[实用新型]充电电池安全性检测电路及充电器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种充电电池安全性检测电路及具有充电电池安全性检测电路充电器。

背景技术

充电电池在多次反复使用后，往往会因为电池内部老化而损坏，如果对已经老化的电池继续充电，可能导致爆炸、自燃、起火等危险，因此有必要在对电池的日常使用中，及时检测出老化或故障电池，并禁止对其充电，从而改善电池使用的安全性。

申请号为201410063213.9的实用新型专利，提供了一种锂离子电池组健康状态的评估方法，定义了SOH＝Ccal/Cexp，其中Cexp＝(SOCchgf-SOCchg0)XCr，其中Cr为电池的标称容量，SOCchgf为充满时的电量值，一般为1即100％；SOCchg0为开始充电时的电量值，例如x％。即Ccal为开始充电至满充电截止时的充入电量。上述定义可知，其对于电池安全性评估需要将电池充电至满充电截止状态(电池电压达到VreatedXN且I<＝0.1C)。对于有些坏电池，由于其内部隔膜已经存在局部微穿刺，出现局部内部短路现象，则无论充多久，电池电压都小于VreatedXN或者I>＝0.1C，这样如果按照对比文件工作，会出现充电至电池爆炸都没有等到计算出表征电池健康状态的SOH值，即对比文件实施方式为了计算SOH值，往往会将电池充爆，因此这一方法具有一定的危险性。

实用新型内容

本实用新型克服了上述缺点，提供了一种简单易行、安全可靠的充电电池安全性检测电路及具有充电电池安全性检测电路充电器。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种充电电池安全性检测电路，包括

充电电流采样单元，用于对充电电流进行采样，获得采样充电电流信号；

积分单元，用于将获得的采样充电电流信号对充电时间积分，获得采样充电库伦信号；

比较单元，用于将所述采样充电库伦信号与预设值进行比较，若超过所述预设值，则发出故障判断信号，否则不发出信号或发出安全判断信号；

所述充电电流采样单元、积分单元和比较单元顺序连接。

所述充电电流采样单元包括采样电阻、运算放大器和PMOS管，所述采样电阻串联在待充电电池所在回路中，所述采样电阻的一端连接所述运算放大器的一个输入端，另一端经另一电阻连接到所述运算放大器的另一输入端，并同时连接到所述PMOS管的源极，所述PMOS管的栅极连接所述所述运算放大器的输出端，漏极作为所述充电电流采样单元的输出端，输出采样充电电流信号，并连接所述积分单元的输入端。

所述积分单元包括一个电容、一个与所述电容并联的开关和一个反相器，所述反相器的输入端连接并接收启动充电信号，输出端与所述开关的控制端相连接，所述电容一端接地，另一端作为所述积分单元的输入端，与所述充电电流采样单元的输出端相连接，并同时作为所述积分单元的输出端，与所述比较单元的输入端相连。

所述比较单元为由另一运算放大器构成的比较器，所述比较器的一个输入端作为比较单元的输入端，与所述积分电流的输出端相连接，另一输入端连接所述预设值信号，输出端则作为所述比较单元的输出端。

所述充电电流采样单元包括采样电阻和模数转换器，所述采样电阻串联在待充电电池所在回路中，所述模数转换器用于将流经所述采样电阻的采样充电电流信号，转换为表征采样充电电流的数字信号；所述积分单元采用数字低通滤波器，用于对所述表征采样充电电流的数字信号的实现积分效果，所述比较单元采用数字比较器。

一种具有充电电池安全性检测电路的充电器，包括与充电电路，还包括顺序连接的充电电流采样单元、积分单元和比较单元，

所述充电电流采样单元，用于对充电电流进行采样，获得采样充电电流信号；

所述积分单元，用于将获得的采样充电电流信号对充电时间积分，获得采样充电库伦信号；

所述比较单元，用于将所述采样充电库伦信号与预设值进行比较，若超过所述预设值，则发出故障判断信号，否则不发出信号或发出安全判断信号；

所述充电电流采样单元包括采样电阻，所述采样电阻串联在所述充电电流的输入端或输出端，所述比较单元的输出端连接并控制所述充电电路，当所述比较单元发出故障判断信号时，所述充电电路停止向待充电电池输出充电电流。

所述预设值为nA/K，其中n为系数，取值为2.5～3.5，A为电池的标称容量，K为充电电流信号与采样充电电流信号的采样比。