[发明专利]低成本灵活插拔的锂电池组

说明书

本发明公开了一种低成本灵活插拔的锂电池组，属于动力锂电池技术领域。包括多组锂电池保护电路、过流保护电路和充电电路，保护电路包括第一MOS管和第二MOS管，第一MOS管的D极与锂电池的输出端P相连；第一MOS管的S极通过第二电阻与第一MOS管的G极及第二MOS管的D极相连，第二MOS管的G极与锂电池的输出端P相连，同时通过第三电阻接地；第二MOS管的S极接地，第一MOS管的S极与第一电阻的一端相连，第一电阻的另一端与其他锂电池保护电路并联，同时第一电阻的另一端与负载的一端相连，负载的另一端接地。本发明可实现锂电池的防插反，防插混功能。

技术领域

本发明涉及一种低成本灵活插拔的锂电池组，属于动力锂电池技术领域。

背景技术

锂电池由于容量大，体积紧凑，得到广泛应用。但是锂电池有充电寿命限制，很多产品在寿命中期就存在电量严重下降的问题。如果锂电池可以灵活插拔则可以在必要的时候更换电池，实现产品的长生命周期，18650、14500等圆柱电池提供了这种可能。同时为了实现长时间工作，可采用多节电池来增大系统的电池容量。

增加电流容量的方法通常有串联和并联的选择，也有些场合需要并联后再串联。我们考虑很大一部分低压电路工作场景，这个场景中3.7V的工作电压比较理想，因为大部分低压电路3.3V是比较常见的工作电压，3.7V给3.3V提供稳压供电非常方便。而3.7V的电池使用通用的5V适配器进行充电也非常合理。在这个场景中，如果使用串联就需要DC-DC降压，需要专用的高压适配器充电，充电需要考虑多节电池的电量均衡，比较麻烦。所以我们考虑多节锂电池的并联。

在多节锂电池需要灵活可插拔并联的时候，由于电池正负极有可能插反，不同类电池有可能混插，不加保护将会带来巨大的安全隐患，轻则电路烧毁，重则形成火灾。而市面上并没有现成的保护芯片可用，现成的芯片一般是保护单节电池或者保护多节固定电池的。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种低成本灵活插拔的锂电池组，可实现锂电池的防插反，防插混功能。

为解决以上技术问题，本发明的一种低成本灵活插拔的锂电池组，包括多组锂电池保护电路、过流保护电路和充电电路，所述保护电路包括第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的D极与锂电池的输出端P相连；所述第一MOS管的S极通过第二电阻与第一MOS管的G极及第二MOS管的D极相连，所述第二MOS管的G极与锂电池的输出端P相连，同时通过第三电阻接地；所述第二MOS管的S极接地，所述第一MOS管的S极与第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与其他锂电池保护电路并联，同时第一电阻的另一端与负载的一端相连，所述负载的另一端接地。

进一步的，所述过流保护电路包括过流保护芯片，所述过流保护芯片的VDD端口与锂电池的P端相连，所述过流保护芯片的GND端与锂电池的N端相连，所述过流保护芯片的VM端口接地。

进一步的，所述充电电路包括充电芯片，所述充电芯片的CHRG端口接充电桩的正极，所述充电芯片的STDBY端口接充电桩的负极，所述充电芯片的PROG端口通过电阻接地，所述充电芯片的BAT端口与锂电池的正极相连，所述锂电池的负极接地，所述充电芯片的VCC端口接5V的输入电压，GND端口接地。

进一步的，所述锂电池组包括锂电池BAT1、锂电池BAT2和锂电池BAT3，所述第一MOS管包括MOS管Q10、MOS管Q4和MOS管Q1，所述第二MOS管包括MOS管Q11、MOS管Q5和MOS管Q3；所述第一电阻包括电阻R17、R1和R6；所述第二电阻包括电阻R16、R2和R5；所述第三电阻包括电阻R15、R3和R4。

进一步的，所述锂电池BAT1的P输出端与MOS管Q10的D极相连，所述MOS管Q10的S极与电阻R16的一端连接，所述电阻R16的另一端与MOS管Q10的G极相连，所述MOS管Q10的G极跟MOS管Q11的D极相连，所述MOS管Q11的G极通过电阻R15与MOS管Q11的S极相连，所述MOS管Q11的S极接地，所述MOS管Q10的S极与电阻R17相连；