[发明专利]锂电池充电保护装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池保护技术领域，尤其涉及一种锂电池充电保护装置及其控制方法。

背景技术

市场上充电器的种类繁多品质参差不齐，通过都是充电器直接连接锂电池，在充电过程中保护功能可能不齐全；而锂电池自带保护电路也存在的保护功能是否齐全，是否存在失效的风险。

由此可知，市场急需一种锂电充电保护装置，能够针对各个厂家不同的充电器和各种适用的锂电池，无论双方是否有保护装置，在充电过程中保护锂电池及充电器的安全。

本方案的装置连接于充电器和锂电池中间，通过此保护装置更有效的保护充电过程的安全。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种锂电池充电保护装置及其控制方法，该保护装置独立于充电器与锂电池之外，针对各个厂家不同的充电器和各种适用的锂电池，无论双方是否有保护装置，在充电过程中保护锂电池及充电器的安全。

为了达到上述目的，本发明一种锂电池充电保护装置，包括电流检测电路、电压检测电路、MCU控制器、MOS开关电路和硬件熔断电路，所述电流检测电路、电压检测电路均与MCU控制器的输入端电连接，所述MCU控制器的输出端分别与MOS开关电路的输入端和硬件熔断电路的输入端电连接，且所述MOS开关电路的输出端和硬件熔断电路的输出端均与锂电池电连接；所述电压检测电路包括电源电压检测单元和电池电压检测单元，所述电源电压检测单元的输入端与充电器电连接，所述电池电压检测单元的输入端与锂电池电连接，且所述电源电压检测单元的输出端和电池电压检测单元的输出端均与MCU控制器的输入端电连接；所述电流检测电路检测到充电器输入端电流后得到的模拟信号、电源电压检测单元检测到充电器的电压模拟信号、电池电压检测单元检测到锂电池的电压模拟信号后发送给MCU控制器处理，所述MCU控制器通过MOS开关电路控制对锂电池的充放电，且通过硬件熔断电路进行过流保护。

其中，该保护装置还包括每节电池检测电路，所述每节电池检测电路通过其输入端检测锂电池的每节电池电压，且所述每节电池检测电路的输出端与MCU控制器的输入端电连接。

其中，所述电流检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电阻的一端、第二电阻的一端、第三电阻的一端和充电器的接地端接地，所述第一电阻的另一端、第二电阻的另一端与第四电阻的一端连接后接地，且所述MCU控制器通过第一电阻的一端与第二电阻的一端连接的位置及第一电阻的另一端与第二电阻的另一端连接的位置检测电压来判断采样电流；所述第三电阻的另一端分别与第一电容的一端和第二电容的一端连接，所述第一电容的另一端分别与第四电阻的另一端和第三电容的一端连接，所述第二电容的另一端和第三电容的另一端连接后接地；所述电流检测电路通过第一电阻和第二电阻对充电器的电流进行采样，所述电流检测电路通过第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容和第三电容对采样后的电流进行滤波后发送给MCU控制器。

其中，所述电源电压检测单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻和第四电容，所述第五电阻的一端与充电器的正极连接，所述第五电阻的另一端分别与第六电阻的一端和第七电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端与第四电容的一端连接后接地，所述第七电阻的另一端与第四电容的另一端连接后与MCU控制器的第一输入端电连接。

其中，所述电池电压检测单元包括第八电阻、第九电阻、第十电阻和第五电容，所述第八电阻的一端与锂电池的正极连接，所述第八电阻的另一端分别与第九电阻的一端和第十电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端与第五电容的一端连接后接地，所述第十电阻的另一端与第五电容的另一端连接后与MCU控制器的第二输入端电连接。

其中，所述MOS开关电路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第十一电阻，所述第一MOS管与第二MOS管并联后的源极与MCU控制器的接地端连接后接地，所述第十一电阻连接在第一MOS管与第二MOS管并联后的源极和栅极之间，且所述MCU控制器通过第一MOS管与第二MOS管并联后的栅极控制放电；所述第一MOS管与第二MOS管并联后的漏极连接在第三MOS管与第四MOS管并联后的漏极上，所述第三MOS管与第四MOS管并联后的源极与锂电池的接地端连接，且所述MCU控制器通过第三MOS管与第四MOS管并联后的栅极控制充电。