本實(shí)用新型涉及鋰電池保護(hù)裝置,尤其是一種鋰電池超低功耗保護(hù)裝置。
背景技術(shù):
電池的過放電是指電池在放電過程中超過電池放電的終止電壓值,電池放完內(nèi)部存儲(chǔ)的電量,當(dāng)電池電壓下降到一定值后,繼續(xù)放電就會(huì)造成過放電,電池過放電會(huì)給電池帶來損壞,使電池的容量明顯減少,所以對電池的過放保護(hù)是十分重要的。
目前鋰電池生產(chǎn)上為了追求更好的用戶體驗(yàn),在鋰電池上都增加高精度計(jì)量電芯電量的電量計(jì)量芯片,而電量計(jì)量芯片的功耗一般都很大。一般情況下,鋰電池給負(fù)載供電,負(fù)載消耗鋰電池的容量,當(dāng)鋰電池容量低于保護(hù)電路設(shè)計(jì)的電壓值時(shí),保護(hù)電路自動(dòng)關(guān)斷鋰電池的輸出,保護(hù)電池不過放電,而鋰電池過放保護(hù)后,鋰電池的電量計(jì)量芯片還會(huì)繼續(xù)工作,使鋰電池電量一直處于損耗狀態(tài),容易把電池電量耗光。而在某些特殊情況下,如鋰電池應(yīng)用在一些機(jī)器中,若電池沒有及時(shí)充電,擱置在一邊長時(shí)間不用,電池電芯會(huì)因?yàn)楸Wo(hù)電路自身功耗問題,導(dǎo)致電芯深度過放,損壞電池電芯。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型的目的是提供一種帶電量計(jì)量功能的鋰電池超低功耗保護(hù)裝置,當(dāng)電池電壓下降到過放保護(hù)電壓值時(shí),使保護(hù)電路處于零功耗狀態(tài),防止電池因過放電而損壞。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種帶電量計(jì)量功能的鋰電池超低功耗保護(hù)裝置,包括用于連接電池電芯的電芯正極輸入接口B+和電芯負(fù)極輸入接口B-、用于連接負(fù)載的電池正極輸出接口P+和電池負(fù)極輸出接口P-、電池保護(hù)電路、電量計(jì)量電路和關(guān)斷電路,所述電芯正極輸入接口B+與電池正極輸入接口P+相連接,所述電池保護(hù)電路分別連接所述電池正極輸入接口P+、電池負(fù)極輸入接口P-及電芯負(fù)極輸入接口B-,所述電量計(jì)量電路分別連接電芯負(fù)極輸入接口B-及關(guān)斷電路,所述關(guān)斷電路分別連接電芯正極輸入接口B+和電池負(fù)極輸入接口P-,所述關(guān)斷電路包括場效應(yīng)管Q3,所述場效應(yīng)管Q3的柵極與電池負(fù)極輸入接口P-連接,所述場效應(yīng)管Q3的源極與電量計(jì)量電路連接,所述場效應(yīng)管Q3的漏極連接在所述電芯正極輸入接口B+和電池正極輸入接口P+的連接線上。
進(jìn)一步地,所述關(guān)斷電路還包括第十二電阻R12、第十三電阻R13和第十四電阻R14,所述場效應(yīng)管Q3是PMOS管,所述場效應(yīng)管Q3的柵極通過第十四電阻R14與電池負(fù)極輸入接口P-連接,所述場效應(yīng)管Q3的源極通過第十二電阻R12和第十三電阻R13與電量計(jì)量電路連接,所述場效應(yīng)管Q3的漏極連接在所述電芯正極輸入接口B+和電池正極輸入接口P+的連接線上。所述電池正極輸入接口P+和電池負(fù)極輸入接口P-可以連接負(fù)載,所述負(fù)載包括手機(jī)、筆記本、手持終端設(shè)備。
進(jìn)一步地,所述保護(hù)裝置還包括穩(wěn)壓電容C9,所述電池正極輸入接口P+通過穩(wěn)壓電容C9連接電池負(fù)極輸入接口P-。
優(yōu)選的,所述場效應(yīng)管Q3型號(hào)是BSS84。
進(jìn)一步地,所述電量計(jì)量電路包括電量計(jì)量芯片U2、第二電阻R2、第三電阻R3、檢流電阻R4、第六電容C6、第七電容C7和第十一電容C11,所述電量計(jì)量芯片U2是BQ27542G1芯片,所述電量計(jì)量電路具體為:所述電量計(jì)量芯片U2的REG25端與所述電量計(jì)量芯片U2的VCC端連接,所述電量計(jì)量芯片U2的VCC端通過第六電容C6與電芯負(fù)極輸入接口B-連接,所述電量計(jì)量芯片U2的REGIN端通過第七電容C7與電芯負(fù)極輸入接口B-連接,所述電量計(jì)量芯片U2的BAT端通過第十一電容C11與電芯負(fù)極輸入接口B-連接,所述電量計(jì)量芯片U2的VSS端與所述電量計(jì)量芯片U2的PWPD端連接,所述電量計(jì)量芯片U2的VSS端與PWPD端均與電芯負(fù)極輸出接口B-連接,所述電量計(jì)量芯片U2的SRP端通過第二電阻R2連接檢流電阻R4的一端,所述電量計(jì)量芯片U2的SRN端通過第三電阻R3連接檢流電阻R4的另一端,所述電量計(jì)量芯片U2的SRP端和SRN端用于監(jiān)控檢流電阻R4兩端的電壓。
進(jìn)一步地,所述電池保護(hù)電路包括相互連接的電池保護(hù)芯片U1和一個(gè)集成MOS管芯片Q1,所述電池保護(hù)芯片U1是S8261芯片,所述集成MOS管芯片Q1是AON3818芯片。
進(jìn)一步地,所述電池保護(hù)電路還包括第一電阻R1、第六電阻R6和第五電容C5,所述電池保護(hù)電路具體為:所述電池保護(hù)芯片U1的VDD端通過第一電阻R1連接到電池正極輸入接口P+,所述電池保護(hù)芯片U1的VM端通過第六電阻R6連接到電池負(fù)極輸入接口P-,所述電池保護(hù)芯片U1的VDD端通過第五電容C5連接到所述電池保護(hù)芯片U1的VSS端,所述電池保護(hù)芯片U1的COUT端連接所述集成MOS管芯片Q1的G1端,所述電池保護(hù)芯片U1的DOUT端連接所述集成MOS管芯片Q1的G2端,所述集成MOS管芯片Q1的S1端連接所述電池負(fù)極輸入接口P-,所述集成MOS管芯片Q1的S2端通過檢流電阻R4連接到電芯負(fù)極輸入接口B-,所述集成MOS管芯片Q1的D11端、D12端、D21端及D22端分別連接。
本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的一種帶電量計(jì)量功能的鋰電池超低功耗保護(hù)裝置采用包括場效應(yīng)管Q3的關(guān)斷電路,當(dāng)電池電壓下降到過放保護(hù)電壓值時(shí),關(guān)斷電路斷開對電量計(jì)量電路的供電,使保護(hù)裝置基本處于零功耗狀態(tài),防止電池因過放電而損壞,長時(shí)間保證電池電芯的安全。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明:
圖1是本實(shí)用新型一種帶電量計(jì)量功能的鋰電池超低功耗保護(hù)裝置的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
圖1是本實(shí)用新型一種帶電量計(jì)量功能的鋰電池超低功耗保護(hù)裝置的電路原理圖,如圖1所示,一種帶電量計(jì)量功能的鋰電池超低功耗保護(hù)裝置包括用于連接電池電芯的電芯正極輸入接口B+和電芯負(fù)極輸入接口B-、用于連接負(fù)載的電池正極輸入接口P+和電池負(fù)極輸入接口P-、電池保護(hù)電路1、電量計(jì)量電路2和關(guān)斷電路3,所述電芯正極輸入接口B+與電池正極輸入接口P+連接,所述保護(hù)裝置還包括穩(wěn)壓電容C9,所述電池正極輸入接口P+通過穩(wěn)壓電容C9連接電池負(fù)極輸入接口P-。
第一部分,電池保護(hù)電路1:電池保護(hù)電路1包括電池保護(hù)芯片U1和一個(gè)集成MOS管芯片Q1,所述電池保護(hù)芯片U1是S8261芯片,所述集成MOS管芯片Q1是AON3818芯片,所述電池保護(hù)電路1還包括第一電阻R1、第六電阻R6和第五電容C5,所述電池保護(hù)芯片U1的VDD端通過第一電阻R1與電池正極輸入接口P+連接,所述電池保護(hù)芯片U1的VDD端通過第五電容C5與電池保護(hù)芯片U1的VSS端連接,所述電池保護(hù)芯片U1的VM端通過第六電阻R6與電池負(fù)極輸入接口P-連接,所述電池保護(hù)芯片U1的COUT端與所述集成MOS管芯片Q1的G1端連接,所述電池保護(hù)芯片U1的DOUT端與所述集成MOS管芯片Q1的G2端連接,所述集成MOS管芯片Q1的D11端、D12端、D21端及D22端分別連接,所述集成MOS管芯片Q1的S1端與電池負(fù)極輸入接口P-連接,所述集成MOS管芯片Q1的S2端通過第四電阻R4與電芯負(fù)極輸入接口B-連接。
第二部分,電量計(jì)量電路2:電量計(jì)量電路2包括電量計(jì)量芯片U2、第二電阻R2、第三電阻R3、檢流電阻R4、第六電容C6、第七電容C7和第十一電容C11。所述電量計(jì)量芯片U2是BQ27542G1,所述電量計(jì)量芯片U2的REG25端與所述電量計(jì)量芯片U2的VCC端連接,所述電量計(jì)量芯片U2的VCC端通過第六電容C6與電芯負(fù)極輸入接口B-連接,所述電量計(jì)量芯片U2的REGIN端通過第十一電容C11與電芯負(fù)極輸入接口B-連接,所述電量計(jì)量芯片U2的BAT端通過第七電容C7與電芯負(fù)極輸入接口B-連接,所述電量計(jì)量芯片U2的VSS端與所述電量計(jì)量芯片U2的PWPD端連接,所述電量計(jì)量芯片U2的VSS端與PWPD端均與電芯負(fù)極輸出接口B-連接,所述電量計(jì)量芯片U2的SRP端通過第二電阻R2連接檢流電阻R4的一端,所述電量計(jì)量芯片U2的SRN端通過第三電阻R3連接檢流電阻R4的另一端,電量計(jì)量芯片U2的SRP端和SRN端用于監(jiān)控檢流電阻R4兩端的電壓,檢流電阻R4采集電池主回路上的電流信號(hào)傳給電量計(jì)量芯片U2,實(shí)現(xiàn)電量計(jì)量功能,所述電量計(jì)量芯片U2的SCL端和SDA端作為與外部數(shù)據(jù)通訊的接口。
第三部分,關(guān)斷電路:關(guān)斷電路包括場效應(yīng)管Q3、第十二電阻R12、第十三電阻R13和第十四電阻R14,所述場效應(yīng)管Q3型號(hào)是BSS84,所述場效應(yīng)管Q3的柵極通過第十四電阻R14與電池負(fù)極輸入接口P-連接,所述場效應(yīng)管Q3的源極通過第十二電阻R12與電量計(jì)量芯片U2的BAT端連接,所述場效應(yīng)管Q3的源極通過第十三電阻R13與電量計(jì)量芯片U2的REGIN端連接,所述場效應(yīng)管Q3的漏極連接在電芯正極輸入接口B+和電池正極輸入接口P+的連接線上。
上述的一種帶電量計(jì)量功能的鋰電池超低功耗保護(hù)裝置中,所述電池正極輸入接口P+和電池負(fù)極輸入接口P-可以連接負(fù)載,所述負(fù)載包括手機(jī)、筆記本、手持終端設(shè)備,所述負(fù)載可以等效為一個(gè)電阻,當(dāng)電池電壓下降到過放保護(hù)電壓值以下,電池保護(hù)芯片U1的DOUT端輸出低電平,控制集成MOS管芯片Q1斷開,電池保護(hù)芯片U1進(jìn)入休眠低功耗,電池負(fù)極輸入接口P-懸空,由于電池負(fù)極輸入接口P-通過負(fù)載和電池正極輸入接口P+相連接,電池負(fù)極輸入接口P-由低電平變成高電平,由于電池負(fù)極輸入接口P-變成高電平,場效應(yīng)管Q3的Vgs=0V,場效應(yīng)管Q3截止,電量計(jì)量電芯U2被斷開,U2進(jìn)入零功耗狀態(tài),此時(shí),整個(gè)保護(hù)裝置功耗基本上為零,達(dá)到防止電池電芯過放的目的。
本實(shí)用新型的一種帶電量計(jì)量功能的鋰電池超低功耗保護(hù)裝置采用包括場效應(yīng)管Q3的關(guān)斷電路,當(dāng)電池電壓下降到過放保護(hù)電壓值時(shí),關(guān)斷電路斷開對電量計(jì)量電路的供電,使保護(hù)裝置基本處于零功耗狀態(tài),防止電池因過放電而損壞,長時(shí)間保證電池電芯的安全。
以上是對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明,但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換,這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。