[发明专利]电池放电保护电路及具备放电保护功能的可充电电池组

说明书

本发明揭示了一种电池或电池组放电保护电路及具备放电保护功能的可充电电池组，所述放电保护电路包括：开关单元、充放电保护单元、至少一只稳压二极管；所述开关单元用以控制充放电回路断开或导通；所述稳压二极管的作用是调节电池(组)的电压以满足充放电保护单元的范围；所述充放电保护单元作用是将经过稳压二极管调节后的电池(组)电压和开关元件流过的电流变为控制开关元件断开或导通的信号。本发明放电保护电路体积小巧、成本低廉，应用于可充电电池(组)，在不影响容量和体积尺寸的前提下可以得到一种自身具有过放电保护、短路保护和过电流保护功能的可充电池(组)，特别是与9V干电池具有互换性的9V可充电电池。

技术领域

本发明属于一次电池和充电电池技术领域，涉及一种电池或电池组的放电保护电路及具有放电保护功能的可充电电池组、特别是与9V干电池具有互换性的9V可充电电池组。

背景技术

随着便携式用电器具的日益普及，电池作为其能量提供者得到广泛的应用。为了满足用电器具的工作电压，很多时候需要将多只单体电池串并联成电池组来使用。当电池放电进行到末期时，如果不能及时截止，电池组的电压可能会接近零，而由于个体电池不可能绝对一致，此时部分单体电池电压会成为负值，从而可能导致电池漏液等故障。如果是可充电电池，还有可能导致容量不可恢复地损失甚至发生内部短路而不能再次充电。

为了防止上述故障的发生，利用各种电子元器件组成的防止电池过放电的放电保护电路得到普遍应用。如CN201010219234.7公开了一种电池放电保护装置，包括电池供电单元、单向通路、控制检测电路和补偿电路，其中所述控制检测电路检测到所述电池供电单元的电压值低于规定阈值时，发送电平信号给所述单向通路，使所述单向通路关断。CN201010147371.4公开了一种能自锁的电池放电保护电路，由基准电路、欠压检测电路、充电检测电路、保护自锁电路、保护输出电路五个部分组成。欠压检测电路检测到电池低压输出电池欠压信号，触发保护自锁电路形成自锁控制保护输出电路关断输出，当对电池进行充电时，充电检测电路检测输出充电信号触发保护自锁电路解锁控制保护输出电路开启输出。CN201410723151.X提出一种低功耗的锂离子电池保护装置，由采样设定电路、控制电路和开关组成；采样设定电路由采样电阻、关闭电阻、开启电阻和标准电源组成，输出采样电压、开启电压、关闭电压至控制电路；控制电路由两个比较器和一个触发器组成，控制电路部分根据采样电压、关闭电压和开启电压控制开关K导通或者关闭，控制电池的输出。

这些现有保护电路采用多个分立的线性运算放大器集成电路和与非门等逻辑集成电路组成电压检测比较和控制信号回路，导致成本高、体积大等缺陷，难以内置在小型电池组中构成有自身具有放电保护功能的电池组。

例如9V电池是一种常用的标准型号干电池，广泛应用于仪表、乐器等领域。由于一次性的干电池存在资源浪费的问题，而且单次使用成本高于可充电电池，因此推广使用可充电的9V电池具有良好的经济和社会效益。目前可充电的9V电池，大多是使用6-7只标称电压1.2V的镍氢或镍镉电池串联，再装入与9V电池具有尺寸互换性的外壳中构成。由于9V电池体积较小，传统的过放电保护电路无法内置到9V电池中，因此市面上现有的9V可充电电池自身不具有放电保护功能。在实际使用时，常有由于用电器具没有欠压保护功能导致的过放电发生，造成容量不可恢复地损失、甚至出现不能充电或漏液等故障。

另一方面，由于使用单节锂离子电池的蜂窝式移动电话等产品的普及，将电压检测比较电路和逻辑控制电路甚至MOS开关电路等集成为一块芯片的单节锂离子电池充放电保护电路已经成为一种大规模生产的、廉价的标准化元器件，其放电保护电压通常在2.00V-3.00V之间。对于放电保护电压处于此范围的电池组，可以直接套用这种芯片构成的类似单节锂离子电池的保护电路来防止过放电。但是，对于放电截止电压大于3.00V的电池组，就无法找到参数合适的芯片来直接套用。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的放电保护电路，以便克服现有保护电路存在的上述缺陷。

发明内容