[发明专利]一种充电锁定电路及其锂电池电源保护板

说明书

本发明公开了一种充电锁定电路及其锂电池电源保护板，针对由于长时间反复充电使得电池电压偏高，容易带来锂电池爆炸危险的技术问题。该充电锁定电路包括放大电路单元、N型MOS管Q3以及P型MOS管Q4，锂电池充电器的负极电压通过所述放大电路单元放大后通过连接到所述N型MOS管Q3的源极，所述N型MOS管Q3的漏极与锂电池保护IC芯片的充电MOSFET控制管脚连接；所述放大电路单元放大后的所述负极电压连接到所述P型MOS管Q4的漏极连接，所述P型MOS管Q4的源极与所述锂电池保护IC芯片的放电MOSFET控制管脚连接。本发明通过在充电过压瞬间能快速锁定充电回路断开的电路，它可以锁定电池保护板充电回路MOS管的断开，使得电池不会被反复充电而过压。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种充电锁定电路及其锂电池电源保护板。

背景技术

锂电池由于具有体积小、质量轻、比能量大，比功率高，无记忆效应，自放电小，循环使用寿命长，可快速放电，且效率高等优点，而且锂离子蓄电池是绿色蓄电池，不会因废弃造成二次污染，逐渐成为动力电池的主流。但是由于锂离子电池具有明显的非线性、不一致性和时变特性，因此在应用时需要进行一定的管理。另外锂电池对充放电的要求很高，当出现过充电、过放电、放电电流过大或电路短路时，会使锂电池温度上升，严重破坏锂电池性能，导致电池寿命缩短。当锂电池串联使用于动力设备中时，由于各单节锂电池间内部特性的不一致，会导致各节锂电池充、放电的不一致。一节性能恶化时，整个电池组的行为特征都会受到此电池的限制，降低整体电池组性能。为使锂电池组能够最大程度地发挥其优越性能，延长使用寿命，必须要对锂电池在充、放电时进行实时监控，提供过压、过流、温度保护和电池间能量均衡。

锂电池一般通过锂电池组管理系统BMS进行管理，BMS安装在锂电池组的内部，以单片机为控制核心，在实现对各节锂电池能量均衡的同时，还可以实现过充、过放、过流、温度保护及短路保护，通过LCD显示电池组的各种状态，并可以通过预留的通信端口读取各节锂电池的历史性能状态。如图1所示，锂电池智能管理系统BMS主要由充电模块、数据采集模块(包括电压、电流、温度数据采集)、均衡模块、电量计算模块、数据显示模块和存储通信模块组成；整个系统以单片机为主控制器，通过采集电流信息，判断出电池组是在充电、放电还是在闲置状态及是否有过流现象，并对其状态做出相应处理。对各节电池电压进行采集分析后，系统决定是否启动均衡模块对整个电池组进行能量均衡，同时判断是否有过充或过放现象。温度的采集主要用于系统的过温保护。整个系统的工作状态、电流、各节电压、剩余电量及温度信息都会通过液晶显示模块实时显示。

现有的锂电池组管理系统BMS一般利用保护IC芯片，MCU处理器，充电MOS，放电MOS，充电电流检测电路以及负载检测电路等构成电池保护板。但是电池保护板没有充电锁定电路，这会使锂电池在夜间充电存在起火爆炸风险，因为电池保护板在充电过程中会对锂电池单串电压进行过压保护，而锂电池会在充电过压保护瞬间电压下降，当电压低于电池保护板的过压保护恢复电压时，充电器未拔出的情况下继续对电池充电，这样长时间反复充电会使得电池电压偏高，尤其是在夜间无人值守或大电流快充的情况下，很容易发生过压起火爆炸。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种充电锁定电路及其锂电池电源保护板，针对由于长时间反复充电使得电池电压偏高，容易带来锂电池爆炸危险的技术问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种充电锁定电路，包括放大电路单元、N型MOS管Q3以及P型MOS管Q4，锂电池充电器的负极电压通过所述放大电路单元放大后通过连接到所述N型MOS管Q3的源极，所述N型MOS管Q3的漏极与锂电池保护IC芯片的充电MOSFET控制管脚连接；所述放大电路单元放大后的所述负极电压连接到所述P型MOS管Q4的漏极连接，所述P型MOS管Q4的源极与所述锂电池保护IC芯片的放电MOSFET控制管脚连接。