[发明专利]多节串联锂电池的充放电保护电路无效

专利信息
申请号: 200810001307.8 申请日: 2008-01-02
公开(公告)号: CN101267122A 公开(公告)日: 2008-09-17
发明(设计)人: 何岳明 申请(专利权)人: 何岳明
主分类号: H02J7/00 分类号: H02J7/00
代理公司: 宁波诚源专利事务所有限公司 代理人: 徐雪波
地址: 315181浙江省宁波*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 串联 锂电池 放电 保护 电路
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种锂电池的充放电保护电路,尤其是涉及一种由两节或者两节以上的多节锂电池串联的充放电保护电路。

背景技术

锂电池因为比常规的镍镉电池、镍氢电池具有电源容量较高和电源质量更轻的特点,被广泛地作为手机、电动工具等各类手提式或移动产品的充电电池。充电电池在使用过程中,过充电、过放电和过电流都会影响电池使用寿命和性能,为安全设计,电池的电芯,尤其是锂离子电芯必须加装保护板,以防止过充、过放和短路造成的燃烧、爆炸等危险。

目前,世界上各大IC设计公司RICOH、MITSUMI、NS、TI、Maxim等都在生产或者研发适合锂电池保护的集成芯片,对于单节锂离子电池的保护芯片技术方案已经比较成熟,但是,对于像电动工具等这类产品,往往需要两节以上锂电池串联提供工作电压,随着电池数量的增加,现在市场上也有两节、三节、四节锂电池的专用保护芯片,不过这样的专用保护芯片的设计难度和制造成本都要比单节锂电池保护芯片要高很多,对于五节、六节或者更多节串联起来的锂电池,因为电路的复杂度增加,集成电路工艺受到一定的限制,还没有专门的芯片可供使用,一般都采用保护芯片搭接外围转换电路的方法来实现多节串联锂电池的充放电保护。

如有申请号为03146990.6(公开号为CN1529396A)的中国发明专利《一种锂电池充电保护电路》通过依次连接的以主控IC芯片及其周边电路为核心的单元回路,采用低导通阻值的MOS管作为控制开关,降低了串联保护线路板的内阻,可以符合多个单节锂电池的充电保护电路的串联工作。但是,该专利的每一节锂电池都要配备有两个大功率的充放电控制管,电路功耗大、成本高。另有申请号为200410015330.4(公开号为CN1655416A)的中国发明专利《多节锂电池串联电池组保护方法及其电路》,其方法为:每一节单体电池配接一个电压监测模块,电压监测模块对相应单体电池的正负极电位采样、比较,由转换电路将检测到的信号转换为以电池组的电极电位为参照电位的信号;电流监测模块采样电池组回路电流,获得以电池组的电极电位为参照电位的充电、放电电流检测信号,单片机接收上述信号并控制充电控制开关或放电控制开关的通断。上述专利克服了传统和现有的集成保护芯片无法控制多节锂电池串联的充放电保护的问题,但是电路中用到的电流检测模块为独立的电路,还需要用到单片机来控制放电和充电开关,电路涉及元器件多,成本高,连接较为复杂,而且单片机本身要消耗一定功率,导致锂电池在放置较长时间后失去容量而报废。目前,已被广泛使用的单节锂电池保护芯片为独立封装的IC集成芯片,具有能同时检测充放电电流和电压的功能,因此,如果希望能够在电路中采用这种单节锂电池保护芯片来实现多节锂电池的充放电保护,还需要对现有的电路作出进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种成本和功耗都较低的、由多个单节锂电池保护芯片组合的多节串联锂电池的充放电保护电路。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:该多节串联锂电池的充放电保护电路,包括有

至少两节依次相互串联的锂电池(BT1、BT2...BTn);

外接负载(RL);以及

充电电源;

其特征在于:每一节所述锂电池(BT1、BT2...BTn)的两端均对应地连接有一个取样电路和一个信号转换电路,其中,所述的取样电路,包括有第一电阻(R1a、R2a...Rna)、第二电阻(R1b、R2b...Rnb)、第一电容(C1、C2...Cn)、第一二极管(D1a、D2a...Dna)和控制单节锂电池的保护芯片(IC1、IC2...ICn),所述第一电阻(R1a、R2a...Rna)的一端和对应的本节锂电池的正极相连,另一端经所述第一电容(C1、C2...Cn)接对应的本节锂电池的负极,所述保护芯片(IC1、IC2...ICn)的两个电压输入端(5、6)分别并联在所述第一电容(C1、C2...Cn)两端,所述第一二极管(D1a、D2a...Dna)的阴极经所述第二电阻(R1b、R2b...Rnb)连接对应的本节锂电池的负极;

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