锂电池充电保护装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种锂电池充电保护装置及其控制方法，该装置包括电流检测电路、电压检测电路、MCU控制器、MOS开关电路和硬件熔断电路，电流检测电路、电压检测电路均与MCU控制器的输入端电连接，MCU控制器的输出端分别与MOS开关电路的输入端和硬件熔断电路的输入端电连接，且MOS开关电路的输出端和硬件熔断电路的输出端均与锂电池电连接；电压检测电路中电源电压检测单元的输入端与充电器电连接，电池电压检测单元的输入端与锂电池电连接，且电源电压检测单元的输出端和电池电压检测单元的输出端均与MCU控制器的输入端电连接。本发明专利技术独立于充电器与锂电池之外，无论充电器和锂电池双方是否有保护装置，在充电过程中保护锂电池及充电器的安全。

Lithium battery charging protection device and control method thereof

Protection device and charging control method of the invention discloses a lithium battery, which comprises a current detection circuit, voltage detection circuit, MCU controller, MOS switch circuit and hardware fuse circuit, current detection circuit, voltage detection circuit and MCU controller input end is electrically connected with the input end of the output power, MCU controller and respectively. MOS the input terminal of the switch circuit and the hardware circuit of the fuse connection, output and MOS output terminal of the switching circuit and the hardware circuit of the fuse is connected with a lithium battery voltage detection circuit; power supply voltage detecting unit is connected with the input terminal and the charger, the battery voltage detection unit is connected to the input end and the output of lithium battery. And the output end of a power supply voltage detection unit of the terminal and the battery voltage detection unit is connected with an input end of the MCU controller. The invention is independent of the charger and the lithium battery, and whether the charger and the lithium battery are protected by the two sides, the safety of the lithium battery and the charger can be protected during the charging process.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池保护
，尤其涉及一种锂电池充电保护装置及其控制方法。
技术介绍
市场上充电器的种类繁多品质参差不齐，通过都是充电器直接连接锂电池，在充电过程中保护功能可能不齐全；而锂电池自带保护电路也存在的保护功能是否齐全，是否存在失效的风险。由此可知，市场急需一种锂电充电保护装置，能够针对各个厂家不同的充电器和各种适用的锂电池，无论双方是否有保护装置，在充电过程中保护锂电池及充电器的安全。本方案的装置连接于充电器和锂电池中间，通过此保护装置更有效的保护充电过程的安全。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处，本专利技术提供一种锂电池充电保护装置及其控制方法，该保护装置独立于充电器与锂电池之外，针对各个厂家不同的充电器和各种适用的锂电池，无论双方是否有保护装置，在充电过程中保护锂电池及充电器的安全。为了达到上述目的，本专利技术一种锂电池充电保护装置，包括电流检测电路、电压检测电路、MCU控制器、MOS开关电路和硬件熔断电路，所述电流检测电路、电压检测电路均与MCU控制器的输入端电连接，所述MCU控制器的输出端分别与MOS开关电路的输入端和硬件熔断电路的输入端电连接，且所述MOS开关电路的输出端和硬件熔断电路的输出端均与锂电池电连接；所述电压检测电路包括电源电压检测单元和电池电压检测单元，所述电源电压检测单元的输入端与充电器电连接，所述电池电压检测单元的输入端与锂电池电连接，且所述电源电压检测单元的输出端和电池电压检测单元的输出端均与MCU控制器的输入端电连接；所述电流检测电路检测到充电器输入端电流后得到的模拟信号、电源电压检测单元检测到充电器的电压模拟信号、电池电压检测单元检测到锂电池的电压模拟信号后发送给MCU控制器处理，所述MCU控制器通过MOS开关电路控制对锂电池的充放电，且通过硬件熔断电路进行过流保护。其中，该保护装置还包括每节电池检测电路，所述每节电池检测电路通过其输入端检测锂电池的每节电池电压，且所述每节电池检测电路的输出端与MCU控制器的输入端电连接。其中，所述电流检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电阻的一端、第二电阻的一端、第三电阻的一端和充电器的接地端接地，所述第一电阻的另一端、第二电阻的另一端与第四电阻的一端连接后接地，且所述MCU控制器通过第一电阻的一端与第二电阻的一端连接的位置及第一电阻的另一端与第二电阻的另一端连接的位置检测电压来判断采样电流；所述第三电阻的另一端分别与第一电容的一端和第二电容的一端连接，所述第一电容的另一端分别与第四电阻的另一端和第三电容的一端连接，所述第二电容的另一端和第三电容的另一端连接后接地；所述电流检测电路通过第一电阻和第二电阻对充电器的电流进行采样，所述电流检测电路通过第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容和第三电容对采样后的电流进行滤波后发送给MCU控制器。其中，所述电源电压检测单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻和第四电容，所述第五电阻的一端与充电器的正极连接，所述第五电阻的另一端分别与第六电阻的一端和第七电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端与第四电容的一端连接后接地，所述第七电阻的另一端与第四电容的另一端连接后与MCU控制器的第一输入端电连接。其中，所述电池电压检测单元包括第八电阻、第九电阻、第十电阻和第五电容，所述第八电阻的一端与锂电池的正极连接，所述第八电阻的另一端分别与第九电阻的一端和第十电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端与第五电容的一端连接后接地，所述第十电阻的另一端与第五电容的另一端连接后与MCU控制器的第二输入端电连接。其中，所述MOS开关电路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第十一电阻，所述第一MOS管与第二MOS管并联后的源极与MCU控制器的接地端连接后接地，所述第十一电阻连接在第一MOS管与第二MOS管并联后的源极和栅极之间，且所述MCU控制器通过第一MOS管与第二MOS管并联后的栅极控制放电；所述第一MOS管与第二MOS管并联后的漏极连接在第三MOS管与第四MOS管并联后的漏极上，所述第三MOS管与第四MOS管并联后的源极与锂电池的接地端连接，且所述MCU控制器通过第三MOS管与第四MOS管并联后的栅极控制充电。其中，所述硬件熔断电路包括并联的第一熔丝保险和第二熔丝保险，充电器的正极分别与第一熔丝保险的第一端脚和第二熔丝保险的第一端脚连接，锂电池的正极分别与第一熔丝保险的第三端脚和第二熔丝保险的第三端脚连接，所述第一熔丝保险的第二端脚和第二熔丝保险的第二端脚均悬空，且所述MCU控制器分别通过第一熔丝保险的第四端脚和第二熔丝保险的第四端脚发送控制信号。其中，所述每节电池检测电路包括第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容和第十二电容，所述第十三电阻的一端、第十四电阻的一端、第十五电阻的一端、第十六电阻的一端、第十七电阻的一端、第十八电阻的一端、第十九电阻的一端依次与锂电池对应的每节电池电压端连接，所述第十三电阻的另一端、第十四电阻的另一端、第十五电阻的另一端、第十六电阻的另一端、第十七电阻的另一端、第十八电阻的另一端、第十九电阻的另一端均与MCU控制器的输入端电连接，所述第六电容连接在第十二电阻的另一端与第十三电阻的另一端之间，所述第七电容连接在第十三电阻的另一端与第十四电阻的另一端之间，所述第八电容连接在第十四电阻的另一端与第十五电阻的另一端之间，所述第九电容连接在第十六电容的另一端与第十七电阻的另一端之间，所述第十电容连接在第十七电阻的另一端与第十八电阻的另一端之间，所述第十一电容的一端与第十八电阻的另一端连接，所述第十二电容的一端与第十九电阻的另一端连接，所述第十二电容的另一端与第十一电容的另一端连接后接地，且所述第十九电阻的一端通过第二十电阻接地。为了实现上述目的，本专利技术还提供一种锂电池充电保护装置的控制方法，包括以下步骤：步骤1，充电器通过该保护装置与锂电池连接并启动；步骤2，电池电压检测单元对锂电池的电压进行检测，电源电压检测单元对充电器的电压进行检测，且电流检测电路对充电器输入端电流进行检测后得到信号；步骤3，MCU控制器接收到信号后进行模拟处理及运算，若电流检测电路检测到充电器输入端的电流过大，则MCU控制器控制硬件熔断电路切断，停止给锂电池供电；若充电电流正常，则执行步骤4；步骤4，充电器持续给锂电池充电。其中，所述步骤3具体为：若电流检测电路检测到充电器输入端的电流过大，则MCU控制器给硬件熔断电路中第一熔丝保险的第四端脚和第二熔丝保险的第四端脚熔断信号，第一熔丝保险和第二熔丝保险熔断后，MCU控制器切断对锂电池的充电。本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术的锂电池充电保护装置及其控制方法，MCU控制器作为主控中心，电流检测电路检测充电器输入端电流后发送给MCU控制器，电源电压检测单元检测充电器的电压模拟信号后发送给MCU控制器，且电池电压检测单元检测到锂电池的电压模拟信号后发送给MCU控制器处理，MCU控制器根据接收到的信号进行模拟处理及运算，对MOS开关电路和硬件熔断电路进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池充电保护装置，其特征在于，包括电流检测电路、电压检测电路、MCU控制器、MOS开关电路和硬件熔断电路，所述电流检测电路、电压检测电路均与MCU控制器的输入端电连接，所述MCU控制器的输出端分别与MOS开关电路的输入端和硬件熔断电路的输入端电连接，且所述MOS开关电路的输出端和硬件熔断电路的输出端均与锂电池电连接；所述电压检测电路包括电源电压检测单元和电池电压检测单元，所述电源电压检测单元的输入端与充电器电连接，所述电池电压检测单元的输入端与锂电池电连接，且所述电源电压检测单元的输出端和电池电压检测单元的输出端均与MCU控制器的输入端电连接；所述电流检测电路检测到充电器输入端电流后得到的模拟信号、电源电压检测单元检测到充电器的电压模拟信号、电池电压检测单元检测到锂电池的电压模拟信号后发送给MCU控制器处理，所述MCU控制器通过MOS开关电路控制对锂电池的充放电，且通过硬件熔断电路进行过流保护。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池充电保护装置，其特征在于，包括电流检测电路、电压检测电路、MCU控制器、MOS开关电路和硬件熔断电路，所述电流检测电路、电压检测电路均与MCU控制器的输入端电连接，所述MCU控制器的输出端分别与MOS开关电路的输入端和硬件熔断电路的输入端电连接，且所述MOS开关电路的输出端和硬件熔断电路的输出端均与锂电池电连接；所述电压检测电路包括电源电压检测单元和电池电压检测单元，所述电源电压检测单元的输入端与充电器电连接，所述电池电压检测单元的输入端与锂电池电连接，且所述电源电压检测单元的输出端和电池电压检测单元的输出端均与MCU控制器的输入端电连接；所述电流检测电路检测到充电器输入端电流后得到的模拟信号、电源电压检测单元检测到充电器的电压模拟信号、电池电压检测单元检测到锂电池的电压模拟信号后发送给MCU控制器处理，所述MCU控制器通过MOS开关电路控制对锂电池的充放电，且通过硬件熔断电路进行过流保护。2.根据权利要求1所述的锂电池充电保护装置，其特征在于，该保护装置还包括每节电池检测电路，所述每节电池检测电路通过其输入端检测锂电池的每节电池电压，且所述每节电池检测电路的输出端与MCU控制器的输入端电连接。3.根据权利要求1所述的锂电池充电保护装置，其特征在于，所述电流检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电阻的一端、第二电阻的一端、第三电阻的一端和充电器的接地端接地，所述第一电阻的另一端、第二电阻的另一端与第四电阻的一端连接后接地，且所述MCU控制器通过第一电阻的一端与第二电阻的一端连接的位置及第一电阻的另一端与第二电阻的另一端连接的位置检测电压来判断采样电流；所述第三电阻的另一端分别与第一电容的一端和第二电容的一端连接，所述第一电容的另一端分别与第四电阻的另一端和第三电容的一端连接，所述第二电容的另一端和第三电容的另一端连接后接地；所述电流检测电路通过第一电阻和第二电阻对充电器的电流进行采样，所述电流检测电路通过第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容和第三电容对采样后的电流进行滤波后发送给MCU控制器。4.根据权利要求1所述的锂电池充电保护装置，其特征在于，所述电源电压检测单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻和第四电容，所述第五电阻的一端与充电器的正极连接，所述第五电阻的另一端分别与第六电阻的一端和第七电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端与第四电容的一端连接后接地，所述第七电阻的另一端与第四电容的另一端连接后与MCU控制器的第一输入端电连接。5.根据权利要求1所述的锂电池充电保护装置，其特征在于，所述电池电压检测单元包括第八电阻、第九电阻、第十电阻和第五电容，所述第八电阻的一端与锂电池的正极连接，所述第八电阻的另一端分别与第九电阻的一端和第十电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端与第五电容的一端连接后接地，所述第十电阻的另一端与第五电容的另一端连接后与MCU控制器的第二输入端电连接。6.根据权利要求1所述的锂电池充电保护装置，其特征在于，所述MOS开关电路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第十一电阻，所述第一MOS管与第二MO...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波海，
申请(专利权)人：深圳市格瑞普电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44