用于二次电池过放电后的强制充电保护电路制造技术

本实用新型专利技术揭露了一种用于二次电池过放电后的强制充电保护电路，该电路包含电路导通开关、释放单元、触发单元及比较单元。本实用新型专利技术在二次电池过放电的情况下，提供一个临时的电连接，保持二次电池与充电器的回路不断路；并在二次电池恢复工作状态时，取消临时电连接，让二次电池维持正常运作。这样可使二次电池在面临过放电状态时，不必由工作处卸下维修也能解决问题，减少维修的成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种强制充电保护电路，特别是涉及一种用于二次电池过放电后的强制充电保护电路。
技术介绍
二次电池，也就是所谓的充电电池，广泛地应用于许多产品中，诸如笔记本电脑、平板计算机、移动电话，甚至是大型电动车与机器人。虽然二次电池多由可充电电池芯串联或并联组成，然而，依照电源供应对象的不同，有着不同的输出电流与电量的规格。由于每个电池芯在组成二次电池的时，具有不同的特性，导致二次电池在使用时，无论充电或放电，都会存在电池芯之间不平衡的问题。不正常的运作会导致二次电池温度升高，减少电池的使用寿命甚至造成爆炸。其中，造成二次电池的使用寿命减少的原因，主要是过充电或过放电的操作。因此，一般二次电池中都会设置电池管理芯片用来解决以上的问题。参见图1，该图示出了一种现有的二次电池I的架构，其中包含了一个电池管理芯片2。二次电池I的电力主要的储存及供应来源是串联相接的数个电池芯3。电池管理芯片2连接到电池芯3的群组中，可以有效得知各个电池芯3的状态以动态平衡这些电池芯3。此外，电池管理芯片2和充电控制开关4及放电控制开关5组成一个充放电保护电路。其中充电控制开关4及放电控制开关5各由一个场效应晶体管与一个寄生二极管组成。该充放电保护电路进一步和一个终端单元6连接。终端单元6具有一个正极端6a、一个负极端6b及一个信息传输端6c。终端单元6可以是一个插座的形式，这要看其连接的对象决定是要进行充电或放电。电池管理芯片2可以经过信息传输端6c，将电池芯3的状态传送到二次电池I外部的管控系统中；或通过信息传输端6c接收来自管控系统的指示实现管理电池芯3。当终端单元6连接的对象是充电器时，电流经由正极端6a流向电池芯3，依次经过放电控制开关5与充电控制开关4后，最后通过负极端6b流回充电器。此时充电控制开关4与放电控制开关5维持开启的状态，电池管理芯片2通过电阻7知道电流的方向，进而知道目前是充电状态。而当终端单元6连接的对象是一个负载时，电流由电池芯3经由正极端6a流向负载；负载端也有电流经负极端6b、充电控制开关4与放电控制开关5流回至电池芯3，完成回路。此时充电控制开关4与放电控制开关5也为开启状态。电池管理芯片2也是靠电阻7的电流方向，知道目前是放电状态。当二次电池I在充电时，如果遇到了过充电的情况(也就是二次电池I的电压在充电中超过了额定最高电压值)时，电池管理芯片2会关掉充电控制开关4，保护二次电池I不再因继续充电而受伤害；相似地，当二次电池I在放电时，如果遇到了过放电的情况(也就是二次电池I的电压在放电中低于最低容许电压值)时，电池管理芯片2会关掉放电控制开关5，保护二次电池I不再因继续放电而无法恢复可充电性。当进行过充电保护时，由于二次电池I的电压会随着时间下降，当低于额定最高电压值后，电池管理芯片2可再度开启充电控制开关4，二次电池I恢复正常作业。然而，当进行过放电保护时，由于二次电池I的电压不可能恢复到正常运作电压，除非在电池外强制进行恢复动作，二次电池I无法恢复正常作业。对消费者而言，如果使用二次电池发生过放电保护而无法恢复正常运作时，他们一定认为是二次电池损毁，要求厂商退货；即便是厂商愿意拿可用的二次电池来替换，这一来一回的运送成本，也造成了厂商的损失。因此，如何在二次电池发生过放电保护后，有效重启二次电池正常运作，相关的电路设计亟待研发。
技术实现思路
为了解决上述的问题，本技术提供一种用于二次电池过放电后的强制充电保护电路。所述用于二次电池过放电后的强制充电保护电路包含电路导通开关，释放单元、触发单元和比较单元。其中，所述电路导通开关与二次电池中串联的充电控制开关及放电控制开关的两端并联相接，所述电路导通开关开启时电导通所述两端；释放单元适用于在接收释放电压后导通接地；触发单元连接到所述电路导通开关与所述释放单元，适用于在接收到触发讯号后，电导通所述电路导通开关与所述释放单元间的连接；比较单元电连接到所述二次电池，比较所述二次电池正极与负极的电压差与最低容许电压值；当所述电压差大于所述最低容许电压值时，提供正常电压给所述释放单元；当所述电压差小于所述最低容许电压值时，提供释放电压给所述释放单元。当所述释放单元导通接地且所述触发单元导通所述电路导通开关与所述释放单元间的电连接时，所述电路导通开关开启。在其中一个实施例中，所述触发单元连接到触发开关，所述触发开关开启时，所述触发讯号发出给所述触发单元。在其中一个实施例中，所述触发单元为硅控整流器。在其中一个实施例中，所述硅控整流器的闸极与所述触发开关连接，当所述触发开关开启时，所述闸极接收高电位电压。在其中一个实施例中，所述强制充电保护电路还包含电源，与所述电路导通开关连接，适用于提供所述电路导通开关运作所需的电力。在其中一个实施例中，所述比较单元为比较器。在其中一个实施例中，所述比较器的输入端连接到所述二次电池的电路信号源。在其中一个实施例中，所述电路信号源为所述二次电池的电池管理芯片的放电控制开关引脚或工作电压引脚。在其中一个实施例中，所述释放单元包含场效应晶体管与寄生二极管。在其中一个实施例中，所述电路导通开关为光親合继电器。本技术的有益效果是:本技术的用于二次电池过放电后的强制充电保护电路，在二次电池过放电的情况下，提供一个临时的电连接，保持二次电池与充电器的回路不断路；并在二次电池恢复工作状态时，取消临时电连接，让二次电池维持正常运作。这样可使二次电池在面临过放电状态时，不必由工作处卸下维修也能解决问题，减少维修的成本。【附图说明】图1为一种现有的二次电池架构；图2为本技术的强制充电保护电路与其连接的二次电池一实施的示意图；图3为本技术的强制充电保护电路一实施例的架构图；图4为本技术的强制充电保护电路中的触发单元与释放单元一实施例的示意图；图5为本技术的强制充电保护电路中比较单元一实施例的示意图；图6为本技术的强制充电保护电路中部分组件的时序表；其中，1-二次电池，2-电池管理芯片，3-电池芯，4-充电控制开关，5-放电控制开关，6-终端单元，6a-正极端，6b_负极端，6c_信息传输端，7_电阻，100- 二次电池，10a?10d-节点，110-电池芯，120-电池管理芯片，121-工作电压引脚，122-接地端引脚，123-充电控制开关引脚，124-放电控制开关引脚，125-电池讯号引脚，127-电阻，130-充电控制开关，140-放电控制开关，150-终端单元，150a-正极端，150b-负极端，150c-讯号端，200-强制充电保护电路，210-电路导通开关，220-释放单元，230-触发单元，240-比较单元，250-触发开关，260-电源，261-电源电路。【具体实施方式】为了使本技术的技术方案更加清楚，以下结合附图，对本技术的用于二次电池过后的强制充电保护电路作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术并不用于限定本技术。本技术将参照下列的实施方式进行更具体地描述。参阅图2至图6，本技术的实施例结合这些图式进行说明。在图2中示出了本技术的一种强制充电保护电路200。该强制充电保护电路200与一个二次电池100连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于二次电池过放电后的强制充电保护电路，其特征在于，包含：电路导通开关，与二次电池中串联的充电控制开关及放电控制开关的两端并联相接，所述电路导通开关开启时电导通所述两端；释放单元，适用于在接收释放电压后导通接地；触发单元，连接到所述电路导通开关与所述释放单元，适用于在接收到触发讯号后，电导通所述电路导通开关与所述释放单元之间的连接；以及比较单元，电连接到所述二次电池，比较所述二次电池的正极与负极的电压差与最低容许电压值；当所述电压差大于所述最低容许电压值时，提供正常电压给所述释放单元；当所述电压差小于所述最低容许电压值时，提供释放电压给所述释放单元；其中，当所述释放单元导通接地且所述触发单元导通所述电路导通开关与所述释放单元之间的电连接时，所述电路导通开关开启。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄保生，
申请(专利权)人：高达能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71