專利名稱：充電電池保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及充電電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及充電電池保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
近年來，充電電池作為綠色能源得到廣泛應(yīng)用，充電電池的使用壽命和安全性一直是備受關(guān)注的問題，比如，鋰電池在高溫環(huán)境下滿電運(yùn)行的危險(xiǎn)性，以及滿電的鋰電池長(zhǎng)期在高溫環(huán)境下貯存會(huì)縮短鋰電池的使用壽命。目前，通過在充電電池的保護(hù)電路內(nèi)增設(shè)有高溫保護(hù)電路，以保證高溫條件下，充電電池的安全和使用壽命，傳統(tǒng)的高溫保護(hù)電路包括兩種一種是采用溫度開關(guān)實(shí)現(xiàn)，溫度開關(guān)在充電電池溫度較高時(shí)關(guān)斷，進(jìn)而關(guān)斷保護(hù)電路中的開關(guān)管，使得充電電池不能輸出電壓，這樣，雖然對(duì)電池的安全性有保護(hù)，但影響了電池的使用性能；另一種是采用熱敏電阻實(shí)現(xiàn)，此種方案需要在主機(jī)端增加控制電路來實(shí)現(xiàn)高溫情況下充電電池的控制，此種充電電池在與主機(jī)配合時(shí)不具有通用性。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種充電電池保護(hù)電路，以保證充電電池在高溫條件下使用的安全性，以及延長(zhǎng)其使用壽命，技術(shù)方案如下一種充電電池保護(hù)電路，包括溫度檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、判斷單元和自放電電路，其中所述溫度檢測(cè)電路檢測(cè)所述充電電池表面的溫度，并提供給所述判斷單元；所述電壓檢測(cè)電路連接在所述充電電池的兩極之間，檢測(cè)所述充電電池的輸出電壓；判斷單元的第一輸入端與所述溫度檢測(cè)電路相連，第二輸入端與所述電壓檢測(cè)電路相連，輸出端與所述自放電電路相連，當(dāng)所述充電電池的溫度高于溫度設(shè)定值且輸出電壓高于電壓設(shè)定值時(shí)，輸出控制所述自放電電路開啟的控制信號(hào)。優(yōu)選的，所述溫度檢測(cè)電路內(nèi)設(shè)置有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，當(dāng)檢測(cè)到所述充電電池表面的溫度高于溫度預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出低電平信號(hào)。優(yōu)選的，所述電壓檢測(cè)電路檢測(cè)到所述充電電池的輸出電壓高于電壓設(shè)定值時(shí)，輸出低電平信號(hào)。優(yōu)選的，所述判斷單元為或非邏輯門電路。優(yōu)選的，所述自放電電路包括放電電阻和開關(guān)管，其中所述放電電阻的一端連接所述充電電池的正極，另一端連接所述開關(guān)管的第一端，所述開關(guān)管的第二端連接所述充電電池的負(fù)極，所述開關(guān)管的控制端連接所述判斷單元的輸出端。優(yōu)選的，所述開關(guān)管為N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述第一端為漏極、第二端為源極、控制端為柵極。[0015]由以上本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案可見，所述充電電池保護(hù)電路，通過檢測(cè)充 電電池的溫度及電壓，控制自放電電路的開通和關(guān)斷，具體的，當(dāng)充電電池的溫度高于溫度 設(shè)定值，且輸出電壓高于電壓設(shè)定值時(shí)，開啟所述自放電電路，充電電池通過該自放電電路 進(jìn)行放電，從而保證了充電電池在高溫環(huán)境下的安全性，并延長(zhǎng)了充電電池的使用壽命。


[0016]為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0017]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例一種充電電池保護(hù)電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
[0018]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí) 施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施 例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù) 的范圍。[0019]請(qǐng)參見圖1,示出了本申請(qǐng)實(shí)施例一種充電電池保護(hù)電路的電路原理示意圖,該電 路主要包括溫度檢測(cè)電路Ul、電壓檢測(cè)電路U2、判斷單元U3和自放電電路100，其中[0020]所述溫度檢測(cè)電路Ul設(shè)置在所述充電電池的表面，用來檢測(cè)充電電池表面的溫 度信息，并輸出至所述判斷單元U3，具體的，該溫度檢測(cè)電路Ul可以通過溫度檢測(cè)芯片實(shí) 現(xiàn)，當(dāng)檢測(cè)到所述充電電池表面的溫度高于溫度設(shè)定值時(shí)，輸出電平翻轉(zhuǎn)。[0021]所述電壓檢測(cè)電路U2用于檢測(cè)所述充電電池兩極的電壓信息，當(dāng)檢測(cè)到所述充 電電池的兩極的電壓高于電壓設(shè)定值時(shí)，輸出電平翻轉(zhuǎn)。[0022]所述判斷單元U3的第一輸入端連接溫度檢測(cè)電路Ul的輸出端，第二輸入端連接 電壓檢測(cè)電路U2的輸出端，判斷單元U3的輸出端連接自放電電路100，用于根據(jù)溫度檢測(cè) 電路Ul和電壓檢測(cè)電路U2輸出的電平信號(hào)輸出控制所述自放電電路100開啟和關(guān)斷的控 制信號(hào)。[0023]具體實(shí)施時(shí)，在充電電池的應(yīng)用終端均設(shè)置有過溫保護(hù)功能，當(dāng)充電電池的溫度 高于所述應(yīng)用終端的溫度預(yù)設(shè)值時(shí)，該充電電池將停止放電，從而保證充電電池不會(huì)損 壞；[0024]而且，所述溫度設(shè)定值低于所述應(yīng)用終端的溫度預(yù)設(shè)值，當(dāng)充電電池的溫度高于 所述溫度設(shè)定值，低于所述溫度預(yù)設(shè)值，且所述充電電池的電壓低于電壓預(yù)設(shè)值時(shí)，充電電 池不會(huì)存在安全隱患；[0025]因此，當(dāng)溫度檢測(cè)電路Ul檢測(cè)到充電電池表面的溫度高于所述溫度預(yù)設(shè)值，且電 壓檢測(cè)電路U2檢測(cè)到充電電池的輸出電壓高于電壓預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出控制自放電電路100開 啟的控制信號(hào)，使充電電池通過自放電電路100放電，以保證充電電池在高溫情況下的安 全性，并延長(zhǎng)了充電電池的使用壽命。[0026]優(yōu)選的，請(qǐng)參見圖1，所述充電電池保護(hù)電路還包括設(shè)定開關(guān)S1、濾波電容Cl和遲滯電容C2，其中所述設(shè)定開關(guān)SI為單刀雙擲開關(guān)，用于設(shè)定溫度檢測(cè)電路Ul的電平翻轉(zhuǎn)的遲滯時(shí)間。所述濾波電容Cl連接在充電電芯的正、負(fù)極之間，用于濾波充電電芯輸出的電能中的雜波信號(hào)。所述溫度檢測(cè)電路Ul具有遲滯引腳HYS1、電源負(fù)極引腳VSS、電源正極引腳VDD、復(fù)位引腳RT、檢測(cè)引腳DET這5個(gè)引腳，其中HYSl引腳連接設(shè)定開關(guān)SI的不動(dòng)端，設(shè)定開關(guān)SI的動(dòng)端分別連接充電電芯的正極B+或負(fù)極B-，從而改變電壓的遲滯值；VSS引腳連接充電電芯的負(fù)極B_、VDD引腳連接充電芯的正極B+、DET引腳作為溫度檢測(cè)電路Ul的輸出端連接判斷單元U3。所述電容C2的一端連接在所述溫度檢測(cè)電路Ul的DET引腳，另一端連接充電電芯的負(fù)極B-，當(dāng)電容C2上的電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，提供給判斷單元，起到延時(shí)作用。所述電壓檢測(cè)電路U2具有電源正極VCC、置位引腳REST和接地引腳GND3個(gè)引腳，其中VCC引腳連接充電電芯的正極B+，GND引腳連接充電電芯的負(fù)極B-，REST引腳作為該電壓檢測(cè)電路U2的輸出端連接判斷單元U3 ；所述判斷單元U3包括輸入端A、輸入端B、電源正極VCC、接地引腳GND和輸出端Y，其中，VCC引腳連接充電電芯的正極B+，GND引腳連接充電電芯的負(fù)極B-，A端連接溫度檢測(cè)電路Ul的DET引腳，B端連接電壓檢測(cè)電路U2的REST引腳，輸出端Y連接NMOS管NI的柵極。本申請(qǐng)實(shí)施例提供的充電電池保護(hù)電路，當(dāng)充電電池的溫度高于溫度設(shè)定值，且輸出電壓高于電壓設(shè)定值時(shí)，開啟所述自放電電路，充電電池通過該自放電電路進(jìn)行放電，從而保證了充電電池在高溫環(huán)境下的安全性，并延長(zhǎng)了充電電池的使用壽命。優(yōu)選的，所述溫度檢測(cè)電路Ul內(nèi)設(shè)置有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，當(dāng)檢測(cè)到所述充電電池的表面溫度高于溫度預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出信號(hào)由高電平翻轉(zhuǎn)為低電平；所述電壓檢測(cè)電路U2檢測(cè)到充電電池的電壓高于電壓設(shè)定值時(shí)，輸出信號(hào)由高電平翻轉(zhuǎn)為低電平。所述判斷單元U3具體可以通過或非邏輯門電路實(shí)現(xiàn)；所述自放電電路100包括放電電阻R1、R2和開關(guān)管NI，其中，Rl和R2并聯(lián)連接后與開關(guān)管NI串聯(lián)于充電電池的兩極。具體的，所述開關(guān)管NI可以通過N溝道的MOS管(Metal Oxide Semiconductor,金屬氧化物半導(dǎo)體)實(shí)現(xiàn)，MOS管NI的漏極連接所述電阻Rl和R2的公共端相連，Rl和R2的另一端連接充電電池的正極，MOS管NI的源極連接充電電池的負(fù)極，柵極連接判斷單元U3的輸出端。所述電阻Rl與R2并聯(lián)后能夠增加自放電電路中的電流。當(dāng)然，所述開關(guān)管NI還可以通過三極管或IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor,絕緣柵雙極型晶體管)實(shí)現(xiàn),本申請(qǐng)對(duì)此并不限制。具體的，當(dāng)溫度檢測(cè)電路Ul輸出低電平，且所述電壓檢測(cè)電路U2輸出低電平時(shí)，判斷單元輸出高電平信號(hào)，使得NMOS管NI導(dǎo)通，從而使充電電池通過放電電阻R1、R2進(jìn)行放電，進(jìn)而保證了在高溫情況下，充電電池的安全性；[0042]當(dāng)充電電池的溫度低于所述溫度預(yù)設(shè)值時(shí)，溫度檢測(cè)電路Ul輸出高電平，此時(shí)， 無論充電電池兩極間的電壓是否高于電壓預(yù)設(shè)值，判斷單元U3均會(huì)輸出低電平信號(hào)，此 時(shí)，NMOS管NI關(guān)斷，即自放電電路關(guān)斷；[0043]當(dāng)充電電池的溫度高于所述溫度預(yù)設(shè)值時(shí)，溫度檢測(cè)電路Ul輸出低電平，且充電 電池的電壓低于所述電壓預(yù)設(shè)值時(shí)，電壓檢測(cè)電路U2輸出高電平，判斷單元U3輸出高電平 信號(hào)，NMOS管NI關(guān)斷，即自放電電路關(guān)斷。[0044]以上所述僅是本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯?，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種充電電池保護(hù)電路，其特征在于，包括溫度檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、判斷單元和自放電電路，其中所述溫度檢測(cè)電路檢測(cè)所述充電電池表面的溫度，并提供給所述判斷單元；所述電壓檢測(cè)電路連接在所述充電電池的兩極之間，檢測(cè)所述充電電池的輸出電壓；判斷單元的第一輸入端與所述溫度檢測(cè)電路相連，第二輸入端與所述電壓檢測(cè)電路相連，輸出端與所述自放電電路相連，當(dāng)所述充電電池的溫度高于溫度設(shè)定值且輸出電壓高于電壓設(shè)定值時(shí)，輸出控制所述自放電電路開啟的控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電電池保護(hù)電路，其特征在于所述溫度檢測(cè)電路內(nèi)設(shè)置有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，當(dāng)檢測(cè)到所述充電電池表面的溫度高于溫度預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出低電平信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電電池保護(hù)電路，其特征在于，所述電壓檢測(cè)電路檢測(cè)到所述充電電池的輸出電壓高于電壓設(shè)定值時(shí)，輸出低電平信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電電池保護(hù)電路，其特征在于，所述判斷單元為或非邏輯門電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電電池保護(hù)電路，其特征在于，所述自放電電路包括放電電阻和開關(guān)管，其中所述放電電阻的一端連接所述充電電池的正極，另一端連接所述開關(guān)管的第一端，所述開關(guān)管的第二端連接所述充電電池的負(fù)極，所述開關(guān)管的控制端連接所述判斷單元的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充電電池保護(hù)電路，其特征在于，所述開關(guān)管為N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述第一端為漏極、第二端為源極、控制端為柵極。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種充電電池保護(hù)電路，包括溫度檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、判斷單元和自放電電路，其中利用溫度檢測(cè)電路檢測(cè)充電電池的溫度，電壓檢測(cè)電路檢測(cè)充電電池的電壓，根據(jù)充電電池的溫度及電壓控制自放電電路的開通和關(guān)斷，具體的，當(dāng)充電電池的溫度高于溫度設(shè)定值，且輸出電壓高于電壓設(shè)定值時(shí)，開啟所述自放電電路，充電電池通過該自放電電路進(jìn)行放電，從而保證了充電電池在高溫環(huán)境下的安全性，并延長(zhǎng)了充電電池的使用壽命。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202840563SQ201220384390
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者李志強(qiáng), 何俐鵬, 顧大朋 申請(qǐng)人:信華精機(jī)有限公司