專利名稱：動力鋰離子電池的過放電保護電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及充電電池的過放電保護電路，尤其涉及一種動力鋰離子電池的過放電保護電路。
背景技術(shù)：
鋰離子電池沒有記憶效應(yīng)，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。將其連接于負載時，由于每節(jié)電池的品質(zhì)不可能完全一樣，一旦有一節(jié)電池處于過放電狀態(tài)，就可能造成鋰離子從負極過度脫嵌，從而使電極間發(fā)生短路，影響電池容量、壽命。

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放電保護電路，以解決在多節(jié)鋰離子電池串聯(lián)使用時，容易造成過放電損壞的問題。
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放電保護電路，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放電控制開關(guān)，所述電池單元由多節(jié)鋰離子充電電池串聯(lián)而成；該過放電保護電路還包括可將電池的電壓與設(shè)定電壓進行比較并輸出比較結(jié)果的過放電電壓檢測部，根據(jù)所述過放電電壓檢測部的輸出信號控制所述放電控制開關(guān)通/斷的過放電邏輯控制部。
作為一種具體實施方式
，所述過放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(shè)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；所述過放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放電邏輯電路和可將所述過放電邏輯電路輸出的電壓信號與一個低于設(shè)定的相當于所述多個放電限制電壓之和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
，所述放電控制開關(guān)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(shè)定的該節(jié)電池的放電限制電壓進行比較，并將比較結(jié)果分別輸入過放電邏輯控制部的過放電邏輯電路，過放電邏輯控制部的電壓比較器將所述過放電邏輯電路輸出的電壓信號與一個低于設(shè)定的相當于所述多個放電限制電壓之和的電壓進行比較并將比較結(jié)果輸出到MOSFET管。當每一節(jié)電池的實際電壓都高于設(shè)定的放電限制電壓時，差動電路向過放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)過過放電邏輯電路的運算后輸出到電壓比較器，與一個低于設(shè)定的相當于所述多個放電限制電壓之和的電壓進行比較，如果高于該電壓，則向MOSFET管發(fā)出高電平，MOSFET管導(dǎo)通，電池組正常放電；如果低于該電壓，則向MOSFET管發(fā)出低電平，MOSFET管斷開，停止放電；當任何一節(jié)電池的實際電壓低于設(shè)定的放電限制電壓時，相應(yīng)的差動電路就會向過放電邏輯電路發(fā)出低電平，過放電邏輯電路經(jīng)過運算和電壓比較器比較后，也向MOSFET管發(fā)出低電平，斷開放電電路，停止放電，從而在多節(jié)鋰離子電池串聯(lián)使用時，任何一節(jié)電池都不會受到過放電的損壞，而且當整組電池的電壓低于一個設(shè)定的電壓時，放電電路也會自動斷開，由于這個設(shè)定電壓低于電池組所有單節(jié)電池的放電限制電壓之和，所以它會在每節(jié)電池都未達到設(shè)定的放電限制電壓時，使放電電路斷開，避免電池組在一個沒有意義的低電壓下繼續(xù)工作，從而使電池組的使用更加安全和經(jīng)濟。
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放電保護電路2的大致結(jié)構(gòu)。該過放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；放電控制開關(guān)105由MOSFET管構(gòu)成，放電控制開關(guān)105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(shè)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21，差動電路21的數(shù)量與所述鋰離子充電電池數(shù)量相應(yīng)。所有這些差動電路21的比較結(jié)果分別輸入過放電邏輯電路22，過放電邏輯電路22的輸出端連接一個電壓比較器23，電壓比較器23可以將過放電邏輯電路22輸出的電壓信號與一個低于設(shè)定的相當于所述多個放電限制電壓之和的電壓進行比較，這個電壓可以人為調(diào)節(jié)。電壓比較器23的輸出端與作為放電控制開關(guān)105使用的MOSFET管的柵極連接。所有這些差動電路21構(gòu)成了過放電保護電路2的過放電電壓檢測部分，過放電邏輯電路22和電壓比較器23構(gòu)成了過放電保護電路2的過放電邏輯控制部分。
當每一節(jié)電池的實際電壓都高于設(shè)定的放電限制電壓時，差動電路21向過放電邏輯電路22提供單節(jié)電池的實際電壓，這些實際電壓信號經(jīng)過過放電邏輯電路22的運算后輸出到電壓比較器23，與一個低于設(shè)定的相當于所述多個放電限制電壓之和的電壓進行比較，如果高于該電壓，則向MOSFET管發(fā)出高電平，MOSFET管導(dǎo)通，電池組正常放電；如果低于該電壓，則向MOSFET管發(fā)出低電平，MOSFET管斷開，停止放電；當任何一節(jié)電池的實際電壓低于設(shè)定的放電限制電壓時，相應(yīng)的差動電路21就會向過放電邏輯電路22發(fā)出低電平，過放電邏輯電路22經(jīng)過運算和電壓比較器23比較后，也向MOSFET管發(fā)出低電平，斷開放電電路，停止放電，從而在電池組放電時，任何一節(jié)電池都不會受到過放電的損壞，而且當整組電池的電壓低于一個設(shè)定的電壓時，放電電路也會自動斷開，由于這個設(shè)定電壓低于電池組所有單節(jié)電池設(shè)定的放電限制電壓之和，所以它會在每節(jié)電池都未達到設(shè)定的放電限制電壓時，使電路斷開，避免電池組在一個沒有意義的低電壓下繼續(xù)工作，從而使電池組的使用更加安全和經(jīng)濟。
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放電保護電路，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放電控制開關(guān)，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；該過放電保護電路還包括可將電池的電壓與設(shè)定電壓進行比較并輸出比較結(jié)果的過放電電壓檢測部，根據(jù)所述過放電電壓檢測部的輸出信號控制所述放電控制開關(guān)(105)通/斷的過放電邏輯控制部。
2.如權(quán)利要求1所述的動力鋰離子電池的過放電保護電路，其特征在于所述過放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(shè)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(21)。
3.如權(quán)利要求2所述的動力鋰離子電池的過放電保護電路，其特征在于所述過放電邏輯控制部包括可根據(jù)所述這些差動電路(21)的輸入信號進行邏輯運算的過放電邏輯電路(22)和可將所述過放電邏輯電路(22)輸出的電壓信號與一個設(shè)定的相當于所述多個放電限制電壓之和的電壓進行比較并輸出比較結(jié)果的電壓比較器(23)。
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放電保護電路，其特征在于所述放電控制開關(guān)(105)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放電保護電路，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放電控制開關(guān)，所述電池單元由多節(jié)鋰離子充電電池串聯(lián)而成；它還包括可將電池的電壓與設(shè)定電壓進行比較并輸出比較結(jié)果的過放電電壓檢測部，根據(jù)所述過放電電壓檢測部的輸出信號控制所述放電控制開關(guān)通/斷的過放電邏輯控制部。當任何一節(jié)電池的電壓低于設(shè)定的放電限制電壓或電池組的電壓低于設(shè)定電壓時，該過放電保護電路能自動斷開電路，停止放電，從而使任何一節(jié)電池都不會受到過放電的損壞，保證了電池單元的放電安全，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H02H7/18GK2922234SQ200620085238
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