一种具有身份识别的锂电池保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池保护技术领域，具体涉及一种具有身份识别的锂电池保护电路。


背景技术：

2.目前，随着科技地迅速发展，智能产品越来越多地应用到人们的生活中。人们在生活和工作中都会感受到智能的电子产品带来的便利。人们使用智能产品的同时也会承受一定的身体压力，比如：久坐、久玩等。此时就需要缓解身体压力，舒缓紧张的肌肉，传统的做法是去找按摩师进行中医按摩，这就需要可以找到按摩师、到达按摩师地点和等待按摩师理疗，这个过程需要很长的时间进行，使得一些人们很难去做按摩，进行缓解身体压力，舒缓紧张的肌肉。因此，为了解决按摩难的问题，按摩器具便产生，然而，现在的按摩器具操作不灵敏，电池供电耗电大，电路供电效率低，会存在静电的影响，没有自保护电源等问题，这些问题严重影响电源的供电效果，如锂电池的供电，也影响按摩机的有效使用。
3.因此，针对以上问题，现有的锂电池供电有待进一步改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了克服按摩器具等的操作不灵敏，电池供电耗电大，电路供电效率低，会存在静电的影响，没有自保护电源等问题。对锂电池保护电路进行合理化设计，采用电源启动电路、静电保护电路、低耗启动电路、mcu控制电路、工作状态指示电路、稳压供电电路和输出控制电路，可以有效地实现操作灵敏，降低电池供电的损耗，提升电路供电效率，防止静电的影响，具有自保护电源和自保护锂电池保护功能的效果；采用电源启动电路，可以有效地实现电池的安全且稳定的供电，还可以实现在电路启动前降低耗电，在允许供电电池下，正常供电，避免其他不匹配电池的损害；采用静电保护电路，可以有效地实现防止静电的影响，避免锂电池保护电路的损害和损耗；采用mcu控制电路，可以有效地实现按摩器具等的智能化控制，还可以实现锂电池的身份识别、过温保护、过流保护和低压保护功能；采用稳压供电电路，可以有效地实现提供给mcu控制电路稳定电压；采用工作状态指示电路，可以实现对应功能的指示；采用输出控制电路和外接外部用电器，可以有效地实现按摩器等的工作。除了具备常规锂电池的保护功能外，还可以识别锂电池的身份，保证可靠使用专用锂电池，对于其他假冒的锂电池则不能启动输出，确保用电设备的安全。
5.本实用新型的技术方案具体如下：
6.一种具有身份识别的锂电池保护电路，所述锂电池保护电路包括：电源启动电路、静电保护电路、mcu控制电路、工作状态指示电路、稳压供电电路和输出控制电路，所述电源启动电路的正极输出端连接所述mcu控制电路的输入端、稳压供电电路的输入端和输出控制电路的正极输入端，所述稳压供电电路的输出端连接所述mcu控制电路的稳压输入端，所述电源启动电路的负极输出端并联连接所述静电保护电路的输入端、所述输出控制电路的负极输入端和所述mcu控制电路的驱动信号端，所述静电保护电路的输出端连接所述mcu控
制电路的信号端，所述mcu控制电路的输出端连接所述工作状态指示电路的输入端，所述工作状态指示电路的输出端连接所述电源启动电路的负极输出端，所述输出控制电路的输出端连接外部用电器。
7.进一步地，所述电源启动电路包括直流电源bat、保险丝f1、电阻r
‑
tool、热敏电阻ntc和低耗启动电路，所述直流电源bat的正极输出端连接所述保险丝f1的一端，所述保险丝f1的另一端连接所述低耗启动电路的输入端，所述低耗启动电路的输出端并联连接所述mcu控制电路的输入端和稳压供电电路的输入端，所述直流电源bat的负极输出端并联连接所述电阻r
‑
tool的一端和热敏电阻ntc的一端，所述电阻r
‑
tool的另一端并联连接所述静电保护电路的第一输出端和mcu控制电路的第一信号端，所述mcu控制电路的第一信号端用于接收所述电阻r
‑
tool的电信号，所述热敏电阻ntc的另一端并联连接所述静电保护电路的第二输出端和mcu控制电路的第二信号端，所述mcu控制电路的第二信号端用于接收热敏电阻ntc的电信号。
8.进一步地，所述直流电源bat选用锂电池。
9.进一步地，所述静电保护电路包括esd器件dz2和esd器件dz3，所述esd器件dz2的正极连接所述电源启动电路的负极输出端，所述esd器件dz2的负极连接所述mcu的第一信号端，所述esd器件dz3的正极连接所述电源启动电路的负极输出端，所述esd器件dz3的负极连接所述mcu控制电路的第二信号端。
10.进一步地，所述低耗启动电路包括开关s1、in接口和out接口，所述in接口的“1”端子并联连接所述保险丝f1的另一端和输出控制电路的正极输入端，所述in接口的“2”端子并联连接所述mcu控制电路的输入端和稳压供电电路的输入端，所述out接口的“1”端子连接开关s1的一端，所述开关s1的另一端连接所述out接口的“2”端子，所述in接口与所述out接口进行连接或者断开。
11.进一步地，所述mcu控制电路包括信号检测电路和mcu电路，所述信号检测电路的输入端连接所述电源启动电路的信号输出端，所述信号检测电路的输出端连接所述mcu电路的信号输入端，所述mcu控制电路的输出端连接所述工作状态指示电路的输入端。
12.进一步地，所述信号检测电路包括r
‑
tool电阻检测电路、ntc温度检测电路、电流检测电路和电压检测电路，所述r
‑
tool电阻检测电路的输入端、ntc温度检测电路的输入端、电流检测电路的输入端和电压检测电路的输入端连接所述电源启动电路的信号输出端，所述r
‑
tool电阻检测电路的输出端、ntc温度检测电路的输出端、电流检测电路的输出端和电压检测电路的输出端连接所述mcu电路的信号输入端。
13.如此设置，r
‑
tool电阻检测电路在连接锂电池后马上进行身份识别，如果符合要求，电路就可以启动工作，如果识别错误，电路进行关机。电压检测电路开机还在正在工作时，检测锂电池电压如果处于低电量状态，停止启动输出。ntc温度检测电路可以检测锂电池内部温度，如果环境温度或者工作温度超过设定安全范围，停止输出。电流检测电路在启动输出工作时，如果电流超过设定值，电路保护断开，停止输出，然后关机。保险丝在电路出现异常大电流，保护电路失效时，进行熔断保护。
14.进一步地，所述mcu控制电路包括芯片u1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、二极管d1和pmos管q2，所述芯片u1的“1”端子并联连接所述电容c3的一端、pmos
管q2的源极和稳压供电电路的输出端，所述电容c3的另一端连接所述电源启动电路的负极输出端，所述pmos管q2的漏极并联连接所述工作状态指示电路的第一输入端和电阻r2的一端，所述芯片u1的“2”端子并联连接所述工作状态指示电路的第二输入端和电阻r13的一端，所述电阻r13的另一端连接输出控制电路的信号端，所述芯片u1的“3”端子并联连接电阻r14的一端和pmos管q2的栅极，所述电阻r14的另一端连接所述pmos管q2的源极，所述电阻r2的另一端并联连接电阻r10的一端和所述静电保护电路的第一输出端，所述电阻r10的另一端并联连接所述芯片u1的“5”端子和电容c4的一端，所述电容c4的另一端连接所述电源启动电路的负极输出端，所述芯片u1的“6”端子并联连接所述电阻r9的一端和电容c5的一端，所述电容c5的另一端连接所述电源启动电路的负极输出端，所述电阻r9的另一端连接所述电阻r1的一端和所述静电保护电路的第二输出端，所述电阻r1的另一端连接所述pmos管的漏极，所述芯片u1的“7”端子并联连接所述电阻r3的一端、电容c6的一端和电阻r4的一端，所述电阻r3的另一端连接所述电源启动电路的负极输出端，所述电阻r4的另一端连接所述低耗启动电路的输出端，所述电容c6的另一端连接所述电源启动电路的负极输出端，所述芯片u1的“8”端子连接所述电源启动电路的负极输出端，所述芯片u1的“4”端子并联连接电阻r8的一端、电容c7的一端和二极管d1的正极，所述电容c7的另一端和二极管d1的负极共接所述电源启动电路的负极输出端，所述电阻r8的另一端并联连接所述电阻r11的一端和电阻r12的一端，所述电阻r11的另一端和电阻r12的另一端共接所述电源启动电路的负极输出端。
15.进一步地，所述稳压供电电路包括稳压管u2、电容c1、电容c2和电阻r5，所述电阻r5的一端连接所述低耗启动电路的输出端，所述电阻r5的另一端并联连接电容c1的一端和稳压管u2的“3”端子，所述稳压管u2的“3”端子设为稳压管u2的输入端，所述稳压管u2的“2”端子并联连接电容c2的一端和所述mcu控制电路的稳压输入端，所述稳压管u2的“2”端子设为稳压管u2的输出端，所述稳压管u2的“1”端子、所述电容c1的另一端和所述电容c2的另一端共接所述电源启动电路的负极输出端。
16.进一步地，所述工作状态指示电路包括电阻r6、发光二极管led1、电阻r7和发光二极管led2，所述电阻r6的一端连接所述mcu控制电路的第一输出端，所述电阻r6的另一端连接所述发光二极管led1的正极，所述发光二极管led1的负极连接所述电源启动电路的负极输出端，所述电阻r7的一端连接所述mcu控制电路的第二输出端，所述电阻r7的另一端连接所述发光二极管led2的正极，所述发光二极管led2的负极连接所述电源启动电路的负极输出端。
17.如此设置，r
‑
tool电阻检测电路在连接锂电池后马上进行身份识别，如果符合要求，电路就可以启动工作，工作状态指示灯led1
‑
2发光指示正常。如果识别错误，指示灯led1就发出警示闪烁，然后关机。电压检测电路开机还在正在工作时，检测锂电池电压如果处于低电量状态，指示灯led1就发出警示闪烁，停止启动输出。ntc温度检测电路可以检测锂电池内部温度，如果环境温度或者工作温度超过设定安全范围，指示灯led1就发出警示闪烁，停止输出。电流检测电路在启动输出工作时，如果电流超过设定值，电路保护断开，停止输出，工作指示灯led2灭，指示灯led1发出警示闪烁，然后关机。
18.进一步地，所述输出控制电路包括二极管d2、esd器件dz1、电容c8、输出接口out和芯片q1，所述芯片q1的“1”端子、“2”端子和“3”端子共接所述电源启动电路的负极输出端，
所述芯片q1的“4”端子连接所述mcu控制电路的输出端，所述芯片q1的“5”端子、“6”端子、“7”端子和“8”端子共接电容c8的一端、esd器件dz1的负极、输出接口out的“2”端子和二极管d2的正极，所述电容c8的另一端和esd器件dz1的正极共接所述电源启动电路的负极输出端，所述二极管d2的负极与输出接口out的“1”端子共接电源启动电路的正极输出端。
19.进一步地，所述稳压管u2的型号为7550型号。
20.进一步地，所述芯片q1为场效应管芯片。
21.进一步地，所述外部用电器为按摩电机。
22.进一步地，所述直流电源bat选用自保护电源。
23.有益效果
24.本实用新型通过对锂电池保护电路进行合理化设计，采用电源启动电路、静电保护电路、低耗启动电路、mcu控制电路、工作状态指示电路、稳压供电电路和输出控制电路，可以有效地实现操作灵敏，降低电池供电的损耗，提升电路供电效率，防止静电的影响，具有自保护电源和自保护锂电池保护功能的效果；采用电源启动电路，可以有效地实现电池的安全且稳定的供电，还可以实现在电路启动前降低耗电，在允许供电电池下，正常供电，避免其他不匹配电池的损害；采用静电保护电路，可以有效地实现防止静电的影响，避免锂电池保护电路的损害和损耗；采用mcu控制电路，可以有效地实现按摩器具等的智能化控制，还可以实现锂电池的身份识别、过温保护、过流保护和低压保护功能；采用稳压供电电路，可以有效地实现提供给mcu控制电路稳定电压；采用工作状态指示电路，可以实现对应功能的指示；采用输出控制电路和外接外部用电器，可以有效地实现按摩器等的工作。该保护电路具备常规锂电池的保护功能外，还可以识别锂电池的身份，保证可靠使用专用锂电池，对于其他假冒的锂电池则不能启动输出，确保按摩器等用电设备的安全。
附图说明
25.图1为本实用新型一种具有身份识别的锂电池保护电路结构示意图。
26.附图标号：1、电源启动电路；2、静电保护电路；3、低耗启动电路；4、mcu控制电路；5、稳压供电电路；6、输出控制电路。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.参阅图1所示，本实用新型提供的一种具有身份识别的锂电池保护电路，所述锂电池保护电路包括：电源启动电路1、静电保护电路2、mcu控制电路4、工作状态指示电路、稳压供电电路5和输出控制电路6，所述电源启动电路的正极输出端连接所述mcu控制电路的输入端、稳压供电电路的输入端和输出控制电路的正极输入端，所述稳压供电电路的输出端连接所述mcu控制电路的稳压输入端，所述电源启动电路的负极输出端并联连接所述静电保护电路的输入端、所述输出控制电路的负极输入端和所述mcu控制电路的驱动信号端，所述静电保护电路的输出端连接所述mcu控制电路的信号端，所述mcu控制电路的输出端连接
所述工作状态指示电路的输入端，所述工作状态指示电路的输出端连接所述电源启动电路的负极输出端，所述输出控制电路的输出端连接外部用电器。
29.其中，所述电源启动电路包括直流电源bat、保险丝f1、电阻r
‑
tool、热敏电阻ntc和低耗启动电路3，所述直流电源bat的正极输出端连接所述保险丝f1的一端，所述保险丝f1的另一端连接所述低耗启动电路的输入端，所述低耗启动电路的输出端并联连接所述mcu控制电路的输入端和稳压供电电路的输入端，所述直流电源bat的负极输出端并联连接所述电阻r
‑
tool的一端和热敏电阻ntc的一端，所述电阻r
‑
tool的另一端并联连接所述静电保护电路的第一输出端和mcu控制电路的第一信号端，所述mcu控制电路的第一信号端用于接收所述电阻r
‑
tool的电信号，所述热敏电阻ntc的另一端并联连接所述静电保护电路的第二输出端和mcu控制电路的第二信号端，所述mcu控制电路的第二信号端用于接收热敏电阻ntc的电信号。
30.其中，所述静电保护电路包括esd器件dz2和esd器件dz3，所述esd器件dz2的正极连接所述电源启动电路的负极输出端，所述esd器件dz2的负极连接所述mcu的第一信号端，所述esd器件dz3的正极连接所述电源启动电路的负极输出端，所述esd器件dz3的负极连接所述mcu控制电路的第二信号端。
31.其中，所述低耗启动电路包括开关s1、in接口和out接口，所述in接口的“1”端子并联连接所述保险丝f1的另一端和输出控制电路的正极输入端，所述in接口的“2”端子并联连接所述mcu控制电路的输入端和稳压供电电路的输入端，所述out接口的“1”端子连接开关s1的一端，所述开关s1的另一端连接所述out接口的“2”端子，所述in接口与所述out接口进行连接或者断开。
32.其中，所述mcu控制电路包括信号检测电路和mcu电路，所述信号检测电路的输入端连接所述电源启动电路的信号输出端，所述信号检测电路的输出端连接所述mcu电路的信号输入端，所述mcu控制电路的输出端连接所述工作状态指示电路的输入端。
33.其中，所述信号检测电路包括r
‑
tool电阻检测电路、ntc温度检测电路、电流检测电路和电压检测电路，所述r
‑
tool电阻检测电路的输入端、ntc温度检测电路的输入端、电流检测电路的输入端和电压检测电路的输入端连接所述电源启动电路的信号输出端，所述r
‑
tool电阻检测电路的输出端、ntc温度检测电路的输出端、电流检测电路的输出端和电压检测电路的输出端连接所述mcu电路的信号输入端。
34.其中，所述mcu控制电路包括芯片u1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、二极管d1和pmos管q2，所述芯片u1的“1”端子并联连接所述电容c3的一端、pmos管q2的源极和稳压供电电路的输出端，所述电容c3的另一端连接所述电源启动电路的负极输出端，所述pmos管q2的漏极并联连接所述工作状态指示电路的第一输入端和电阻r2的一端，所述芯片u1的“2”端子并联连接所述工作状态指示电路的第二输入端和电阻r13的一端，所述电阻r13的另一端连接输出控制电路的信号端，所述芯片u1的“3”端子并联连接电阻r14的一端和pmos管q2的栅极，所述电阻r14的另一端连接所述pmos管q2的源极，所述电阻r2的另一端并联连接电阻r10的一端和所述静电保护电路的第一输出端，所述电阻r10的另一端并联连接所述芯片u1的“5”端子和电容c4的一端，所述电容c4的另一端连接所述电源启动电路的负极输出端，所述芯片u1的“6”端子并联连接所述电阻r9的一端和电容c5的一端，所
述电容c5的另一端连接所述电源启动电路的负极输出端，所述电阻r9的另一端连接所述电阻r1的一端和所述静电保护电路的第二输出端，所述电阻r1的另一端连接所述pmos管的漏极，所述芯片u1的“7”端子并联连接所述电阻r3的一端、电容c6的一端和电阻r4的一端，所述电阻r3的另一端连接所述电源启动电路的负极输出端，所述电阻r4的另一端连接所述低耗启动电路的输出端，所述电容c6的另一端连接所述电源启动电路的负极输出端，所述芯片u1的“8”端子连接所述电源启动电路的负极输出端，所述芯片u1的“4”端子并联连接电阻r8的一端、电容c7的一端和二极管d1的正极，所述电容c7的另一端和二极管d1的负极共接所述电源启动电路的负极输出端，所述电阻r8的另一端并联连接所述电阻r11的一端和电阻r12的一端，所述电阻r11的另一端和电阻r12的另一端共接所述电源启动电路的负极输出端。
35.其中，所述稳压供电电路包括稳压管u2、电容c1、电容c2和电阻r5，所述电阻r5的一端连接所述低耗启动电路的输出端，所述电阻r5的另一端并联连接电容c1的一端和稳压管u2的“3”端子，所述稳压管u2的“3”端子设为稳压管u2的输入端，所述稳压管u2的“2”端子并联连接电容c2的一端和所述mcu控制电路的稳压输入端，所述稳压管u2的“2”端子设为稳压管u2的输出端，所述稳压管u2的“1”端子、所述电容c1的另一端和所述电容c2的另一端共接所述电源启动电路的负极输出端。
36.其中，所述工作状态指示电路包括电阻r6、发光二极管led1、电阻r7和发光二极管led2，所述电阻r6的一端连接所述mcu控制电路的第一输出端，所述电阻r6的另一端连接所述发光二极管led1的正极，所述发光二极管led1的负极连接所述电源启动电路的负极输出端，所述电阻r7的一端连接所述mcu控制电路的第二输出端，所述电阻r7的另一端连接所述发光二极管led2的正极，所述发光二极管led2的负极连接所述电源启动电路的负极输出端。
37.其中，所述输出控制电路包括二极管d2、esd器件dz1、电容c8、输出接口out和芯片q1，所述芯片q1的“1”端子、“2”端子和“3”端子共接所述电源启动电路的负极输出端，所述芯片q1的“4”端子连接所述mcu控制电路的输出端，所述芯片q1的“5”端子、“6”端子、“7”端子和“8”端子共接电容c8的一端、esd器件dz1的负极、输出接口out的“2”端子和二极管d2的正极，所述电容c8的另一端和esd器件dz1的正极共接所述电源启动电路的负极输出端，所述二极管d2的负极与输出接口out的“1”端子共接电源启动电路的正极输出端。
38.其中，所述稳压管u2的型号为7550型号，所述芯片q1为场效应管芯片，所述外部用电器为按摩电机等。所述直流电源选用自保护电源，所述自保护电源包括锂电池、固定阻值的电阻和热敏电阻。
39.本实用新型具体实施原理：对所述锂电池保护电路通电，将in接口与out接口连接，将外部用电器连接到输出接口out，关闭开关s1，外部用电器开始工作；在这个过程中，若mcu控制芯片没有识别到直流电源中的允许阻值，mcu控制芯片不工作，此时，按摩电机等不工作；若mcu控制芯片识别到直流电源中的允许阻值，mcu控制芯片工作，此时，按摩电机等工作。
40.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。