K1的导通或截止。具体为，当充放电保护芯片的控制端CONTR输出高电平时，三极管Q1导通，继电器K1的磁控端产生磁吸，将继电器K1的开关吸合。继电器K1导通，从而实现对备用回路的导通控制。当充放电保护芯片的控制端CONTR输出低电平时，继电器K1断开。

所述第一继电器开关还包括：二极管D1，所述二极管D1的阳极与所述继电器K1的磁控所述第二端连接，所述二极管D1的阴极与所述继电器K1的磁控所述第一端连接；通过所述二极管D1将所述继电器K1的磁控回路截止时尖峰电流释放。由于继电器K1在截止时，继电器K1的两端会由于电流的关系而产生高电压脉冲信号，为了减少该脉冲信号对三极管Q1的影响。避免高压脉冲信号将三极管Q1损坏。

所述第一继电器开关还包括：发光二极管D2，所述发光二极管D2的阳极通过电阻R15与所述锂电池组的正端B4+连接，所述发光二极管D2的阴极与所述三极管Q1的集电极连接，所述发光二极管D2用于对继电器K1的导通状态进行指示。通过所述发光二极管D2可对第一继电器开关的工作状态进行指示，具体为，当继电器K1导通时，发光二极管D2也导通。从而发光。用户通过获取发光二极管D2的工作状态，可获取备用充放电回路已经开启，而可获取主充放电回路以及被损坏。这样可提示用及时更换锂电池保护电路板。

所述主充放电开关包括：第一放电MOS开关M2和第一充电MOS开关M1，所述第一放电MOS开关M2的源极与所述锂电池组的正端B4+的正端连接，所述第一放电MOS开关M2的栅极与所述充放电保护芯片的放电控制端连接；所述第一充电MOS开关M1的漏极与所述第一放电MOS开关M2的漏极连接，所述第一充电MOS开关M1的源极与所述充放电接口的正端连接，所述第一充电MOS开关M1的栅极与所述充放电保护芯片的充电控制端连接。如图2中所示，所述第一放电MOS开关M2和第一充电MOS开关M1分别为多通道MOS开关管，以增大充放电电流。

所述备用充放电开关包括：第二放电MOS开关M4和第二充电MOS开关M3，所述第二放电MOS开关M4的源极与所述锂电池组的正端连接，所述第二放电MOS开关M4的栅极与所述充放电保护芯片的放电控制端连接；所述第二充电MOS开关M3的漏极与所述第二放电MOS开关M4的漏极连接，所述第二充电MOS开关M3的源极通过所述第一继电器开关与所述充放电接口的正端连接，所述第二放电MOS开关M4的栅极与所述充放电保护芯片的充电控制端连接。如图2中所示，所述第二放电MOS开关M2和第二充电MOS开关M1分别为多通道MOS开关管，以增大充放电电流。

所述双重锂电池保护电路还包括：第一保险丝TF1，所述第一继电器开关通过所述第一保险丝TF1与所述备用充放电开关连接，以对备用充放电回路进行过流保护。所述双重锂电池保护电路还包括：第二保险丝TF2，所述充放电接口通过所述第二保险丝TF2与所述主充放电开关连接，以对主充放电回路进行过流保护。通过所述第一保险丝TF1和第二保险丝TF2设置在主充放电回路和备用放电回路上，这样，可对充放电回路进行短路保护，避免由于短路产生着火现象。

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)

1.一种双重锂电池保护电路，其特征在于，包括：

充放电接口，所述充放电接口用于连接充电设备或者用电设备；

主充放电开关，所述主充放电开关分别与所述充放电接口及锂电池组连接，以对锂电池组的充放电控制；

备用充放电开关，所述备用充放电开关与所述锂电池组连接，以对锂电池组的充放电控制；

第一继电器开关，所述充放电接口还通过所述第一继电器开关与所述备用充放电开关连接；

充放电保护芯片，所述充放电保护芯片分别与所述主充放电开关、备用充放电开关及第一继电器开关连接，以控制所述主充放电开关对锂电池组充放电；或在所述主充放电开关出现故障时，控制所述备用充放电开关及第一继电器开关对所述锂电池组进行充放电。

2.根据权利要求1所述的双重锂电池保护电路，其特征在于，所述第一继电器开关包括：

继电器K1，所述继电器K1的开关第一端与所述充放电接口的正端连接，所述继电器K1的开关第二端通过所述备用充放电开关与所述锂电池的正端连接，所述继电器K1的磁控第一端与所述锂电池组的正端B4+连接；

三极管Q1，所述三极管Q1的集电极与所述继电器K1的磁控第二端连接，所述三极管Q1的发射极与参考地连接，所述三极管Q1的基极通过电阻R12与所述充放电保护芯片的一控制端连接，所述三极管Q1的基极还通过电阻R13与参考地连接，所述充放电保护芯片通过所述三极管Q1对所述继电器进行开关驱动控制。

3.根据权利要求2所述的双重锂电池保护电路，其特征在于，所述第一继电器开关还包括：

二极管D1，所述二极管D1的阳极与所述继电器K1的磁控所述第二端连接，所述二极管D1的阴极与所述继电器K1的磁控所述第一端连接；通过所述二极管D1将所述继电器K1的截止时尖峰电流释放。

4.根据权利要求2所述的双重锂电池保护电路，其特征在于，所述第一继电器开关还包括：

发光二极管D2，所述发光二极管D2的阳极通过电阻R15与所述锂电池组的正端B4+连接，所述发光二极管D2的阴极与所述三极管Q1的集电极连接，所述发光二极管D2用于对继电器K1的导通状态进行指示。

5.根据权利要求1所述的双重锂电池保护电路，其特征在于，所述主充放电开关包括：

第一放电MOS开关M2，所述第一放电MOS开关M2的源极与所述锂电池组的正端B4+的正端连接，所述第一放电MOS开关M2的栅极与所述充放电保护芯片的放电控制端连接；

第一充电MOS开关M1，所述第一充电MOS开关M1的漏极与所述第一放电MOS开关M2的漏极连接，所述第一充电MOS开关M1的源极与所述充放电接口的正端连接，所述第一充电MOS开关M1的栅极与所述充放电保护芯片的充电控制端连接。

6.根据权利要求1所述的双重锂电池保护电路，其特征在于，所述备用充放电开关包括：

第二放电MOS开关M4，所述第二放电MOS开关M4的源极与所述锂电池组的正端连接，所述第二放电MOS开关M4的栅极与所述充放电保护芯片的放电控制端连接；

第二充电MOS开关M3，所述第二充电MOS开关M3的漏极与所述第二放电MOS开关M4的漏极连接，所述第二充电MOS开关M3的源极通过所述第一继电器开关与所述充放电接口的正端连接，所述第二放电MOS开关M4的栅极与所述充放电保护芯片的充电控制端连接。

7.根据权利要求1所述的双重锂电池保护电路，其特征在于，还包括：

第一保险丝TF1，所述第一继电器开关通过所述第一保险丝TF1与所述备用充放电开关连接，以对备用充放电回路进行过流保护。

8.根据权利要求1所述的双重锂电池保护电路，其特征在于，还包括：

第二保险丝TF2，所述充放电接口通过所述第二保险丝TF2与所述主充放电开关连接，以对主充放电回路进行过流保护。

9.根据权利要求1所述的双重锂电池保护电路，其特征在于，还包括：第二继电器开关，所述充放电接口还通过所述第二继电器开关与所述主充放电开关连接；所述充放电保护芯片还与所述第二继电器开关，以对所述第二继电器开关进行开关控制。

10.根据权利要求1所述的双重锂电池保护电路，其特征在于，还包括：

电流检测电阻R14，所述电流检测电阻R14与所述充放电保护芯片连接，所述电流检测电阻R14设置在充放电回流上，以对充放电回路上的电流检测。

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