本实用新型涉及电池技术领域,具体是一种待机低功耗的锂电池保护电路。
背景技术:
在各种电子产品中,有不少产品的电源是由锂电池进行供电,而锂电池生产后因内部保护电路存在功耗,会持续消耗电池电量;若电池长时间存储或用户长时间没有给电池充电,电池内部保护电路则会将电池内部剩余电量消耗殆尽,进而使锂电池产生过放电,降低电池循环寿命,影响客户使用体验。
目前现有的锂电池组硬件保护电路均为需要电池进入过放电保护后才进入休眠低功耗状态,但锂电池过放电对循环寿命仍有一定的影响;软件保护方案可以随时控制锂电池进入休眠低功耗状态,但需要增加单片机软件控制,而增加单片机与软件程序会增加整个电路的成本。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种待机低功耗的锂电池保护电路,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种待机低功耗的锂电池保护电路,包括待机控制电路、电池保护电路、锂电池和充放电端子,所述充放电端子正极通过电池保护电路与锂电池正极连接;充放电端子负极通过电池保护电路与锂电池负极连接,电池保护电路上还连接有待机控制电路,待机控制电路还与控制信号相连接。
作为本实用新型的进一步技术方案:所述充放电端子包括接口j1,电池保护电路包括芯片u1、开关管q1、开关管q2、电容c14和电容c15,待机控制电路包括电阻r12、电阻r19和开关管q5,接口j1的一端连接电容c7和保险丝f1,电容c7的另一端连接电容c8,电容c8的另一端连接二极管dz4的阳极、电阻r21、电容c14、电阻r15的一端、接口j1的另一端和开关管q2的源极,保险丝f1的另一端连接二极管d1的阳极、电阻r2和电池b3的正极,二极管d1的阴极连接电阻r1,电阻r1的另一端连接电容c1、二极管dz1的阴极、电压vdd和芯片u1的引脚20,电池b3的负极连接电池b2的正极和电阻r3,电阻r2的另一端连接电容c2和芯片u1的引脚19,电阻r3的另一端连接电容c3和芯片u1的引脚18,电池b2的负极连接电池b1的正极和电阻r4,电阻r4的另一端连接电容c4和芯片u1的引脚17,电池b1的负极连接电池b0的正极和电阻r5,电阻r5的另一端连接电容c5和芯片u1的引脚16,电池b0的负极连接二极管dz1的阳极、电阻rs1、电阻r14的一端、电容c1的另一端、电容c2的另一端、电容c3的另一端、电容c4的另一端和电容c5的另一端,芯片u1的引脚11连接电阻rt1和电容c10,电阻rt1的另一端和电容c10的另一端与电池b0的负极连接,芯片u1的引脚1通过电阻r11连接开关管q6的漏极,开关管q6的栅极连接电阻r23和电阻r24,电阻r23的另一端连接开关管q5的源极和电压vdd,电阻r24的另一端连接开关管q5的漏极,开关管q5的栅极连接电阻r12和电阻r19,电阻r12的另一端连接二极管d2的阴极,二极管d2的阳极连接控制信号packen,电阻r19的另一端连接开关管q5的漏极和接地端,电阻rs1的另一端连接二极管dz3的阳极、电阻r13、电阻r20、电容c15和开关管q1的源极,芯片u1的引脚4通过电阻r16连接开关管q1的漏极和开关管q2的漏极,芯片u1的引脚3连接电阻r15的另一端,芯片u1的引脚5通过电阻r17连接电阻r21的另一端、二极管zd4的阴极和开关管q2的栅极,电容c14的另一端连接电容c15的另一端,芯片u1的引脚6通过电阻r18连接电阻r20的另一端、二极管dz3的阴极和开关管q1的栅极。
作为本实用新型的进一步技术方案:所述开关管q5为n沟道场效应管或三极管,开关管q6为p沟道场效应管或三极管。
作为本实用新型的进一步技术方案:所述电阻rt1为热敏电阻。
作为本实用新型的进一步技术方案:所述芯片u1的型号为sh36710x系列。
作为本实用新型的进一步技术方案:所述电池b0、电池b1、电池b2和电池b3均为锂电池。
作为本实用新型的进一步技术方案:所述开关管q1为mos管。
作为本实用新型的进一步技术方案:所述开关管q2为mos管。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型能够使用硬件保护电路使锂电池随时进入休眠状态,降低锂电池电路的静态功耗,延长锂电池待机时间,达到保证电池循环寿命与用户体验的作用。该电路为存硬件电路,可通过软件控制,也可通过硬件控制,具有低成本,低功耗,压降小,安全性高的特点。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图;
图2为本实用新型电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-2,实施例1,一种待机低功耗的锂电池保护电路,包括待机控制电路、电池保护电路、锂电池和充放电端子,所述充放电端子正极通过电池保护电路与锂电池正极连接;充放电端子负极通过电池保护电路与锂电池负极连接,电池保护电路上还连接有待机控制电路,待机控制电路还与控制信号相连接。
如图2所示,充放电端子包括接口j1,电池保护电路包括芯片u1、开关管q1、开关管q2、电容c14和电容c15,待机控制电路包括电阻r12、电阻r19和开关管q5,接口j1的一端连接电容c7和保险丝f1,电容c7的另一端连接电容c8,电容c8的另一端连接二极管dz4的阳极、电阻r21、电容c14、电阻r15的一端、接口j1的另一端和开关管q2的源极,保险丝f1的另一端连接二极管d1的阳极、电阻r2和电池b3的正极,二极管d1的阴极连接电阻r1,电阻r1的另一端连接电容c1、二极管dz1的阴极、电压vdd和芯片u1的引脚20,电池b3的负极连接电池b2的正极和电阻r3,电阻r2的另一端连接电容c2和芯片u1的引脚19,电阻r3的另一端连接电容c3和芯片u1的引脚18,电池b2的负极连接电池b1的正极和电阻r4,电阻r4的另一端连接电容c4和芯片u1的引脚17,电池b1的负极连接电池b0的正极和电阻r5,电阻r5的另一端连接电容c5和芯片u1的引脚16,电池b0的负极连接二极管dz1的阳极、电阻rs1、电阻r14的一端、电容c1的另一端、电容c2的另一端、电容c3的另一端、电容c4的另一端和电容c5的另一端,芯片u1的引脚11连接电阻rt1和电容c10,电阻rt1的另一端和电容c10的另一端与电池b0的负极连接,芯片u1的引脚1通过电阻r11连接开关管q6的漏极,开关管q6的栅极连接电阻r23和电阻r24,电阻r23的另一端连接开关管q5的源极和电压vdd,电阻r24的另一端连接开关管q5的漏极,开关管q5的栅极连接电阻r12和电阻r19,电阻r12的另一端连接二极管d2的阴极,二极管d2的阳极连接控制信号packen,电阻r19的另一端连接开关管q5的漏极和接地端,电阻rs1的另一端连接二极管dz3的阳极、电阻r13、电阻r20、电容c15和开关管q1的源极,芯片u1的引脚4通过电阻r16连接开关管q1的漏极和开关管q2的漏极,芯片u1的引脚3连接电阻r15的另一端,芯片u1的引脚5通过电阻r17连接电阻r21的另一端、二极管zd4的阴极和开关管q2的栅极,电容c14的另一端连接电容c15的另一端,芯片u1的引脚6通过电阻r18连接电阻r20的另一端、二极管dz3的阴极和开关管q1的栅极。
待机控制电路中q6为vdd电平信号回路关断用p沟道场效应管;r23为q6上拉电阻,同时也起泄放作用;r24为低电平信号限流电阻;r11为vdd电平信号限流电阻;q5为给q6提供低电平信号作用的n沟道场效应管;r19为q5下拉电阻,同时也起泄放作用;r12为控制电平信号输入限流电阻;d2为限制电流方向,防止电流超输入端方向输出的作用。
电池保护电路中u1的pin1为ctlc,该管脚为vdd电平时,u1控制q2在正常保护状态;该管脚为悬空或gnd电平时,u1控制q2在断开状态;电池保护电路中u1的pin2为ctld,该管脚为vdd电平时,u1控制q1在正常保护状态;该管脚为悬空或gnd电平时,u1控制q1在断开状态;当电池保护电路中u1同时控制q1、q2处于断开状态时,则u1会进入低功耗模式,此时整个保护电路的静态功耗极低,大大增加了电池的待机时间;
当pack_en输入为高电平信号时,此时q5的g极为高电平,q5的d、s极之间为导通状态,q6的g极则被拉低,使q6的d、s极之间也处于导通状态,u1的pin1ctlc与pin2ctld电压均等于vdd,电池保护电路处于正常工作状态;
当pack_en输入为低电平信号时,此时q5的g极为低电平,q5的d、s极之间为断开状态,q6的g极则被上拉为vdd电平,此时q6的d、s极之间为断开状态,u1的pin1ctlc与pin2ctld均处于悬空状态,u1则控制q1、q2在断开状态,整个电池进入低功耗模式。
实施例2,在实施例1的基础上,本设计采用的开关管q5可用npn三极管代替;q6可用pnp三极管代替。
对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
1.一种待机低功耗的锂电池保护电路,包括待机控制电路、电池保护电路、锂电池和充放电端子,其特征在于,所述充放电端子正极通过电池保护电路与锂电池正极连接;充放电端子负极通过电池保护电路与锂电池负极连接,电池保护电路上还连接有待机控制电路,待机控制电路还与控制信号相连接。
2.根据权利要求1所述的一种待机低功耗的锂电池保护电路,其特征在于,所述充放电端子包括接口j1,电池保护电路包括芯片u1、开关管q1、开关管q2、电容c14和电容c15,待机控制电路包括电阻r12、电阻r19和开关管q5,接口j1的一端连接电容c7和保险丝f1,电容c7的另一端连接电容c8,电容c8的另一端连接二极管dz4的阳极、电阻r21、电容c14、电阻r15的一端、接口j1的另一端和开关管q2的源极,保险丝f1的另一端连接二极管d1的阳极、电阻r2和电池b3的正极,二极管d1的阴极连接电阻r1,电阻r1的另一端连接电容c1、二极管dz1的阴极、电压vdd和芯片u1的引脚20,电池b3的负极连接电池b2的正极和电阻r3,电阻r2的另一端连接电容c2和芯片u1的引脚19,电阻r3的另一端连接电容c3和芯片u1的引脚18,电池b2的负极连接电池b1的正极和电阻r4,电阻r4的另一端连接电容c4和芯片u1的引脚17,电池b1的负极连接电池b0的正极和电阻r5,电阻r5的另一端连接电容c5和芯片u1的引脚16,电池b0的负极连接二极管dz1的阳极、电阻rs1、电阻r14的一端、电容c1的另一端、电容c2的另一端、电容c3的另一端、电容c4的另一端和电容c5的另一端,芯片u1的引脚11连接电阻rt1和电容c10,电阻rt1的另一端和电容c10的另一端与电池b0的负极连接,芯片u1的引脚1通过电阻r11连接开关管q6的漏极,开关管q6的栅极连接电阻r23和电阻r24,电阻r23的另一端连接开关管q5的源极和电压vdd,电阻r24的另一端连接开关管q5的漏极,开关管q5的栅极连接电阻r12和电阻r19,电阻r12的另一端连接二极管d2的阴极,二极管d2的阳极连接控制信号packen,电阻r19的另一端连接开关管q5的漏极和接地端,电阻rs1的另一端连接二极管dz3的阳极、电阻r13、电阻r20、电容c15和开关管q1的源极,芯片u1的引脚4通过电阻r16连接开关管q1的漏极和开关管q2的漏极,芯片u1的引脚3连接电阻r15的另一端,芯片u1的引脚5通过电阻r17连接电阻r21的另一端、二极管zd4的阴极和开关管q2的栅极,电容c14的另一端连接电容c15的另一端,芯片u1的引脚6通过电阻r18连接电阻r20的另一端、二极管dz3的阴极和开关管q1的栅极。
3.根据权利要求2所述的一种待机低功耗的锂电池保护电路,其特征在于,所述开关管q5为n沟道场效应管或三极管,开关管q6为p沟道场效应管或三极管。
4.根据权利要求2所述的一种待机低功耗的锂电池保护电路,其特征在于,所述电阻rt1为热敏电阻。
5.根据权利要求2所述的一种待机低功耗的锂电池保护电路,其特征在于,所述芯片u1的型号为sh36710x系列。
6.根据权利要求2所述的一种待机低功耗的锂电池保护电路,其特征在于,所述电池b0、电池b1、电池b2和电池b3均为锂电池。
7.根据权利要求2所述的一种待机低功耗的锂电池保护电路,其特征在于,所述开关管q1为mos管。
8.根据权利要求2所述的一种待机低功耗的锂电池保护电路,其特征在于,所述开关管q2为mos管。
技术总结