[实用新型]一种组合式锂电池

说明书

技术领域

    本实用新型涉及锂离子电池领域，具体地说涉及一种组合式锂电池。

背景技术

   近些年，环境的不断恶化以及石油、煤炭等不可再生能源的过度消耗，全世界都呼吁低碳环保和低碳经济，因此加快可充电锂离子电池的发展是必然趋势， 国内外对于锂离子电池的研究也如雨后春笋般充满生机，这是因为锂离子电池相对镍镉电池具有很大优点，如能量密度高、可靠性强、高循环稳定性、无记忆效应、体积小、重量轻、无环境污染等等，因此被称为21世纪的绿色能源和主导能源。然而单体的锂电池输出功率有限，所以动力电池组由许多单体的锂电池经过串、并联组合而成，但在其制造过程中，由于制造工艺、电池材质、内阻及环境差异等因素会导致电池组内阻单体电池串之间出现电压不平衡现象，在充电时，低电压的电池串电压还没有充满，高电压的电池串就已经达到了充电的极限，如果没有及时发现很有可能因为电池的过充电而损坏。如果在放电情况下，电荷量较低的电池会更早地达到放电的限制电压，因为过低的电池总是先放电，不仅影响电池组的整体可用电容量，而且很容易造成过放电而影响电池寿命。现有的针对过充与过放电的电路只是针对电池组整体进行保护，而没有逐一保护，所以当其中某一节电池过充或过放时还是会影响到整体的正常使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提供一种可对电池组中的任意一节电池进行过充和过放电保护，并保护电路本身的组合式锂电池。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种组合式锂电池，包括电池组和与所述电池组电连接的充电保护集成电路，所述充电保护集成电路上设有型号为UCC3957的芯片U1，所述芯片U1的引脚VDD上连接有P沟道MOSFET晶体管Q1和P沟道MOSFET晶体管Q2，所述P沟道MOSFET晶体管Q1的漏极与源极之间连接有二极管VD1，所述P沟道MOSFET晶体管Q2的漏极与源极之间连接有二极管VD2，所述二极管VD1和二极管VD2方向相反，所述芯片U1的引脚AN4与引脚BATLO之间还连接有电流检测电阻R2，引脚CDLY1上连接有电容C4，引脚CDLY2上连接有电容C3，所述电容C3和电容C4分别接地，所述电池组的低电位端连接到所述芯片U1的引脚AN4，高电位端连接到引脚VDD上，每两节电池的连接点按顺序连接到引脚AN1、AN2、AN3上。

    进一步的，所述电流检测电阻R2的阻值为0.25Ω，所述电容C4的值为0.022 μF，所述电容C3的值为22pF。

进一步的，所述电池组为三节串联的锂电池，所述芯片U1的引脚CLCNT连到引脚DVDD上，同时将引脚AN3与引脚AN4连接在一起。

进一步的，所述电池组为四节串联的锂电池，所述芯片U1的引脚CLCNT接地，引脚AN3接至所述电池组最下面一只电池的正极。

进一步的，还包括电阻R1和电容C5，所述电阻R1连接在P沟道MOSFET晶体管Q1的源极与栅极之间，所述电容C5一端接于所述电池组的高电位端，另外一端接地。

进一步的，电阻R1上并联有稳压二极管VS1。

进一步的，二极管VD1和二极管VD2的连线上还串联有二极管VD3，所述二极管VD3接地。

进一步的，还包括电阻R4和电阻R5，所述电阻R4一端连接在二极管VD1和二极管VD2的中间，另外一端与P沟道MOSFET晶体管Q2的栅极连接，所述电阻R5一端与所述P沟道MOSFET晶体管Q2的栅极连接，另外一端接在所述芯片U1的引脚DCHG上。

实施本实用新型具有以下有益效果：

1、将每两节电池的连接点按相应顺序依次与芯片U1相对应的引脚连接，可对单节电池进行保护，充电保护集成电路与P沟道MOSFET晶体管Q1和P沟道MOSFET晶体管Q2一起对电池组充电实现两级过电流保护，如果电流检测电阻R2检测到电流达到第一级过电流阀值电位时，电路以按用户设定的保护时间，该保护时间由电容C4决定，将电容C4放电，如果第一级保护时间到，电池组的过充或过放电故障仍未排除，则将电容C3放电来实施第二级保护，这种二级过电流保护既可对短路提供快速的响应，又可使电池组承受一定的浪涌电流，这样可防止由于滤波电容较大而引起不必要的过电流误保护动作；

2、在过充和过放保护过程中，P沟道MOSFET晶体管Q1与二极管VD1以及P沟道MOSFET晶体管Q1与二极管VD1进行相应的导通与截止，起到开关作用；