一种锂电池充放电管理的多保护电路的制作方法
本技术涉及锂电池充放电管理及保护,尤其是一种锂电池充放电管理的多保护电路。
背景技术:
1、随着电池技术与集成电路的持续迭代,锂电池电子产品已广泛融入日常生活。在可更换锂电池的产品中,普通用户因缺乏电路、电池知识,常误用参数不符的电池,由此轻则损毁设备,重则引发爆炸,安全风险显著。目前市面产品的防护措施存在明显局限:仅靠结构防反接无法应对超压电池,易致驱动ic烧毁;仅具备上电防反接,又缺失充电场景的防护,难以实现全面保护。
2、针对上述痛点,本文提出的电路设计核心在于过压保护、上电防反接、充电防反接三大功能,精准覆盖用户误用电池的关键风险场景,形成完整防护链条。
技术实现思路
1、为克服现有技术的缺点,本实用新型提供一种锂电池充放电管理的多保护电路,可以实现过压保护、上电防反接、充电防反接三大功能,精准覆盖用户误用电池的关键风险场景,形成完整防护链条,提升锂电池充放电系统的安全性与可靠性。
2、一种锂电池充放电管理的多保护电路,包括锂电池,以及与所述锂电池形成充放电回路的充电防反接单元、上电防反接单元和过压保护单元;其中,
3、所述充电防反接单元包括第一三极管q1、第二mos管q2和充电ic;在所述锂电池正常充电时,所述第一三极管q1为充电电流提供从所述充电ic至所述锂电池的主路径,同时,所述第二mos管q2导通,形成充电回路;在所述锂电池反接时,所述第二mos管q2切断所述充电回路;
4、所述上电防反接单元包括第三mos管q3;在所述锂电池正常上电时,所述第三mos管q3导通并为后级电路提供供电路径,形成供电回路;在所述锂电池上电反接时,所述第三mos管q3截止,切断所述供电回路;
5、所述过压保护单元包括第四三极管q4、第五mos管q5和驱动ic;在所述驱动ic电压正常时,所述第四三极管q4导通和所述第五mos管q5导通,形成放电回路,同时,所述第四三极管q4为所述第五mos管q5提供驱动电压;在所述驱动ic过压时,所述第四三极管q4切断所述驱动电压,所述第五mos管q5截止,切断所述放电回路。
6、可选的,所述充电防反接单元还包括:第一分压电阻r1、第二分压电阻r2、第三分压电阻r3、第四分压电阻r4和第五分压电阻r5;
7、所述第一三极管q1的发射极接所述充电ic的bat+端,所述第一三极管q1的集电极接所述第五分压电阻r5一端;所述第一三极管q1的基极通过所述第一分压电阻r1接所述充电ic的bat+端,同时通过所述第二分压电阻r2接所述第二mos管q2的源极;所述第二mos管q2的漏极接所述充电ic的gnd端,所述第二mos管的源极通过所述第四分压电阻r4接所述锂电池负极路径;所述第二mos管q2的栅极通过所述第三分压电阻r3接所述第二分压电阻r2与所述第二mos管q2的源极的连接点。
8、可选的,所述上电防反接单元还包括下拉电阻r6;
9、所述第三mos管q3的漏极接所述锂电池的正极路径,所述第三mos管q3的源极接所述锂电池的负极路径;所述第三mos管q3的栅极通过所述下拉电阻r6接所述锂电池的负极路径。
10、可选的,所述过压保护单元还包括第七分压检测电阻r7、第八分压检测电阻r8、第九栅极驱动电阻r9;
11、所述第七分压检测电阻r7的一端接所述锂电池的正极路径,另一端接所述第八分压检测电阻r8的一端和所述第四三极管q4的基极;所述第八分压检测电阻r8的另一端接所述锂电池的负极路径;所述第四三极管q4的发射极接所述锂电池的负极路径,所述第四三极管q4的集电极通过所述第九栅极驱动电阻r9接所述第五mos管q5的栅极;所述第五mos管q5的漏极接所述驱动ic的bat+端,所述第五mos管q5的源极接所述驱动ic的gnd端。
12、可选的,所述第一三极管q1为pnp三极管,第四三极管q4为npn三极管;所述第二mos管q2、所述第三mos管q3、所述第五mos管q5均为n沟道mos管。
13、本实用新型提供的锂电池充放电管理的多保护电路,通过充电防反接单元、上电防反接单元和过压保护单元三个单元模块的协同作用,整体提升了锂电池充放电管理系统的安全性、可靠性,降低了电路维护成本。
14、与现有技术相比,本实用新型提供的技术方案具有以下有益效果:
15、1)充电防反接功能:覆盖易被忽视的充电场景。若用户反装电池后误判 “设备无法使用是因电池没电”,进而尝试充电,该功能可及时拦截反向充电电流,避免充电 ic 烧毁,弥补了传统防护仅覆盖上电、缺失充电保护的漏洞。
16、2)上电防反接功能:聚焦电池安装环节的风险。当用户不小心反装电池并上电时,电路会快速切断危险回路,阻止电流反向冲击,从源头防止电路元件因正负极接反受损,强化了上电初始阶段的安全防护;
17、3)过压保护功能:专门解决“电池输出电压高于产品工作电压”的问题。当用户误用超压电池时,电路可实时监测电压,一旦超过安全阈值立即启动保护,避免驱动 ic 因过压被烧毁,填补了传统结构防反接无法应对超压风险的空白;
18、此外,该电路方案还具备成本低廉、占用空间小、可灵活设置保护电压的优势:低成本与小体积适配各类中小型电子产品的设计需求,可调节保护电压则能兼容不同规格的锂电池。综上,这套集成 “过压保护+上电防反接+充电防反接”的电路设计,不仅全面解决了现有防护的短板,更能提升产品品质,成为提醒用户规范操作、守护设备与用户安全的最后一道关键防线。
19、综上所述,通过三个单元模块的集成设计,全面实现了锂电池充放电过程中的多维度保护,具有显著的实用性和推广价值。
1.一种锂电池充放电管理的多保护电路,其特征在于,包括锂电池,以及与所述锂电池形成充放电回路的充电防反接单元、上电防反接单元和过压保护单元;其中,
2.如权利要求1所述的锂电池充放电管理的多保护电路,其特征在于,所述充电防反接单元还包括:第一分压电阻r1、第二分压电阻r2、第三分压电阻r3、第四分压电阻r4和第五分压电阻r5;
3.如权利要求1所述的锂电池充放电管理的多保护电路,其特征在于,所述上电防反接单元还包括下拉电阻r6;
4.如权利要求1所述的锂电池充放电管理的多保护电路,其特征在于,所述过压保护单元还包括第七分压检测电阻r7、第八分压检测电阻r8、第九栅极驱动电阻r9;
5.如权利要求1至4任一项所述的锂电池充放电管理的多保护电路,其特征在于,所述第一三极管q1为pnp三极管,第四三极管q4为npn三极管;所述第二mos管q2、所述第三mos管q3、所述第五mos管q5均为n沟道mos管。
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