一種可二次啟動的啟動電源用鋰電池保護電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種可二次啟動的啟動電源用鋰電池保護電路。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車啟動電池采用鋰電池是發(fā)展的一個趨勢，鋰電池比起鉛酸電池，有很多方面的優(yōu)勢。采用鋰電池，需要有保護板對電池進行保護，防止因為異常而損壞電池和汽車設(shè)備。汽車啟動電源有別于其他的電池，它裝車后一直連接汽車的設(shè)備，給設(shè)備提供電源。當(dāng)有異常發(fā)生時，電池會啟動過放，過流和短路保護，保護板就切斷電路，關(guān)閉輸出。即使異常解除，因為電池一直連接設(shè)備，保護板不能自動恢復(fù)輸出。正常情況需要充電才可以激活，而發(fā)電機處于停止?fàn)顟B(tài)，無法給電池充電，需要外接電源才可以實現(xiàn)啟動電池的二次啟動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可二次啟動的啟動電源用鋰電池保護電路，可在電池處于異常情況保護后，重新激活電池給汽車供電和打火。
[0004]為了解決上述問題，本實用新型的可二次啟動的啟動電源用鋰電池保護電路，包括連接在電池端與負(fù)載端的保護模塊，還包括分別與所述保護模塊和外部控制端相連的外啟動模塊；所述的外啟動模塊包含開關(guān)元件Q3，所述開關(guān)元件Q3串聯(lián)在保護模塊中保護芯片Ul的VSS管腳與地端之間，其控制端連接至電阻R22與電容Cl之間的節(jié)點處，電容Cl的另一端與外部信號連接；所述的開關(guān)元件Q3為NMOS管；所述的外部信號通過串聯(lián)在電容Cl與電池正極之間的開關(guān)按鈕SI實現(xiàn)；所述的保護模塊包含一保護芯片U1，所述保護芯片Ul的VMP管腳連接至NMOS管Q2的漏極，所述NMOS管Q2的源極與保護芯片Ul的VSS管腳相連，所述NMOS管Q2的漏極通過電阻R9與PMOS管Ql的漏極相連，NMOS管Q2的漏極與PMOS管Ql的柵極互連后通過電阻R20連接至負(fù)載的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管Dl串聯(lián)在保護芯片Ul的VSS管腳與NMOS管Q2的柵極之間，其中穩(wěn)壓二極管Dl的陽極與保護芯片Ul的VSS管腳相連；在電池的負(fù)極與負(fù)載的負(fù)極之間分別串聯(lián)有NMOS管Q9、NM0S管QlO和采樣電阻R23，其中，NMOS管Q9和NMOS管QlO的漏極互接，NMOS管Q9的源極與柵極之間并聯(lián)有電阻R21，NMOS管Q9的柵極與保護芯片Ul的COP管腳相連，NMOS管QlO的柵極通過電阻RlO與保護芯片Ul的DOP管腳相連，NMOS管QlO的源極與采樣電阻之間的節(jié)點連接至保護芯片Ul的VIN管腳。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0006]一、使用的電路元件均為通用元件，電路結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。
[0007]二、操作方便，啟動保護后只需要按一下按鍵即可激活電池；
[0008]三、安全性高，觸發(fā)開關(guān)的時間和次數(shù)不受限制，有異常又會馬上啟動保護。
[0009]四、能夠與原電池保護電路有機的結(jié)合，而無需對原保護電路作出修改。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型實施的可二次啟動的啟動電源用鋰電池保護電路圖。
【具體實施方式】
[0011]為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步闡述。
[0012]本實用新型的【具體實施方式】如圖1所示，一種可二次啟動的啟動電源用鋰電池保護電路，包括連接在電池端與負(fù)載端的保護模塊，還包括分別與所述保護模塊和外部控制端相連的外啟動模塊。
[0013]通過在原保護電路的基礎(chǔ)上增加外啟動電路，在電池的外殼上增加一個輕觸開關(guān)，通過觸發(fā)開關(guān)來激活電池。即本具體實施例的外部信號通過串聯(lián)在電容Cl與電池正極之間的開關(guān)按鈕Si實現(xiàn)。
[0014]外啟動模塊包含開關(guān)元件Q3，所述開關(guān)元件Q3串聯(lián)在保護模塊中保護芯片Ul的VSS管腳與地端之間，其控制端連接至電阻R22與電容Cl之間的節(jié)點處，電容Cl的另一端與電池正極之間串聯(lián)右開關(guān)按鈕SI，其中，開關(guān)元件Q3為NMOS管。具體如圖1所示，圖中虛線部分是外啟動模塊的具體電路。
[0015]保護模塊包含一保護芯片U1，所述保護芯片Ul的VMP管腳連接至NMOS管Q2的漏極，所述NMOS管Q2的源極與保護芯片Ul的VSS管腳相連，所述NMOS管Q2的漏極通過電阻R9與PMOS管Ql的漏極相連，NMOS管Q2的漏極與PMOS管Ql的柵極互連后通過電阻R20連接至負(fù)載的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管Dl串聯(lián)在保護芯片Ul的VSS管腳與NMOS管Q2的柵極之間，其中穩(wěn)壓二極管Dl的陽極與保護芯片Ul的VSS管腳相連；在電池的負(fù)極與負(fù)載的負(fù)極之間分別串聯(lián)有NMOS管Q9、NMOS管QlO和采樣電阻R23，其中，NMOS管Q9和NMOS管QlO的漏極互接，NMOS管Q9的源極與柵極之間并聯(lián)有電阻R21，NM0S管Q9的柵極與保護芯片Ul的COP管腳相連，NMOS管QlO的柵極通過電阻RlO與保護芯片Ul的DOP管腳相連，NMOS管QlO的源極與采樣電阻之間的節(jié)點連接至保護芯片Ul的VIN管腳。
[0016]需要說明的是，本實施例中，保護板上的保護芯片Ul，采用日本精工的S-8204B系列。
[0017]本實施例的工作原理如下:
[0018]當(dāng)出現(xiàn)過放、放電過流和短路等異常情況時，保護板啟動過放、放電過流和短路保護。由于外部接有負(fù)載，導(dǎo)致負(fù)載負(fù)極P-的電壓跟電池正極B+的電壓一致，致使PMOS管Ql截止，NMOS管Q2導(dǎo)通，此時，保護芯片Ul的VMP管腳的電壓為VDD，保護板一直處于保護鎖定狀態(tài)，電池?zé)o法打開輸出。當(dāng)需要再次啟動電池為汽車供電時，按下開關(guān)按鈕SI,電容Cl通過保護芯片Ul的VDD管腳給自身充電，NMOS管Q3控制端的電平升高，致使NMOS管Q3導(dǎo)通，PMOS管Ql的控制端從電平值為P+拉低到VSS，此時，PMOS管Ql導(dǎo)通，保護芯片Ul的VMP管腳的電壓從VSS拉高到VDD，保護板解除保護鎖定，打開控制NMOS管Q10，激活電池。電容Cl充電后，很快又通過電阻R22進行放電，NMOS管Q3又會截至。所以，即使開關(guān)按鈕SI長時間按下或者是短暫按下，NMOS管Q3也只是被打開一次，有效防止誤操作。另外，當(dāng)啟動電池二次啟動后，發(fā)現(xiàn)電池外部的負(fù)載異常仍未解除時，保護芯片Ul在激活后又會迅速啟動保護。
[0019]其中，電容Cl的充電和放電時間可以通過電容Cl的容值和電阻R22的阻值來調(diào)節(jié)。在開關(guān)按鈕SI與NMOS管Q3控制極之間加電容Cl，主要是通過電容Cl的充放電的短暫時間來打開NMOS管Q3，這個時間可以控制的很短，毫秒級別的。如果直接通過開關(guān)NMOS管連接至NMOS管Q3的控制端，所需時間較長且不固定。當(dāng)外部的異常(如短路)還未解除，通過開關(guān)按鈕SI直接強制打開輸出NMOS管Q10，會導(dǎo)致保護板的短路延遲時間，即開關(guān)按鈕SI按下的時間，這個時間對于短路保護太長，容易燒掉NMOS管Q9和NMOS管Q10，對外部負(fù)載也不利，相當(dāng)于是無法起到應(yīng)有的保護作用。
[0020]需要說明的是，在本實施例中，未詳細(xì)展開進行闡述的地方，均為本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)現(xiàn)有公知常識與實踐經(jīng)驗來實現(xiàn)。
[0021]以上所述為本實用新型的較佳實施方式，并非對本實用新型作任何形式上的限制。需要說明的是，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種可二次啟動的啟動電源用鋰電池保護電路，包括連接在電池端與負(fù)載端的保護模塊，其特征在于:還包括分別與所述保護模塊和外部控制端相連的外啟動模塊；所述的外啟動模塊包含開關(guān)元件Q3，所述開關(guān)元件Q3串聯(lián)在保護模塊中保護芯片Ul的VSS管腳與地端之間，其控制端連接至電阻R22與電容Cl之間的節(jié)點處，電容Cl的另一端與外部信號連接；所述的開關(guān)元件Q3為NMOS管；所述的外部信號通過串聯(lián)在電容Cl與電池正極之間的開關(guān)按鈕SI實現(xiàn)；所述的保護模塊包含一保護芯片Ul，所述保護芯片Ul的VMP管腳連接至NMOS管Q2的漏極，所述NMOS管Q2的源極與保護芯片Ul的VSS管腳相連，所述NMOS管Q2的漏極通過電阻R9與PMOS管Ql的漏極相連，NMOS管Q2的漏極與PMOS管Ql的柵極互連后通過電阻R20連接至負(fù)載的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管Dl串聯(lián)在保護芯片Ul的VSS管腳與NMOS管Q2的柵極之間，其中穩(wěn)壓二極管Dl的陽極與保護芯片Ul的VSS管腳相連；在電池的負(fù)極與負(fù)載的負(fù)極之間分別串聯(lián)有NMOS管Q9、NMOS管QlO和采樣電阻R23，其中，NMOS管Q9和NMOS管QlO的漏極互接，NMOS管Q9的源極與柵極之間并聯(lián)有電阻R21，NM0S管Q9的柵極與保護芯片Ul的COP管腳相連，NMOS管QlO的柵極通過電阻RlO與保護芯片Ul的DOP管腳相連，NMOS管QlO的源極與采樣電阻之間的節(jié)點連接至保護芯片Ul的VIN管腳。
【專利摘要】本實用新型涉及一種可二次啟動的啟動電源用鋰電池保護電路，包括連接在電池端與負(fù)載端的保護模塊，還包括分別與所述保護模塊和外部控制端相連的外啟動模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型使用的電路元件均為通用元件，電路結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)；操作方便，啟動保護后只需要按一下按鍵即可激活電池；安全性高，觸發(fā)開關(guān)的時間和次數(shù)不受限制，有異常又會馬上啟動保護；能夠與原電池保護電路有機的結(jié)合，而無需對原保護電路作出修改。
【IPC分類】H02H7-18
【公開號】CN204441869
【申請?zhí)枴緾N201420807030
【發(fā)明人】鄭小明, 周少龍
【申請人】惠州市德賽電池有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2014年12月19日