一种锂电池输出短路保护的加速电路及锂电池充放电电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种锂电池输出短路保护的加速电路及锂电池充放电电路，由三极管Q3和Q4，电阻R3、R6、R9、R10和R11，二极管D1，稳压二极管Z3，电容C1和C2等器件组成加速电路，该电路在电池输出短路时加速断开放电MOS，避免危险进一步升级，而且可以配合各种短路保护方案使用，在主短路保护方案失效时仍然有效，设计原理简单、可靠，移植性好，具有广泛的应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池输出短路保护的加速电路及锂电池充放电电路


[0001]本技术涉及锂电池
，特别是涉及一种锂电池输出短路保护的加速电路及锂电池充放电电路。

技术介绍

[0002]随着时代的发展和社会的进步，锂电池在各行各业被广泛的应用，在使用过程中需要保证锂电池的可靠性和稳定性。锂电池具有高储能密度、自放电率低，寿命长等优点，缺点是安全性差，有发生爆炸风险，故需要保护控制电路，避免锂电池出现过充、过放或短路等情况发生。尤其在短路情况下电池会产生很大的电流，同时会急剧升温，极易引发火灾导致财产损失和人员伤亡。现有技术主要是通过MCU采集电池动力回路的电流，因为短路时的电流远远大于正常充、放电时的电流，根据电流判断当前状态是否为短路状态或是正常充、放电状态，确定状态后MCU作出不同的驱动控制方法，该方案易定制化，适用范围广，但是成本较高，灵活性相对较差。另外一种是锂电池管理芯片自带的短路保护功能，这种方案电路简单，稳定性高，但不能够移植，并且以上两种技术在MCU判断电流功能或IC判断短路功能失效时，不能及时切断动力回路，危险性极高。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是：针对现有技术中的不足，本技术提供一种锂电池输出短路保护的加速电路及锂电池充放电电路，该电路在现有技术基础上有所创新，在电池输出短路时加速断开放电MOS管，避免危险进一步升级，而且可以配合各种短路保护方案使用，在主短路保护方案失效时该电路仍然有效。该设计原理简单、可靠，移植性好，具有广泛的应用前景。
[0004]本技术解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种锂电池输出短路保护的加速电路，包括三极管Q3和Q4，电阻R3、R6、R9、R10和R11，二极管D1，稳压二极管Z3，电容C1和C2，所述三极管Q4的集电极依次串联电阻 R9和R6后引出第一连接端A，三极管Q4的发射极连接稳压二极管Z3的阳极，稳压二极管Z3的阴极引出第二连接端B，电阻R10和R11串联后，电阻R10 的另一端依次连接电容C1和C2后并连接至第一连接端A，电阻R11的另一端连接至三极管Q4的发射极，三极管Q4的基极连接至电阻R10和R11的公共端，所述二极管D1的阳极连接三极管Q4的基极，阴极连接三极管Q4的发射极，三极管Q3的发射极连接至第一连接端A，三极管Q3的基极连接至电阻R6和 R9的公共端，三极管Q3的集电极串接电阻R3后引出第三连接端C；所述第一连接端A连接至充放电接口的正极端P+；所述第二连接端B连接至充电MOS 管和放电MOS管的公共端上；所述第三连接端C连接至电池管理IC的放电控制信号端。
[0005]作为优选，所述三极管Q3为NPN型，所述三极管Q4为PNP型。
[0006]一种锂电池充放电电路，包括上述的加速电路，还包括电池管理IC以及与电池管理IC电连接的充电电路、放电电路、电压采样电路和电流采样电路，其中，充电电路用于对
锂电池进行充电控制；放电电路用于对锂电池进行放电控制；电压采样电路用于采集锂电池的电压；电流采样电路用于采集充放电回路中的电流。
[0007]具体的，所述充电电路包括充电MOS管Q1，稳压二极管Z2，电阻R1、 R4和R7，所述充电MOS管Q1的栅极依次串接电阻R4和R7后连接至电池管理IC的充电控制信号端，充电MOS管Q1的源极引出与锂电池正极B+的连接端，充电MOS管Q1的漏极引出线与第二连接端B连接；电阻R1的一端连接充电MOS管Q1源极，另一端连接至电阻R4和R7的公共引出端；稳压二极管 Z2并联在电阻R1两端，且稳压二极管Z2的阳极与充电MOS管Q1源极连接。
[0008]具体的，所述放电电路包括放电MOS管Q2，稳压二极管Z1，电阻R2、 R5和R8，所述放电MOS管Q2的栅极依次串接电阻R5和R8后连接至电池管理IC的放电控制信号端，放电MOS管Q2的源极引出线作为充放电接口的正极端P+，放电MOS管Q2的漏极引出线与第二连接端B连接；电阻R2的一端连接放电MOS管Q2源极，另一端连接至电阻R5和R8的公共引出端；稳压二极管Z1并联在电阻R2两端，且稳压二极管Z1的阳极与放电MOS管Q2源极连接。
[0009]本技术的有益效果是：本技术提供的一种锂电池输出短路保护的加速电路及锂电池充放电电路，可以在电池有输出短路时通过短路保护加速电路下拉放电驱动电压以断开放电MOS管，从而达到保护充放电MOS管以及电芯的效果，避免损坏。其设计原理简单，主要是依靠短路或过流时放电口电压突然下降，触发加速电路启动以加速关闭放电MOS，该功能的实现仅需依靠三极管、电阻电容等被动元件，可降低设计成本，且电路可靠。
附图说明
[0010]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。
[0011]图1是本技术加速电路及锂电池充放电电路的电路原理图。
具体实施方式
[0012]现在结合附图对本技术作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。
[0013]如图1所示，本技术的一种锂电池充放电电路，包括一种锂电池输出短路保护的加速电路，还包括电池管理IC以及与电池管理IC电连接的充电电路、放电电路、电压采样电路、电流采样电路和温度采样电路，其中，充电电路用于对锂电池进行充电控制；放电电路用于对锂电池进行放电控制；电压采样电路用于采集锂电池的电压；电流采样电路用于采集充放电回路中的电流；温度采样电路用于采集电池的温度。
[0014]所述充电电路包括充电MOS管Q1，稳压二极管Z2，电阻R1、R4和R7，所述充电MOS管Q1的栅极依次串接电阻R4和R7后连接至电池管理IC的充电控制信号端，充电MOS管Q1的源极引出与锂电池正极B+的连接端，充电 MOS管Q1的漏极引出线与第二连接端B连接；电阻R1的一端连接充电MOS 管Q1源极，另一端连接至电阻R4和R7的公共引出端；稳压二极管Z2并联在电阻R1两端，且稳压二极管Z2的阳极与充电MOS管Q1源极连接。
[0015]所述放电电路包括放电MOS管Q2，稳压二极管Z1，电阻R2、R5和R8，所述放电MOS管Q2的栅极依次串接电阻R5和R8后连接至电池管理IC的放电控制信号端，放电MOS管Q2的源极引出线作为充放电接口的正极端P+，放电MOS管Q2的漏极引出线与第二连接端B连接；电阻R2的一端连接放电MOS 管Q2源极，另一端连接至电阻R5和R8的公共引出端；稳压二极管
Z1并联在电阻R2两端，且稳压二极管Z1的阳极与放电MOS管Q2源极连接。
[0016]充电MOS管Q1用于锂电池充电保护，如果充电过压，电池管理IC的充电控制信号端输出不驱动电压，充电MOS管Q1关断；放电MOS管Q2用于锂电池放电保护，如果放电欠压，电池管理IC的放电控制信号端输出不驱动电压，放电MOS管Q2关断。
[0017]电流采样电路采用检流电阻R12实现，检流电阻R12串接在充放电回路上，且检流电阻R1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池输出短路保护的加速电路，其特征在于：包括三极管Q3和Q4，电阻R3、R6、R9、R10和R11，二极管D1，稳压二极管Z3，电容C1和C2，所述三极管Q4的集电极依次串联电阻R9和R6后引出第一连接端A，三极管Q4的发射极连接稳压二极管Z3的阳极，稳压二极管Z3的阴极引出第二连接端B，电阻R10和R11串联后，电阻R10的另一端依次连接电容C1和C2后并连接至第一连接端A，电阻R11的另一端连接至三极管Q4的发射极，三极管Q4的基极连接至电阻R10和R11的公共端，所述二极管D1的阳极连接三极管Q4的基极，阴极连接三极管Q4的发射极，三极管Q3的发射极连接至第一连接端A，三极管Q3的基极连接至电阻R6和R9的公共端，三极管Q3的集电极串接电阻R3后引出第三连接端C；所述第一连接端A连接至充放电接口的正极端P+；所述第二连接端B连接至充电MOS管和放电MOS管的公共端上；所述第三连接端C连接至电池管理IC的放电控制信号端。2.如权利要求1所述的锂电池输出短路保护的加速电路，其特征在于：所述三极管Q3为NPN型，所述三极管Q4为PNP型。3.一种锂电池充放电电路，其特征在于：包括如权利要求1或2所述的加速电路，还包括电池管理IC以及与电池管理IC电连接的充电电路、放电电路、电压采样电路和电流采样电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周树清，张宏俊，
申请(专利权)人：八方新能源苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：