锂电池保护电路及保护板的制作方法

1.本实用新型涉及一种锂电池保护技术领域，具体是锂电池保护电路及保护板。


背景技术：

2.近年来，锂电池组得到了广泛的应用，锂电池组在使用时须采用锂电池保护电路进行充放电管理，锂电池保护电路需要具备大功率放电电流（40-50a），同时要具备快速的短路保护功能。
3.如图1所示，现有技术中的锂电池保护电路一般通过锂电池保护芯片的电流取样引脚cs来对锂电池组的放电电流进行取样，以判断锂电池组的供电正极pb 和供电正极pb-是否发生短路，但是还存在以下缺陷：
4.如果放电mos管m1采用大内阻的mos管，会导致锂电池组在正常放电时放电电流太小，而如果放电mos管m1采用内阻很小的mos管，虽然会使得锂电池组在正常放电时放电电流会变大，但是会使得锂电池保护芯片对于锂电池组短路保护的保护阈值也相应提高，从而使得锂电池组在真正发生短路时无法快速响应，容易导致电路板和导线烧毁；
5.同时，由于r1、c1的存在，残留的电压在短路时会持续给锂电池保护芯片供电，导致锂电池保护芯片的od引脚的电平并不能立刻关断放电mos管m1，也会导致烧毁故障的发生。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种锂电池保护电路及保护板，其在锂电池组短路时响应速度较快，且可以持续进行短路保护。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供的锂电池保护电路，包括：
8.锂电池组；
9.供电正极，与锂电池组的正极电连接；
10.供电负极；
11.锂电池保护芯片，具有放电开关控制引脚和充电开关控制引脚；
12.放电mos管，所述的放电mos管的栅极与锂电池保护芯片的放电开关控制引脚电连接，放电mos管的源极与锂电池组的负极电连接；
13.充电mos管，所述的充电mos管的栅极与锂电池保护芯片的充电开关控制引脚电连接，充电mos管的源极与供电负极电连接，充电mos管的漏极与放电mos管的漏极电连接；
14.二极管，所述的二极管的阳极与锂电池保护芯片的放电开关控制引脚电连接，二极管的阴极与供电正极电连接。
15.为解决上述技术问题，本实用新型还提供了另一种锂电池保护电路，包括：
16.锂电池组；
17.供电正极，与锂电池组的正极电连接；
18.供电负极，与锂电池组的负极电连接；
19.充电模块，用于为锂电池组充电，其具有充电负极；
20.锂电池保护芯片，具有放电开关控制引脚、充电开关控制引脚和电流采样引脚，电流采样引脚与供电负极电连接；
21.放电mos管，所述的放电mos管的栅极与锂电池保护芯片的放电开关控制引脚电连接，放电mos管的源极接地，放电mos管的漏极与供电负极电连接；
22.充电mos管，所述的充电mos管的栅极与锂电池保护芯片的充电开关控制引脚电连接，充电mos管的源极与放电mos管的漏极电连接，充电mos管的漏极与充电负极电连接；
23.二极管，所述的二极管的阳极与锂电池保护芯片的放电开关控制引脚电连接，二极管的阴极与供电正极电连接。
24.为解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种保护板，包括pcb电路板，所述pcb电路板上制有保护电路，所述保护电路为如以上所述的锂电池保护电路。
25.采用以上结构后，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点：
26.本实用新型中，将一个二极管连接在锂电池保护芯片的放电开关控制引脚与供电正极之间，在供电正极与供电负极短路时，锂电池保护芯片的放电开关控制引脚的电平会被迅速拉低到供电负极的电平加上二极管的压降，其小于放电mos管的开启电压，此时放电mos管会被强行关闭，而一旦放电mos管被关闭之后，锂电池组的放电电路就被断开了，就解除了短路故障，这样，在发生短路时，无需等待锂电池保护芯片的指令，即可快速响应来将放电mos管强行断开，从而在锂电池组短路时响应速度较快。
27.而在放电mos管被强行关闭后，锂电池保护芯片的电流采样引脚的电压会被拉升至锂电池组的供电电压（7.4-8.4v），此时锂电池保护芯片会重新正常工作，锂电池保护芯片控制放电开关控制引脚的电平以使放电mos管一直保持关闭状态，使得整个系统进入一个非常稳定的工作状态，以达到持续短路保护的目的。
附图说明
28.图1是现有技术中锂电池保护电路的结构示意图；
29.图2是本实用新型实施例一的锂电池保护电路的结构示意图；
30.图3是本实用新型实施例二的锂电池保护电路的结构示意图。
具体实施方式
31.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。
32.实施例一、
33.如图2所示，本实施例的锂电池保护电路，包括锂电池组、供电正极pb 、供电负极pb-、锂电池保护芯片、放电mos管m1、充电mos管m2、二极管d1、电阻r1、电容c1、电阻r2和电容c2。
34.锂电池保护芯片具有vdd引脚、vc引脚和vss引脚，电阻r1的一端与锂电池组的正极电连接，电阻r1的另一端与锂电池保护芯片的vdd引脚电连接，电容c1的一端与锂电池保护芯片的vdd引脚电连接，电容c1的另一端接地，电阻r2的一端与锂电池组的中心抽头电连接，电阻r2的另一端与锂电池保护芯片的vc引脚电连接，电容c2的一端与锂电池保护芯片的vc引脚电连接，电容c1的另一端接地。
35.供电正极pb 与锂电池组的正极电连接。
36.锂电池保护芯片具有放电开关控制引脚od、充电开关控制引脚oc和电流采样引脚cs，电流采样引脚cs与供电负极pb-电连接。
37.所述的放电mos管m1的栅极与锂电池保护芯片的放电开关控制od引脚电连接，放电mos管m1的源极与锂电池组的负极电连接。
38.所述的充电mos管m2的栅极与锂电池保护芯片的充电开关控制引脚oc电连接，充电mos管m2的源极与供电负极pb-电连接，充电mos管m2的漏极与放电mos管m1的漏极电连接。
39.所述的二极管d1的阳极与锂电池保护芯片的放电开关控制引脚od电连接，二极管d1的阴极与供电正极pb-电连接。
40.本实施例中，将二极管d1连接在锂电池保护芯片的放电开关控制引脚od与供电正极pb 之间，在供电正极pb 与供电负极pb-短路时，锂电池保护芯片的放电开关控制引脚od的电平会被迅速拉低到供电负极pb-的电平加上二极管d1的压降，大约为0.7v，而放电mos管m1的开启电压均在1.8v以上，此时放电mos管m1会被强行关闭, 此时无论是否由于电阻r1、电容c1的存在导致锂电池保护芯片不能及时关闭放电开关控制引脚od的现象，放电mos管m1都会被强行关闭，而一旦放电mos管m1被关闭之后，锂电池组的放电电路就被断开了，就解除了短路故障，这样，在发生短路时，无需等待锂电池保护芯片的指令，即可快速响应来将放电mos管强行断开，从而在锂电池组短路时响应速度较快。
41.而在放电mos管m1被强行关闭后，锂电池保护芯片的电流采样引脚cs的电压会被拉升至锂电池组的供电电压（7.4-8.4v），此时锂电池保护芯片会重新正常工作，锂电池保护芯片控制放电开关控制引脚od的电平以使放电mos管m1一直保持关闭状态，使得整个系统进入一个非常稳定的工作状态，以达到持续短路保护的目的。
42.采用此方案后，只需要根据最大放电电流指标，同时考虑成本，任意选取一颗符合要求的放电mos管m1即可，放电mos管m1生产的离散型对系统稳定性的影响将忽略不计，系统将非常安全可靠。
43.同时，以双节锂电池组保护板为例，目前市场售价约在2元左右。我们仅采用一个放电mos管m1，就可以达到很多采用2个mos管的同类产品的性能指标，而一个mos的成本约在0.4元左右，成本优势是非常明显的。
44.实施例二、
45.如图3所示，本实施例的锂电池保护电路，包括锂电池组、供电正极p 、供电负极p-、充电模块、锂电池保护芯片u1、放电mos管q1、充电mos管q2和二极管d2。
46.供电正极p 与锂电池组的正极电连接。
47.供电负极p-与锂电池组的负极电连接。
48.充电模块用于为锂电池组充电，其具有充电负极c-。
49.锂电池保护芯片具有放电开关控制引脚do和充电开关控制引脚co。
50.所述的放电mos管q1的栅极与锂电池保护芯片的放电开关控制引脚do电连接，放电mos管q1的源极接地，放电mos管q1的漏极与供电负极p-电连接。
51.所述的充电mos管q2的栅极与锂电池保护芯片的充电开关控制引脚co电连接，充电mos管q2的源极与放电mos管q1的漏极电连接，充电mos管q2的漏极与充电负极c-电连接。
52.所述的二极管d2的阳极与锂电池保护芯片的放电开关控制引脚do电连接，二极管d2的阴极与供电正极p 电连接。
53.当供电正极p 和供电负极p-短接时，锂电池保护芯片u1的放电开关控制引脚d0的电平会被迅速拉低到供电负极p-的电平加上二极管d2的压降，大约为0.7v，而放电mos管q1的开启电压均在1.8v以上，此时放电mos管q1会被强行关闭，从而解除短路故障，保护电路不被烧毁。
54.而且在本实施例中，将放电mos管q1的漏极直接作为锂电池组的负极输出，这样由于放电电流大而充电电流小，使得放电mos管q1和充电mos管q2可以采用不同参数的mos管，这样充电mos管q2可以采用3a左右的产品，进一步降低系统造价。
55.本实用新型还提供了一种保护板，包括pcb电路板，所述pcb电路板上制有保护电路，所述保护电路为实施例一或实施例二的锂电池保护电路。
56.以上仅就本实用新型应用较佳的实例做出了说明，但不能理解为是对权利要求的限制，本实用新型的结构可以有其他变化，不局限于上述结构。总之，凡在本实用新型的独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。