本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路，特別涉及一種鋰離子電池輸出控制電路。
背景技術(shù)：
目前，鋰離子電池作為一種新型的能源形式越來越多的應(yīng)用于工業(yè)、汽車等領(lǐng)域，而鋰離子電池的安全性一直是其能夠有效合理應(yīng)用的前提。傳統(tǒng)的鋰離子電池保護電路主要涉及電池組的充放電保護，而在電池組對外不需要輸出電量的時候電池組仍在工作，在消耗電池組的能量，這種現(xiàn)象對于一些容量小的電池危害較大，非常容易出現(xiàn)電池組的過放，而使得電池組不能正常使用。
因此，為了解決上述存在的問題，提供一種安全可靠的鋰離子電池輸出控制電路，將是該領(lǐng)域技術(shù)人員亟待著手解決的問題之一。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，為解決上述過放問題，合理設(shè)置電池組的放電狀態(tài)，并在電池組出現(xiàn)過放電時及時關(guān)斷電池組的輸出；即提供一種設(shè)計合理、性能安全可靠、操作簡便、應(yīng)用效果顯著的鋰離子電池輸出控制電路。
為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種鋰離子電池輸出控制電路，其特征在于：該電路包括開關(guān)保護芯片及電路、電池組開關(guān)、開關(guān)驅(qū)動電路、N節(jié)鋰離子電池組及保險；所述N節(jié)鋰離子電池組由N節(jié)串聯(lián)鋰離子電芯組成；所述開關(guān)保護芯片及電路連接電池組開關(guān)、N節(jié)鋰離子電池組、保險和開關(guān)驅(qū)動電路；所述保險連接電池組的正極及電池組輸出正極；所述電池組開關(guān)與開關(guān)保護芯片及電路連接；所述開關(guān)驅(qū)動電路與開關(guān)保護芯片及電路連接。
所述開關(guān)保護芯片及電路由開關(guān)保護芯片及其外圍電路組成，所述開關(guān)保護芯片型號為LTC2954I；所述外圍電路包括開關(guān)控制電路、欠壓保護電路及開關(guān)延遲時間電路。
所述電池組開關(guān)包括脈沖開關(guān)K1,連接到開關(guān)保護芯片LTC2954I的PB引腳。
所述開關(guān)驅(qū)動電路包括兩個并聯(lián)的半導(dǎo)體場效晶體管Q1、Q2；所述Q1的門極G連接到開關(guān)保護芯片LTC2954I的使能引腳EN上，Q1的源極S連接電池組的負(fù)極VBAT-，Q1的漏極D連接電池組的輸出負(fù)極GND；所述Q2的門極連接到開關(guān)保護芯片LTC2954I的使能引腳EN上，Q2的源極S連接電池組的負(fù)極VBAT-，Q2的漏極連接電池組的輸出負(fù)極GND。
所述N節(jié)鋰離子電池組包括電池B1、B2及BN，BN的正極連接保險F1；所述N節(jié)鋰離子電池組的電芯B1的負(fù)極為電池組的負(fù)極，連接開關(guān)驅(qū)動電路中半導(dǎo)體場效晶體管Q1、Q2的源極；所述N節(jié)鋰離子電池組的電芯B1的負(fù)極為N節(jié)鋰離子電池組的負(fù)極，同時連接開關(guān)保護芯片及電路。
所述開關(guān)控制電路為開關(guān)保護芯片的開關(guān)使能引腳EN及上拉電阻R3組成，使能引腳EN與開關(guān)驅(qū)動電路連接。
所述欠壓保護電路包括電阻R1、R2和穩(wěn)壓管Z1。
所述開關(guān)延遲時間電路包括電容C3，電容C3的大小決定電池組開關(guān)電平維持的時間。
所述N節(jié)鋰離子電池組由N節(jié)串聯(lián)鋰離子電芯組成，其中的N小于等于5，N超過5則整個電路需要增加降壓模塊。
本發(fā)明的工作原理是：鋰離子電池組需要工作時，按下開關(guān)K1,開關(guān)保護芯片LTC2954I的PB引腳接地，PB引腳被拉到低電平，開關(guān)保護芯片LTC2954I的EN引腳輸出為高電平；半導(dǎo)體場效晶體管Q1與Q2導(dǎo)通，則電池組對外輸出；電容C3的大小決定電池組開關(guān)K1電平維持的時間。
當(dāng)電池組開關(guān)輸出后，電池組開始放電，當(dāng)電池組的電壓低于開關(guān)保護芯片LTC2954I的KILL引腳設(shè)置的電平則開關(guān)保護芯片LTC2954I的EN引腳輸出為低電平；半導(dǎo)體場效晶體管Q1與Q2關(guān)斷，則電池組不輸出，防止電池過放。
本發(fā)明的有益效果是：該電路可以實現(xiàn)電池組的輸出控制設(shè)計，通過開關(guān)實現(xiàn)電池組的需求輸出解決現(xiàn)有技術(shù)問題；同時也兼顧電池組的電路保護，具有電池組欠壓保護功能，有利于降低電池組的自耗，大大延長了電池組的使用壽命。本發(fā)明電路設(shè)計合理，性能安全可靠，體積小，元器件設(shè)置簡單；特別適用于體積、重量、尺寸等參數(shù)有一定限制的條件下，應(yīng)用效果非常顯著。
附圖說明
圖1是本發(fā)明設(shè)計原理圖；
圖中：1開關(guān)保護芯片及電路，2電池組開關(guān)，3開關(guān)驅(qū)動電路，4N節(jié)鋰離子電池組，5保險。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對依據(jù)本發(fā)明提供的具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征詳述如下：
如圖1所示，一種鋰離子電池輸出控制電路，該電路包括開關(guān)保護芯片及電路1、電池組開關(guān)2、開關(guān)驅(qū)動電路3、N節(jié)串聯(lián)的鋰離子電池4及保險5。所述N節(jié)鋰離子電池組4由N節(jié)鋰離子電芯串聯(lián)連接；所述開關(guān)保護芯片及電路1連接電池組開關(guān)2、N節(jié)鋰離子電池組4、保險5和開關(guān)驅(qū)動電路3；所述保險5連接電池組的正極及電池組輸出正極；所述電池組開關(guān)2與開關(guān)保護芯片及電路1連接；所述開關(guān)驅(qū)動電路3與開關(guān)保護芯片及電路1連接。
所述開關(guān)保護芯片及電路1包括由開關(guān)保護芯片及其外圍電路組成，所述開關(guān)保護芯片為LTC2954I(1-d)；所述外圍電路包括開關(guān)控制電路(1-a)、欠壓保護電路(1-b)及開關(guān)延遲時間電路(1-c)。
所述開關(guān)控制電路(1-a)為開關(guān)保護芯片(1-d)的開關(guān)使能引腳EN及上拉電阻R3組成，使能引腳EN與開關(guān)驅(qū)動電路3連接。
所述欠壓保護電路(1-b)包括電阻R1、R2和穩(wěn)壓管Z1。
所述開關(guān)延遲時間電路(1-c)包括電容C3，電容C3的大小決定電池組開關(guān)2電平維持的時間。
所述電池組開關(guān)2包括脈沖開關(guān)K1,連接到開關(guān)保護芯片LTC2954I(1-d)的PB引腳。
所述開關(guān)驅(qū)動電路3包括兩個并聯(lián)的半導(dǎo)體場效晶體管Q1(3-a)與Q2(3-b)；所述Q1(3-a)的門極G連接到開關(guān)保護芯片LTC2954I(1-d)的使能引腳EN上，Q1(3-a)的源極S連接電池組的負(fù)極VBAT-，Q1(3-a)的漏極D連接電池組的輸出負(fù)極GND。所述Q2(3-b)的門極連接到開關(guān)保護芯片LTC2954I(1-d)的使能引腳EN上，Q2(3-b)的源極S連接電池組的負(fù)極VBAT-，Q2(3-b)的漏極連接電池組的輸出負(fù)極GND。
所述N節(jié)鋰離子電池組4包括電池B1、B2及BN，BN的正極連接保險F1；所述N節(jié)鋰離子電池組4的電芯B1的負(fù)極為電池組的負(fù)極，連接開關(guān)驅(qū)動電路3中半導(dǎo)體場效晶體管(3-a)、(3-b)的源極；所述N節(jié)鋰離子電池組4的負(fù)極連接開關(guān)保護芯片及電路1。所述N節(jié)鋰離子電池組4中的N小于等于5，N超過5則需要增加降壓模塊。
所述保險5連接在電池組的正極VBAT+；脈沖開關(guān)K1,連接到開關(guān)保護芯片LTC2954I(1-d)的PB引腳。
在鋰離子電池使用過程中，本發(fā)明為避免使用者的錯誤使用、電池組的自耗電及鋰離子電池組使用中的過放電現(xiàn)象，對電池組造成的壽命縮減、容量下降及電池組短路等，從而采取對鋰離子電池組進行開關(guān)保護，該電路節(jié)能高效，應(yīng)用效果非常顯著。
上述參照實施例對鋰離子電池輸出控制電路進行的詳細(xì)描述，是說明性的而不是限定性的；因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。