專利名稱：電池保護(hù)電路及便攜式燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種電池保護(hù)電路及使用該電路的 便攜式燈具。
背景技術(shù)：
目前，便攜式燈具一般都采用二次電池(可充電電池)供電，該二次電池一般都由 多個(gè)電芯串聯(lián)構(gòu)成，在正常使用過(guò)程中，電池內(nèi)部進(jìn)行電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)正反應(yīng)。但是，現(xiàn)有的便攜式燈具一般不具備電池保護(hù)功能，電池若發(fā)生過(guò)放、過(guò)充和過(guò)流 現(xiàn)象，將會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)副反應(yīng)，從而影響電池的性能與使用壽命，甚至引起爆炸 而導(dǎo)致安全問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述便攜式燈具不具備電池保護(hù) 功能從而影響電池的性能與使用壽命，甚至?xí)鸨ǘ鴮?dǎo)致安全問題的缺陷，提供一種 電池保護(hù)電路及使用該電路的便攜式燈具。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之一是構(gòu)造一種電池保護(hù)電路，包 括電壓檢測(cè)單元對(duì)電池內(nèi)串聯(lián)的每個(gè)電芯的輸出電壓進(jìn)行檢測(cè)；電流檢測(cè)單元對(duì)電池的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)；控制單元在任意一個(gè)電芯的輸出電壓超出預(yù)先設(shè)定的電壓閾值范圍或所述輸出 電流大于預(yù)先設(shè)定的電流閾值時(shí)，發(fā)出斷開控制信號(hào)；執(zhí)行單元在接收到所述斷開控制信號(hào)時(shí)斷開電池的供電回路。本發(fā)明所述的電池保護(hù)電路中，還包括設(shè)置單元對(duì)所述控制單元發(fā)出所述斷開控制信號(hào)的延時(shí)時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。本發(fā)明所述的電池保護(hù)電路中，所述控制單元采用電池保護(hù)芯片，所述電池保護(hù) 芯片包括電源端用于輸入電池正極的電壓；輸入端包含多個(gè)，分別輸入每個(gè)電芯的正極、負(fù)極的電壓；放電控制端用于輸出所述斷開控制信號(hào)；延時(shí)設(shè)置端用于設(shè)置發(fā)出所述斷開控制信號(hào)的延時(shí)時(shí)間；選擇切換端依據(jù)該端口的電平高低來(lái)選擇電池內(nèi)串聯(lián)的電芯的數(shù)量；負(fù)電源電壓檢測(cè)端用于輸入所述電池的輸出電流轉(zhuǎn)換得到的轉(zhuǎn)換電壓；接地端。本發(fā)明所述的電池保護(hù)電路中，所述執(zhí)行單元連接在電池的正極與負(fù)載之間，受 所述放電控制端控制其斷開或?qū)ā?br> 本發(fā)明所述的電池保護(hù)電路中，所述執(zhí)行單元包括第一開關(guān)管，其源極連接到電 池正極，其漏極連接到負(fù)載，其柵極連接到所述放電控制端。本發(fā)明所述的電池保護(hù)電路中，所述執(zhí)行單元包括帶體二極管的第二開關(guān)管和第 三開關(guān)管，第三開關(guān)管的源極連接到電池正極，第三開關(guān)管的漏極連接到第二開關(guān)管的漏 極，第二開關(guān)管的源極連接到負(fù)載，第二開關(guān)管的體二極管正向連接在第二開關(guān)管的漏極 與源極之間，第三開關(guān)管的體二極管正向連接在第三開關(guān)管的漏極與源極之間，第三開關(guān) 管的柵極連接到所述放電控制端，第二開關(guān)管的柵極也受所述電池保護(hù)芯片控制。本發(fā)明所述的電池保護(hù)電路中，所述電池內(nèi)串聯(lián)的電芯為4個(gè)，對(duì)應(yīng)地，所述選擇 切換端為高電平；所述電池內(nèi)串聯(lián)的電芯為3個(gè)，對(duì)應(yīng)地，所述選擇切換端為低電平。本發(fā)明所述的電池保護(hù)電路中，所述檢測(cè)單元包括分別連接在多個(gè)輸入端和接地 端的保護(hù)電阻、以及分別連接在多個(gè)輸入端與電源端之間的濾波電容。本發(fā)明所述的電池保護(hù)電路中，所述電池內(nèi)串聯(lián)的電芯為4個(gè)，所述電池正極即 為第一電芯的正極，第一電芯的負(fù)極與第二電芯的正極相連，第二電芯的負(fù)極與第三電芯 的正極相連，第三電芯的負(fù)極與第四電芯的正極相連，電池負(fù)極即為第四電芯的負(fù)極；所述的電池保護(hù)電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第 六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、 第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻、第一電容、第二電容、第三 電容、第四電容、第五電容、第六電容和第七電容；所述電源端連接到電池正極；所述接地端通過(guò)第五電容連接到電池正極，同時(shí)通過(guò)第九電阻連接到電池負(fù)極；所述選擇切換端依次通過(guò)第十二電阻、第十七電阻接地，第十二電阻和第十七電 阻的節(jié)點(diǎn)通過(guò)第十八電阻接到電源端；所述放電控制端通過(guò)第三電阻連接到第三開關(guān)管的柵極；所述負(fù)電源電壓檢測(cè)端依次通過(guò)第七電阻和第十三電阻接地，第七電阻和第十三 電阻的節(jié)點(diǎn)還通過(guò)第十五電阻接地，第七電阻和第十三電阻的節(jié)點(diǎn)再通過(guò)第十四電阻接到 電池負(fù)極，電池負(fù)極通過(guò)第十電阻接地；所述延時(shí)設(shè)置端包括過(guò)放檢測(cè)延時(shí)設(shè)置端和過(guò)充檢測(cè)延時(shí)設(shè)置端，過(guò)放檢測(cè)延時(shí) 設(shè)置端用于設(shè)置在電池過(guò)放、過(guò)流時(shí)發(fā)出所述斷開控制信號(hào)的延時(shí)時(shí)間，即通過(guò)第七電容 連接到接地端；過(guò)充檢測(cè)延時(shí)設(shè)置端用于設(shè)置在電池過(guò)充時(shí)發(fā)出所述斷開控制信號(hào)的延時(shí) 時(shí)間，即通過(guò)第六電容連接到接地端；所述輸入端包括第一輸入端，用于輸入第一電芯正極的電壓，即通過(guò)第四電阻連接到電池正極，同 時(shí)通過(guò)第一電容連接到電源端；第二輸入端，用于輸入第一電芯負(fù)極和第二電芯正極的節(jié)點(diǎn)處的電壓，即通過(guò)第 五電阻連接到第一電芯負(fù)極，同時(shí)通過(guò)第三電容連接到電源端；第三輸入端，用于輸入第二電芯負(fù)極和第三電芯正極的節(jié)點(diǎn)處的電壓，即通過(guò)第 六電阻連接到第二電芯負(fù)極，同時(shí)通過(guò)第二電容連接到電源端；第四輸入端，用于輸入第三電芯負(fù)極和第四電芯正極的節(jié)點(diǎn)處的電壓，即通過(guò)第十一電阻連接到第三電芯負(fù)極，同時(shí)通過(guò)第四電容連接到電源端；第四輸入端還通過(guò)第 十六電阻接地；所述電池保護(hù)芯片還包括充電控制端，連接第二開關(guān)管的柵極，第二開關(guān)管的柵極與源極通過(guò)第二電阻相 連；充放電開關(guān)控制端，通過(guò)第八電阻連接到接地端；正電源電壓檢測(cè)端，通過(guò)第一電阻連接到負(fù)載；電池負(fù)極通過(guò)第十電阻接地。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之二是構(gòu)造一種便攜式燈具，包括電 池保護(hù)電路，所述電池保護(hù)電路采用上述技術(shù)方案之一中所述的電池保護(hù)電路。實(shí)施本發(fā)明的電池保護(hù)電路及使用該電路的便攜式燈具，具有以下有益效果電 壓檢測(cè)單元對(duì)電池內(nèi)串聯(lián)的每個(gè)電芯的輸出電壓進(jìn)行檢測(cè)并得到輸出電壓，電流檢測(cè)單元 對(duì)電池的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)并得到輸出電流，控制單元在任意一個(gè)電芯的輸出電壓超出預(yù) 先設(shè)定的電壓閾值范圍或所述輸出電流大于預(yù)先設(shè)定的電流閾值時(shí)，發(fā)出斷開控制信號(hào)， 執(zhí)行單元在接收到所述斷開控制信號(hào)時(shí)斷開電池的供電回路，防止電池發(fā)生過(guò)放、過(guò)充和 過(guò)流現(xiàn)象，從而避免影響電池的性能與使用壽命，甚至引起爆炸而導(dǎo)致安全問題。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是本發(fā)明電池保護(hù)電路第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明電池保護(hù)電路第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明中執(zhí)行單元的第一實(shí)施例的電路圖；圖4是本發(fā)明中執(zhí)行單元的第二實(shí)施例的電路圖；圖5是圖2所示本發(fā)明電池保護(hù)電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，是本發(fā)明電池保護(hù)電路第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明電池保護(hù)電 路包括電壓檢測(cè)單元100、電流檢測(cè)單元200、控制單元300和執(zhí)行單元400。其中，電壓檢 測(cè)單元100對(duì)電池600內(nèi)串聯(lián)的每個(gè)電芯的輸出電壓進(jìn)行檢測(cè)；電流檢測(cè)單元200對(duì)電池 的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)；控制單元300在任意一個(gè)電芯的輸出電壓超出預(yù)先設(shè)定的電壓閾值 范圍或所述輸出電流大于預(yù)先設(shè)定的電流閾值時(shí)，發(fā)出斷開控制信號(hào)；執(zhí)行單元400在接 收到所述斷開控制信號(hào)時(shí)斷開電池600的供電回路，從而防止電池600發(fā)生過(guò)放、過(guò)充和過(guò) 流現(xiàn)象，以避免影響電池600的性能與使用壽命，甚至引起爆炸而導(dǎo)致安全問題。上述所述電池600、電壓檢測(cè)單元100、控制單元300和執(zhí)行單元400依次相連，所 述電流檢測(cè)單元200與電池600和控制單元300也相連，且所述執(zhí)行單元400還與電池600 相連。如圖2所示，是本發(fā)明電池保護(hù)電路第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。第二實(shí)施例與圖1所 示的第一實(shí)施例的區(qū)別在于在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，電池保護(hù)電路還包括設(shè)置單元500， 設(shè)置單元500與控制單元300相連，對(duì)控制單元300發(fā)出所述斷開控制信號(hào)的延時(shí)時(shí)間進(jìn)
6行設(shè)置，在電池600過(guò)放、過(guò)充或過(guò)流時(shí)，可不立即斷開電池600，可延遲一定時(shí)間后再斷 開，為用戶留出一些準(zhǔn)備時(shí)間，如10秒后，在該時(shí)間段里，也可啟動(dòng)一指示裝置對(duì)用戶進(jìn)行 提示。如圖3所示，是本發(fā)明中執(zhí)行單元400的第一實(shí)施例的電路圖。執(zhí)行單元400連 接在電池的正極與負(fù)載之間，且受控制單元300控制其斷開或?qū)?，?dāng)執(zhí)行單元400導(dǎo)通 時(shí)，電池正常放電，當(dāng)執(zhí)行單元400斷開時(shí)，電池的供電回路斷開，可防止電池發(fā)生過(guò)放、過(guò) 充和過(guò)流現(xiàn)象，對(duì)電池起保護(hù)作用。本實(shí)施例中，執(zhí)行單元400包括第一開關(guān)管Ql，其源極連接到電池正極，其漏極連 接到負(fù)載，其柵極連接到控制單元300的一控制端，當(dāng)該控制端上為低電平時(shí)，第一開關(guān)管 Ql導(dǎo)通，電池的供電回路導(dǎo)通，負(fù)載正常工作；當(dāng)該控制端上為高電平時(shí)，第一開關(guān)管Ql斷 開，電池的供電回路斷開，負(fù)載不工作。如圖4所示，是本發(fā)明中執(zhí)行單元400的第二實(shí)施例的電路圖。本實(shí)施例中，執(zhí)行 單元400包括帶體二極管的第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3，第三開關(guān)管Q3的源極連接到 電池正極，第三開關(guān)管Q3的漏極連接到第二開關(guān)管Q2的漏極，第二開關(guān)管Q2的源極連接 到負(fù)載，第二開關(guān)管Q2的體二極管正向連接在第二開關(guān)管Q2的漏極與源極之間，第三開關(guān) 管Q3的體二極管正向連接在第三開關(guān)管Q3的漏極與源極之間，第三開關(guān)管Q3的柵極連接 到控制單元的一控制端，第二開關(guān)管Q2的柵極連接到控制單元的另一控制端。當(dāng)?shù)诙_關(guān)管Q2斷開、第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通時(shí)，電池可通過(guò)第三開關(guān)管Q3、第二開 關(guān)管Q2的體二極管為負(fù)載供電；當(dāng)?shù)诙_關(guān)管Q2導(dǎo)通、第三開關(guān)管Q3斷開時(shí)，可在第三開 關(guān)管Q3的源極接入充電器，充電器通過(guò)第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3的體二極管對(duì)電池充 電?？梢?，本執(zhí)行電路300中，通過(guò)采用相串聯(lián)且?guī)w二極管的第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān) 管Q3，既可實(shí)現(xiàn)放電功能，又可實(shí)現(xiàn)充電功能。如圖5所示，是圖2所示本發(fā)明電池保護(hù)電路的電路圖。本電路中，控制單元300 采用電池保護(hù)芯片U1，其優(yōu)選型號(hào)為S8254。芯片S8254是一種適用于3個(gè)或4個(gè)電芯串 聯(lián)的電池保護(hù)芯片，其引腳分配及功能定義如表1所示。本電路圖中，電池600由四個(gè)電芯串聯(lián)構(gòu)成，以“電池正極即為第一電芯的正極， 第一電芯的負(fù)極與第二電芯的正極相連，第二電芯的負(fù)極與第三電芯的正極相連，第三電 芯的負(fù)極與第四電芯的正極相連，電池負(fù)極即為第四電芯的負(fù)極”為例進(jìn)行描述，此處，定 義電池正極為B+，電池負(fù)極為B-，第一電芯的負(fù)極與第二電芯的正極的節(jié)點(diǎn)為BM3，第二 電芯的負(fù)極與第三電芯的正極的節(jié)點(diǎn)為BM2，第三電芯的負(fù)極與第四電芯的正極的節(jié)點(diǎn)為 BMl0另外，通過(guò)P+端為負(fù)載供電。
7 表1執(zhí)行單元400采用圖4中第二實(shí)施例的電路，執(zhí)行單元400包括帶體二極管的第 二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3，第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3的體二極管在圖5中未示 出。第三開關(guān)管Q3的源極連接到電池正極B+，第三開關(guān)管Q3的漏極連接到第二開關(guān)管Q2 的漏極，第二開關(guān)管Q2的源極連接到負(fù)載，第二開關(guān)管Q2的體二極管正向連接在第二開關(guān) 管Q2的漏極與源極之間，第三開關(guān)管Q3的體二極管正向連接在第三開關(guān)管Q3的漏極與源 極之間，第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3的柵極均受控制單元300控制。本電路中，由于電池600由四個(gè)電芯串聯(lián)構(gòu)成，所以芯片S8254的選擇切換端 SEL(引腳11)需保持高電平。以下詳細(xì)描述對(duì)于芯片S8254 其電源端VDD(弓丨腳16)用于輸入電池600的正極電壓，即連接到電池正極B+ ；其接地端VSS(引腳7)通過(guò)第五電容C5連接到電池正極B+，同時(shí)通過(guò)第九電阻 R9連接到電池負(fù)極B-;其選擇切換端SEL(引腳10)依據(jù)電平高低來(lái)切換設(shè)置串聯(lián)的電芯的數(shù)量，即依次 通過(guò)第十二電阻R12、第十七電阻R17接地，第十二電阻R12和第十七電阻R17的節(jié)點(diǎn)通過(guò) 第十八電阻R18接到電源端VDD (引腳16)；其放電控制端DOP (引腳3)用于輸出斷開控制信號(hào)，即通過(guò)第三電阻R3連接到第 三開關(guān)管Q3的柵極；其過(guò)放檢測(cè)延時(shí)設(shè)置端CDT(引腳5)用于設(shè)置在電池過(guò)放、過(guò)流時(shí)發(fā)出所述斷開 控制信號(hào)的延時(shí)時(shí)間，即通過(guò)第七電容C7連接到接地端VSS(引腳7)；其第一輸入端VCl (引腳15)用于輸入第一電芯正極的電壓，即通過(guò)第四電阻R4 連接到電池正極B+，同時(shí)通過(guò)第一電容Cl連接到電源端VDD (引腳16)；
8
其第二輸入端VC2(引腳14)用于輸入第一電芯負(fù)極和第二電芯正極的節(jié)點(diǎn)處的 電壓，即通過(guò)第五電阻R5連接到節(jié)點(diǎn)BM3，同時(shí)通過(guò)第三電容C3連接到電源端VDD(弓丨腳 16)；其第三輸入端VC3(引腳13)用于輸入第二電芯負(fù)極和第三電芯正極的節(jié)點(diǎn)處的 電壓，即通過(guò)第六電阻R6連接到節(jié)點(diǎn)BM2，同時(shí)通過(guò)第二電容C2連接到電源端VDD(弓丨腳 16)；其第四輸入端VC4(引腳12)用于輸入第三電芯負(fù)極和第四電芯正極的節(jié)點(diǎn)處的 電壓，即通過(guò)第十一電阻Rll連接到節(jié)點(diǎn)BMl，同時(shí)通過(guò)第四電容C4連接到電源端VDD (引 腳16)；第四輸入端VC4(引腳12)還通過(guò)第十六電阻R16接地；其充電控制端C0P(引腳1)連接第二開關(guān)管Q2的柵極，第二開關(guān)管Q2的柵極與 源極通過(guò)第二電阻R2相連；其充放電開關(guān)控制端CTL (引腳11)通過(guò)第八電阻R8連接到接地端VSS (引腳7)；其過(guò)充檢測(cè)延時(shí)設(shè)置端CCT (引腳6)用于設(shè)置在電池過(guò)充時(shí)發(fā)出所述斷開控制信 號(hào)的延時(shí)時(shí)間，即通過(guò)第六電容C6連接到接地端VSS(引腳7)；其正電源電壓檢測(cè)端VMP(弓丨腳2)通過(guò)第一電阻Rl連接到負(fù)載；其負(fù)電源電壓檢測(cè)端VINI (引腳4)依次通過(guò)第七電阻R7和第十三電阻R13接地， 第七電阻R7和第十三電阻R13的節(jié)點(diǎn)再通過(guò)第十五電阻R15接地，第七電阻R7和第十三電 阻R13的節(jié)點(diǎn)還通過(guò)第十四電阻R14接到電池負(fù)極，電池負(fù)極B-通過(guò)第十電阻RlO接地。本電路中，電流檢測(cè)單元100主要由第七電阻R7、第十三電阻R13、第十四電阻R14 和第十五電阻R15組成，首先采用第十四電阻R14對(duì)電池600的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)到 的輸出電流再經(jīng)第七電阻R7、第十三電阻R13、第十五電阻R15轉(zhuǎn)換為一轉(zhuǎn)換電壓，該轉(zhuǎn)換 電壓被送至芯片S8254的負(fù)電源電壓檢測(cè)端VINI (引腳4)。本電路中，設(shè)置單元500主要由第六電容C6和第七電容C7組成，通過(guò)調(diào)節(jié)第六電 容C6和第七電容C7的容值大小即可調(diào)節(jié)芯片S8254發(fā)出所述斷開控制信號(hào)的延時(shí)時(shí)間。上述第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第九電阻R9和第i^一電阻Rll為保 護(hù)電阻，分別連接在上述多個(gè)輸入端和接地端VSS;第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、 第四電容C4和第五電容C5為濾波電阻，分別連接在上述多個(gè)輸入端與電源端VDD之間。上 述保護(hù)電阻和濾波電容一起構(gòu)成檢測(cè)單元100，不僅對(duì)芯片S8254起保護(hù)作用，還起濾波作 用，可提高輸入芯片S8254的電壓的精度。此處以該電池600為鋰電進(jìn)行說(shuō)明，于是，將2. 5V設(shè)置為每個(gè)電芯的閾值范圍的 最小值，將2. 7V設(shè)置為每個(gè)電芯的閾值范圍的最大值，本放電保護(hù)電路的工作過(guò)程如下電池600在對(duì)負(fù)載放電的過(guò)程中，其電壓會(huì)隨著放電過(guò)程逐漸降低，芯片S8254通 過(guò)第一輸入端VCl (引腳15)、第二輸入端VC2 (引腳14)、第三輸入端VC3 (引腳13)、第四 輸入端VC4(引腳12)檢測(cè)到電池正極B+、節(jié)點(diǎn)BM3、節(jié)點(diǎn)BM2和節(jié)點(diǎn)BMl處的電壓，當(dāng)電池 正極B+、節(jié)點(diǎn)BM3、節(jié)點(diǎn)BM2和節(jié)點(diǎn)BMl處的電壓中任何一個(gè)低于預(yù)先設(shè)定的電壓閾值范圍 的最小值(2.5V)時(shí)，放電控制端DOP(引腳3)輸出斷開控制信號(hào)，該斷開控制信號(hào)為高電 平信號(hào)，于是，第三開關(guān)管Q3關(guān)斷，電池600無(wú)法再對(duì)負(fù)載進(jìn)行放電，起到過(guò)放電保護(hù)作用， 此時(shí)，芯片S8254進(jìn)入休眠狀態(tài)，充電控制端COP (引腳1)呈高阻態(tài)，放電控制端DOP (引腳 3)為高電平。
在芯片S8254進(jìn)入休眠狀態(tài)時(shí)，正電源電壓檢測(cè)端VMP (引腳2)被下拉至低電平 狀態(tài)，若此時(shí)接入充電器，則正電源電壓檢測(cè)端VMP (引腳2)的電壓升高，過(guò)放電狀態(tài)解除。本電路還具有過(guò)充保護(hù)功能，在電池600充電過(guò)程中，充電控制端COP (引腳1)上 為低電平，第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通，此時(shí)，放電控制端DOP (引腳3)上為高電平，第三開關(guān)管Q3 斷開，但是，充電器依次通過(guò)第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3的體二極管為電池600充電。 當(dāng)電池正極B+、節(jié)點(diǎn)BM3、節(jié)點(diǎn)BM2和節(jié)點(diǎn)BMl處的電壓中任何一個(gè)高于預(yù)先設(shè)定的電壓閾 值范圍的最大值(2. 7V)時(shí)，充電控制端COP(引腳1)輸出一個(gè)高電平信號(hào)，充電回路斷開， 起過(guò)充保護(hù)作用。本電路還具有過(guò)流保護(hù)功能，若負(fù)電源電壓檢測(cè)端VINI (引腳4)與接地端 VSS(引腳7)之間的電壓差大于設(shè)定值，則產(chǎn)生過(guò)流保護(hù)動(dòng)作。所述設(shè)定值由芯片S8254內(nèi) 部確定，與預(yù)先設(shè)定的電流閾值相一致，本電路圖中，該設(shè)定值取0. 3V。在產(chǎn)生過(guò)流保護(hù)時(shí)， 放電控制端D0P(引腳3)上為高電平，第三開關(guān)管Q3斷開，同時(shí)充電控制端C0P(引腳1) 上也為高電平，第二開關(guān)管Q2也斷開，正電源電壓檢測(cè)端VMP(弓丨腳2)也為高電平，于是， 電池600斷開，對(duì)電池600起保護(hù)作用。上述在芯片S8254檢測(cè)到過(guò)放或過(guò)流現(xiàn)象至發(fā)出斷開控制信號(hào)之間，也有一段延 時(shí)時(shí)間，該延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短由與過(guò)放檢測(cè)延時(shí)設(shè)置端CDT (引腳5)連接的第七電容C7的容 量大小決定。另外，上述在芯片S8254檢測(cè)到過(guò)充現(xiàn)象至發(fā)出斷開控制信號(hào)信號(hào)之間，也有 一段延時(shí)時(shí)間，該延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短由與過(guò)充檢測(cè)延時(shí)設(shè)置端CCT(引腳6)連接的第六電容 C6的容量大小決定。另外，本發(fā)明還涉及一種便攜式燈具，其包含上述所述的電池保護(hù)電路，此處不再 贅述。綜上所述，本發(fā)明的電池保護(hù)電路及便攜式燈具中，電壓檢測(cè)單元100對(duì)電池600 內(nèi)串聯(lián)的每個(gè)電芯的輸出電壓進(jìn)行檢測(cè)，電流檢測(cè)單元200對(duì)電池的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)； 控制單元300在任意一個(gè)電芯輸出電壓超出預(yù)先設(shè)定的電壓閾值范圍或所述輸出電流大 于預(yù)先設(shè)定的電流閾值時(shí)，發(fā)出斷開控制信號(hào)，執(zhí)行單元400在接收到所述斷開控制信號(hào) 時(shí)斷開電池600的供電回路，防止電池600發(fā)生過(guò)放、過(guò)充和過(guò)流現(xiàn)象，從而避免影響電池 600的性能與使用壽命，甚至引起爆炸而導(dǎo)致安全問題。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則 內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電池保護(hù)電路，其特征在于，包括電壓檢測(cè)單元對(duì)電池內(nèi)串聯(lián)的每個(gè)電芯的輸出電壓進(jìn)行檢測(cè)；電流檢測(cè)單元對(duì)電池的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)；控制單元在任意一個(gè)電芯的輸出電壓超出預(yù)先設(shè)定的電壓閾值范圍或所述輸出電流大于預(yù)先設(shè)定的電流閾值時(shí)，發(fā)出斷開控制信號(hào)；執(zhí)行單元在接收到所述斷開控制信號(hào)時(shí)斷開電池的供電回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，還包括設(shè)置單元對(duì)所述控制單元發(fā)出所述斷開控制信號(hào)的延時(shí)時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，所述控制單元采用電池保護(hù)芯 片，所述電池保護(hù)芯片包括電源端(VDD)用于輸入電池正極的電壓；輸入端包含多個(gè)，分別輸入每個(gè)電芯的正極、負(fù)極的電壓；放電控制端(DOP)用于輸出所述斷開控制信號(hào)；延時(shí)設(shè)置端用于設(shè)置發(fā)出所述斷開控制信號(hào)的延時(shí)時(shí)間；選擇切換端(SEL)依據(jù)該端口的電平高低來(lái)選擇電池內(nèi)串聯(lián)的電芯的數(shù)量；負(fù)電源電壓檢測(cè)端(VINI)用于輸入所述電池的輸出電流轉(zhuǎn)換得到的轉(zhuǎn)換電壓；接地端(VSS)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，所述執(zhí)行單元連接在電池的正 極與負(fù)載之間，受所述放電控制端(DOP)控制其斷開或?qū)ā?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，所述執(zhí)行單元包括第一開關(guān)管， 其源極連接到電池正極，其漏極連接到負(fù)載，其柵極連接到所述放電控制端(DOP)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，所述執(zhí)行單元包括帶體二極管 的第二開關(guān)管和第三開關(guān)管，第三開關(guān)管的源極連接到電池正極，第三開關(guān)管的漏極連接 到第二開關(guān)管的漏極，第二開關(guān)管的源極連接到負(fù)載，第二開關(guān)管的體二極管正向連接在 第二開關(guān)管的漏極與源極之間，第三開關(guān)管的體二極管正向連接在第三開關(guān)管的漏極與源 極之間，第三開關(guān)管的柵極連接到所述放電控制端(DOP)，第二開關(guān)管的柵極也受所述電池 保護(hù)芯片控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，所述電池內(nèi)串聯(lián)的電芯為4個(gè)，對(duì)應(yīng)地，所述選擇切換端(SEL)為高電平； 所述電池內(nèi)串聯(lián)的電芯為3個(gè)，對(duì)應(yīng)地，所述選擇切換端(SEL)為低電平。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，所述檢測(cè)單元包括分別連接在 多個(gè)輸入端和接地端(VSS)的保護(hù)電阻、以及分別連接在多個(gè)輸入端與電源端(VDD)之間 的濾波電容。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，所述電池內(nèi)串聯(lián)的電芯為4個(gè)， 所述電池正極即為第一電芯的正極，第一電芯的負(fù)極與第二電芯的正極相連，第二電芯的 負(fù)極與第三電芯的正極相連，第三電芯的負(fù)極與第四電芯的正極相連，電池負(fù)極即為第四 電芯的負(fù)極；所述的電池保護(hù)電路包括第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻 (R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第十電阻(RlO)、第i^一電阻(Rll)、第十二電阻(R12)、第十三電阻(R13)、第十四電阻(R14)、第 十五電阻(R15)、第十六電阻(R16)、第十七電阻(R17)、第十八電阻(R18)、第一電容(Cl)、 第二電容(C2)、第三電容(C3)、第四電容(C4)、第五電容(C5)、第六電容(C6)和第七電容 (C7)；所述電源端(VDD)連接到電池正極；所述接地端(VSS)通過(guò)第五電容(C5)連接到電池正極，同時(shí)通過(guò)第九電阻(R9)連接 到電池負(fù)極；所述選擇切換端(SEL)依次通過(guò)第十二電阻(R12)、第十七電阻(R17)接地，第十二電 阻(R12)和第十七電阻(R17)的節(jié)點(diǎn)通過(guò)第十八電阻(R18)接到電源端(VDD)； 所述放電控制端(DOP)通過(guò)第三電阻(R3)連接到第三開關(guān)管的柵極； 所述負(fù)電源電壓檢測(cè)端(VINI)依次通過(guò)第七電阻(R7)和第十三電阻(R13)接地，第 七電阻(R7)和第十三電阻(R13)的節(jié)點(diǎn)還通過(guò)第十五電阻(R15)接地，第七電阻(R7)和 第十三電阻(R13)的節(jié)點(diǎn)再通過(guò)第十四電阻(R14)接到電池負(fù)極，電池負(fù)極通過(guò)第十電阻 (RlO)接地；所述延時(shí)設(shè)置端包括過(guò)放檢測(cè)延時(shí)設(shè)置端(OTT)和過(guò)充檢測(cè)延時(shí)設(shè)置端(CCT)，過(guò)放 檢測(cè)延時(shí)設(shè)置端(CDT)用于設(shè)置在電池過(guò)放、過(guò)流時(shí)發(fā)出所述斷開控制信號(hào)的延時(shí)時(shí)間， 即通過(guò)第七電容(C7)連接到接地端(VSS)；過(guò)充檢測(cè)延時(shí)設(shè)置端(CCT)用于設(shè)置在電池過(guò) 充時(shí)發(fā)出所述斷開控制信號(hào)的延時(shí)時(shí)間，即通過(guò)第六電容(C6)連接到接地端(VSS)； 所述輸入端包括第一輸入端(VCl)，用于輸入第一電芯正極的電壓，即通過(guò)第四電阻(R4)連接到電池 正極，同時(shí)通過(guò)第一電容(Cl)連接到電源端(VDD)；第二輸入端(VC2)，用于輸入第一電芯負(fù)極和第二電芯正極的節(jié)點(diǎn)處的電壓，即通過(guò)第 五電阻(R5)連接到第一電芯負(fù)極，同時(shí)通過(guò)第三電容(C3)連接到電源端(VDD)；第三輸入端(VC3)，用于輸入第二電芯負(fù)極和第三電芯正極的節(jié)點(diǎn)處的電壓，即通過(guò)第 六電阻(R6)連接到第二電芯負(fù)極，同時(shí)通過(guò)第二電容(C2)連接到電源端(VDD)；第四輸入端(VC4)，用于輸入第三電芯負(fù)極和第四電芯正極的節(jié)點(diǎn)處的電壓，即通過(guò)第 十一電阻(Rll)連接到第三電芯負(fù)極，同時(shí)通過(guò)第四電容(C4)連接到電源端(VDD)；第四 輸入端(VC4)還通過(guò)第十六電阻(R16)接地； 所述電池保護(hù)芯片還包括充電控制端(COP)，連接第二開關(guān)管的柵極，第二開關(guān)管的柵極與源極通過(guò)第二電阻 (R2)相連；充放電開關(guān)控制端(CTL)，通過(guò)第八電阻(R8)連接到接地端(VSS)； 正電源電壓檢測(cè)端(VMP)，通過(guò)第一電阻(Rl)連接到負(fù)載； 電池負(fù)極通過(guò)第十電阻(RlO)接地。
10. 一種便攜式燈具，其特征在于，包括電池保護(hù)電路，所述電池保護(hù)電路為權(quán)利要求 1至9中任意一項(xiàng)所述的電池保護(hù)電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池保護(hù)電路，包括電壓檢測(cè)單元、電流檢測(cè)單元、控制單元和執(zhí)行單元。電壓檢測(cè)單元對(duì)電池內(nèi)串聯(lián)的每個(gè)電芯的輸出電壓進(jìn)行檢測(cè)，電流檢測(cè)單元對(duì)電池的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)，控制單元在任意一個(gè)電芯的輸出電壓超出預(yù)先設(shè)定的電壓閾值范圍或所述輸出電流大于預(yù)先設(shè)定的電流閾值時(shí)，發(fā)出斷開控制信號(hào)，執(zhí)行單元在接收到所述斷開控制信號(hào)時(shí)斷開電池的供電回路，從而防止電池發(fā)生過(guò)放、過(guò)充和過(guò)流現(xiàn)象，以避免影響電池的性能與使用壽命，甚至引起爆炸而導(dǎo)致安全問題。
文檔編號(hào)H02H7/18GK101916983SQ201010263378
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者周明杰, 屈煜 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司