專利名稱：動力鋰離子電池的過充電保護電路的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及充電電池的過充電保護電路，尤其涉及一種動力鋰離子電池的過充電保護電路。
背景技術(shù)：
鋰離子電池沒有記憶效應，所以是理想的充電電池。其作為動力電池使用時，例如用其作為電動自行車的驅(qū)動電池使用時，往往需要將7～13節(jié)鋰離子電池串聯(lián)使用，以達到電動機所需要的電壓。在用充電器對其充電時，由于每節(jié)電池的品質(zhì)不可能完全一樣，一旦有一節(jié)電池處于過充電狀態(tài)，就可能造成鋰離子從正極過度脫嵌，從而使電極間發(fā)生短路，不僅影響電池容量、壽命，而且容易造成電池爆裂、起火等極端現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種動力鋰離子電池的過充電保護電路，以解決多節(jié)鋰離子電池串聯(lián)使用時，容易造成過充電損壞的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是動力鋰離子電池的過充電保護電路，包括一對輸入輸出端口和電池單元，連接在所述一對輸入輸出端口的一個端口和所述電池單元的一個電極之間的充電控制開關，所述電池單元是由多節(jié)鋰離子充電電池串聯(lián)而成的電池組；該過充電保護電路還包括可將電池的電壓與設定電壓進行比較并輸出比較結(jié)果的過充電電壓檢測部，根據(jù)所述過充電電壓檢測部的輸出信號控制所述充電控制開關通/斷的過充電邏輯控制部。
作為一種具體實施方式
，所述過充電電壓檢測部包括連接在所述每一節(jié)電池的正負極兩端、可將每一節(jié)電池的實際電壓與設定的該節(jié)電池的充電限制電壓進行比較并分別輸出比較結(jié)果的多個差動電路；所述過充電邏輯控制部包括可根據(jù)所述這些差動電路的輸入信號進行邏輯運算的過充電邏輯電路和可將所述過充電邏輯電路輸出的電壓信號與一個設定的相當于過充電邏輯電路輸出的低電平的電壓進行比較并輸出比較結(jié)果的電壓比較器。
作為一種具體實施方式
，所述充電控制開關由MOSFET管構(gòu)成。
采用了上述技術(shù)方案后，本實用新型的有益效果是由于所述電池單元由多節(jié)鋰離子充電電池串聯(lián)而成，每節(jié)電池的正負極兩端分別連接有一個差動電路，每個差動電路分別對單節(jié)電池的實際電壓與設定的該節(jié)電池的充電限制電壓進行比較，并將比較結(jié)果分別輸入過充電邏輯控制部的過充電邏輯電路，過充電邏輯控制部的電壓比較器將所述過充電邏輯電路輸出的電壓信號與一個設定的相當于過充電邏輯電路輸出的低電平的電壓進行比較并將比較結(jié)果輸出到充電控制開關。當每一節(jié)電池的實際電壓都低于設定的充電限制電壓時，差動電路向過充電邏輯電路提供單節(jié)電池的實際電壓，這些實際電壓信號經(jīng)過過充電邏輯電路的運算后輸出到電壓比較器，此時，輸入電壓比較器的電壓信號一定是一個高于過充電邏輯電路輸出的低電平的電壓，所以電壓比較器將其與設定的低于過充電邏輯電路輸出的低電平的電壓比較后向充電控制開關發(fā)出高電平，充電控制開關導通，電池組正常充電；當任何一節(jié)電池的實際電壓高于設定的充電限制電壓時，相應的差動電路就會向過充電邏輯電路發(fā)出低電平，過充電邏輯電路經(jīng)過運算和電壓比較器比較后，則向充電控制開關發(fā)出低電平，斷開充電電路，停止充電，從而在電池組充電過程中，任何一節(jié)電池都不會受到過充電的損壞。
以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。
附圖是本實用新型實施例的電路原理圖。
具體實施方式
附圖示出了本實用新型的一個實施例中動力鋰離子電池的過充電保護電路1的大致結(jié)構(gòu)。該過充電保護電路具有作為輸出端口的正極端子102和負極端子103，充電時，其分別與充電器的正極和負極連接，放電時，其分別與負載連接。電池單元101是由多節(jié)鋰離子充電電池串聯(lián)而成的電池組；充電控制開關104由MOSFET管構(gòu)成，充電控制開關104連接在電池單元101的負極與負極端子103之間。在所述每一節(jié)電池的正負極兩端連接有一個可將每節(jié)電池的實際電壓與設定的該節(jié)電池的放電限制電壓進行比較并分別輸出比較結(jié)果的多個差動電路11，差動電路11的數(shù)量與所述鋰離子充電電池數(shù)量相應。所有這些差動電路11的比較結(jié)果分別輸入過充電邏輯電路12，過充電邏輯電路12的輸出端連接一個電壓比較器13，電壓比較器13可以將過充電邏輯電路12輸出的電壓信號與一個設定的相當于過充電邏輯電路輸出的低電平的電壓進行比較，這個電壓可以人為調(diào)節(jié)。電壓比較器13的輸出端與作為充電控制開關104使用的MOSFET管的柵極連接。所有這些差動電路11構(gòu)成了過充電保護電路2的過充電電壓檢測部分，過充電邏輯電路12和電壓比較器13構(gòu)成了過充電保護電路2的過充電邏輯控制部分。
由于所述電池單元101由多節(jié)鋰離子充電電池串聯(lián)而成，每節(jié)電池的正負極兩端分別連接有一個差動電路11，每個差動電路11分別對單節(jié)電池的實際電壓與設定的該節(jié)電池的充電限制電壓進行比較，并將比較結(jié)果分別輸入過充電邏輯電路12，電壓比較器13將所述過充電邏輯電路輸出的電壓信號與一個設定的相當于過充電邏輯電路12輸出的低電平的電壓進行比較并將比較結(jié)果輸出到充電控制開關104。當每一節(jié)電池的實際電壓都低于設定的充電限制電壓時，相應的差動電路11向過充電邏輯電路12提供單節(jié)電池的實際電壓，這些實際電壓信號經(jīng)過過充電邏輯電路12的運算后輸出到電壓比較器13，此時，輸入電壓比較器13的電壓信號一定是一個高于過充電邏輯電路輸出的低電平的電壓，所以電壓比較器13將其與設定的低于過充電邏輯電路輸出的低電平的電壓比較后向充電控制開關104發(fā)出高電平，充電控制開關104導通，電池組正常充電；當任何一節(jié)電池的實際電壓高于設定的充電限制電壓時，相應的差動電路11就會向過充電邏輯電路12發(fā)出低電平，過充電邏輯電路12經(jīng)過運算和電壓比較器13比較后，則向充電控制開關104發(fā)出低電平，斷開充電電路，停止充電，從而在電池組充電過程中，任何一節(jié)電池都不會受到過充電的損壞。
本實用新型特別適合由四節(jié)以上鋰離子電池串聯(lián)而成的動力電池使用。
權(quán)利要求1.動力鋰離子電池的過充電保護電路，包括一對輸入輸出端口和電池單元，連接在所述一對輸入輸出端口的一個端口和所述電池單元的一個電極之間的充電控制開關，其特征在于所述電池單元(101)是由多節(jié)鋰離子充電電池串聯(lián)而成的電池組；該過充電保護電路還包括可將電池的電壓與設定電壓進行比較并輸出比較結(jié)果的過充電電壓檢測部，根據(jù)所述過充電電壓檢測部的輸出信號控制所述充電控制開關(104)通/斷的過充電邏輯控制部。
2.如權(quán)利要求1所述的動力鋰離子電池的過充電保護電路，其特征在于所述過充電電壓檢測部包括連接在所述每一節(jié)電池的正負極兩端、可將每一節(jié)電池的實際電壓與設定的該節(jié)電池的充電限制電壓進行比較并分別輸出比較結(jié)果的多個差動電路(11)。
3.如權(quán)利要求2所述的動力鋰離子電池的過充電保護電路，其特征在于所述過充電邏輯控制部包括可根據(jù)所述這些差動電路(11)的輸入信號進行邏輯運算的過充電邏輯電路(12)和可將所述過充電邏輯電路(12)輸出的電壓信號與一個設定的相當于過充電邏輯電路(12)輸出的低電平的電壓進行比較并輸出比較結(jié)果的電壓比較器(13)。
4.如權(quán)利要求1至3所述的任一個動力鋰離子電池的過充電保護電路，其特征在于所述充電控制開關(104)由MOSFET管構(gòu)成。
專利摘要本實用新型公開了一種動力鋰離子電池的過充電保護電路，它包括一對輸入輸出端口和電池單元，連接在所述一對輸入輸出端口的一個端口和所述電池單元的一個電極之間的充電控制開關，所述電池單元是由多節(jié)鋰離子充電電池串聯(lián)而成的電池組；它還包括可將電池的電壓與設定電壓進行比較并輸出比較結(jié)果的過充電電壓檢測部，根據(jù)所述過充電電壓檢測部的輸出信號控制所述充電控制開關通/斷的過充電邏輯控制部。當任何一節(jié)電池的電壓高于設定的充電限制電壓時，該過充電保護電路能自動斷開充電電路，停止充電，從而在多節(jié)鋰離子電池串聯(lián)充電過程中，任何一節(jié)電池都不會受到過充電的損壞，特別適合由四節(jié)以上鋰離子電池串聯(lián)而成的動力電池使用。
文檔編號H02H7/18GK2922233SQ20062008523
公開日2007年7月11日 申請日期2006年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者劉振華, 徐建華, 王建武, 高玉光 申請人:濰坊光華電池有限公司