[实用新型]一种锂离子电池保护芯片

说明书

技术领域

本实用新型属于锂电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池保护芯片。

背景技术

锂离子充电电池是目前使用最广泛的可充电电池，为了防止过充电引起安全问题，并尽可能延长使用寿命，在锂电池的应用中必须包含以充电保护芯片为核心的充电电路，用于控制充电电流、判断充电是否结束及防止掉电倒流等。最早的锂电池充电保护芯片采用恒定小电流充电，并依靠手动结束充电，这种方式需要10 h以上的充电时间，并且由于手动控制降低了可靠性，容易导致充电不足或过度，造成对电池的损坏。之后又有人提出了恒定大电流充电方法，可以缩短锂电池的充电时间。然而，大电流充电容易导致锂电池过充电，因而充电保护电路必须具备判断并结束充电的功能。同时，过快的充电可能超过锂电池内部反应物物质的量浓度允许的反应速率，因而可能导致大量放热及锂电池容量减小、寿命缩短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于恒流-恒压充电方式的锂电池保护芯片，实现恒流与恒压充电模式的平稳过渡，以及充电完成时锂电池电压的精度。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：一种锂离子电池保护芯片，包括PMOS管、恒流-恒压控制模块以及充电控制模块，所述PMOS管M0与M1的栅极相连，所述PMOS管的M1的漏极外连接锂离子电池，M1的漏极与锂离子电池之间设置有稳压电阻R₀，所述恒流-恒压控制模块分别与锂离子电池、PMOS管M1的栅极以及M0的漏极相连接，所述充电控制模块分别与锂离子电池以及PMOS管的M0漏极连接。

其中PMOS管中M0与M1的栅极相连形成电流镜像结构；恒流-恒压控制模块用于控制恒定电流、恒定电压充电模式以及两模式间转换过程中的充电电流变化；充电控制模块判断并决定充电的结束与重新开始，稳压电阻R₀起稳定电路中电压，进而稳定电路的作用。

为了防止充电过程中温度上升过高而损坏锂电池或引起安全问题，进一步地，还包括温度检测控制模块，所述温度检测控制模块与所述PMOS管的M0、M1连线相连接。

温度检测控制模块的功能为：当电路温度较高时减小充电电流，从而减少发热；如果温度继续升高并超过限制值，温度检测控制模块将关断充电电路。

进一步地，还包括电阻器R，所述电阻器R设置在外连锂离子电池的连接线上，所述电阻器R用于设定充电电流。

本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果：

本实用新型中设计了恒流-恒压充电方式对锂离子电池充电的保护，该方式在充电初期采用恒定大电流充电，在锂电池电压达到一定值后，即当电池内部可供化学反应物质的量浓度较小时，逐渐减小充电电流，最后通过充电电流的减小程度判断充电是否结束．充电后期采用小电流充电有利于减小恒定大电流充电对电池的损坏，同时锂电池电压的升高速率减缓有利于防止过充电。恒流-恒压充电方式实现的关键是恒流与恒压充电模式的平稳过渡，以及充电完成时锂电池电压的精度。

附图说明

图1为本实用新型的一种锂离子电池保护芯片功能图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，一种锂离子电池保护芯片，包括PMOS管1、恒流-恒压控制模块2以及充电控制模块3，所述PMOS管1的M0与M1的栅极相连，所述PMOS管1的M1的漏极外连接锂离子电池5，M1的漏极与锂离子电池5之间设置有稳压电阻R₀ 4，所述恒流-恒压控制模块2分别与锂离子电池5、PMOS管1的M1的栅极以及M0的漏极相连接，所述充电控制模块3分别与锂离子电池5以及PMOS管1的M0漏极连接。

其中PMOS管1中M0与M1的栅极相连形成电流镜像结构；恒流-恒压控制模块2用于控制恒定电流、恒定电压充电模式以及两模式间转换过程中的充电电流变化；充电控制模块3判断并决定充电的结束与重新开始，稳压电阻R₀ 4起稳定电路中电压，进而稳定电路的作用。

还包括温度检测控制模块6，所述温度检测控制模块6与所述PMOS管1的M0、M1连线相连接。

温度检测控制模块6的功能为：当电路温度较高时减小充电电流，从而减少发热；如果温度继续升高并超过限制值，温度检测控制模块6将关断充电电路。

进一步地，还包括电阻器R 7，所述电阻器R 7设置在外连锂离子电池5的连接线上，所述电阻器R  7用于设定充电电流。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。