[实用新型]一种用于21V五节锂电池包的自升压型保护板

权利要求书

1.一种用于21V五节锂电池包的自升压型保护板，所述21V五节锂电池包包括第一锂电池、第二锂电池、第三锂电池、第四锂电池和第五锂电池，所述第一锂电池、第二锂电池、第三锂电池、第四锂电池、第五锂电池依次串联，其特征在于，所述保护板包括：控制芯片U1和升压芯片U2，

所述控制芯片U1的电源正极输入管脚VCC管脚依次通过功耗电阻R1、上电防反接二极管D1电性连接所述第五锂电池的正极端，所述功耗电阻R1用于防止大电流进入所述控制芯片U1损坏内部集成电路，所述控制芯片U1的电源正极输入管脚VCC管脚通过稳压电容C1电性连接所述第一锂电池的负极端，所述稳压电容C1用于放电时稳定输出电压、防止产生误保护，所述控制芯片U1的电源负极输入管脚VSS管脚电性连接所述第一锂电池的负极端，所述电源正极输入管脚VCC管脚与所述电源负极输入管脚VSS管脚配合使用为所述控制芯片U1提供电源，

所述控制芯片U1的电池电压输入管脚VC1管脚通过功耗电阻R2电性连接所述第五锂电池的正极端，所述功耗电阻R2用于防止大电流进入所述控制芯片U1损坏内部集成电路，所述控制芯片U1的电池电压输入管脚VC1管脚通过滤波电容C2电性连接所述第一锂电池的负极端，所述滤波电容C2使进入所述控制芯片U1的电压信号更加平滑，

所述控制芯片U1的电池电压输入管脚VC2管脚通过功耗电阻R3电性连接所述第四锂电池的正极端，所述功耗电阻R3用于防止大电流进入所述控制芯片U1损坏内部集成电路，所述控制芯片U1的电池电压输入管脚VC2管脚通过滤波电容C3电性连接所述第一锂电池的负极端，所述滤波电容C3使进入所述控制芯片U1的电压信号更加平滑，

所述控制芯片U1的电池电压输入管脚VC3管脚通过功耗电阻R4电性连接所述第三锂电池的正极端，所述功耗电阻R4用于防止大电流进入所述控制芯片U1损坏内部集成电路，所述控制芯片U1的电池电压输入管脚VC3管脚通过滤波电容C4电性连接所述第一锂电池的负极端，所述滤波电容C4使进入所述控制芯片U1的电压信号更加平滑，

所述控制芯片U1的电池电压输入管脚VC4管脚通过功耗电阻R5电性连接所述第二锂电池的正极端，所述功耗电阻R5用于防止大电流进入所述控制芯片U1损坏内部集成电路，所述控制芯片U1的电池电压输入管脚VC4管脚通过滤波电容C5电性连接所述第一锂电池的负极端，所述滤波电容C5使进入所述控制芯片U1的电压信号更加平滑，

所述控制芯片U1的电池电压输入管脚VC5管脚通过功耗电阻R6电性连接所述第一锂电池的正极端，所述功耗电阻R6用于防止大电流进入所述控制芯片U1损坏内部集成电路，所述控制芯片U1的电池电压输入管脚VC5管脚通过滤波电容C6电性连接所述第一锂电池的负极端，所述滤波电容C6使进入所述控制芯片U1的电压信号更加平滑，

所述控制芯片U1的DO管脚通过功耗电阻R8电性连接放电MOS管Q2的G极，所述功耗电阻R8用于防止大电流进入所述控制芯片U1损坏内部集成电路，

所述控制芯片U1的CO管脚分别电性连接分压电阻R10、三极管T1的E极，所述控制芯片U1的CO管脚通过分压电阻R14电性连接三极管T1的B极，所述三极管T1的E极电性连接所述第一锂电池的负极端，三极管T1的C极通过分压电阻R12电性连接充电MOS管Q1的G极，所述充电MOS管Q1的S极通过分压电阻R13电性连接所述充电MOS管Q1的G极，所述充电MOS管Q1的D极电性连接所述第五锂电池的正极端，所述控制芯片U1的CO管脚控制三极管T1的通断，当CO管脚输出高电平时，所述三极管T1打开、与分压电阻R10、分压电阻R12、分压电阻R13、分压电阻R14组成分压回路、将充电MOS管Q1的G极拉低为低电平，此时充电MOS管Q1打开，当CO管脚输出高阻态时，所述三极管T1关断、切断分压回路，充电MOS管Q1的G极为高电平，此时充电MOS管Q1关断，

所述控制芯片U1的电流检测管脚VINI管脚通过滤波电容C10电性连接所述第一锂电池的负极端，所述滤波电容C10使进入IC的电压信号更加平滑，所述控制芯片U1的电流检测管脚VINI管脚通过功耗电阻R7分别电性连接所述放电MOS管Q2的S极、放电MOS管Q3的S极、放电MOS管Q4的S极，所述功耗电阻R7用于防止大电流进入所述控制芯片U1损坏内部集成电路，所述放电MOS管Q2的S极通过Ren合金电阻RS电性连接所述第一锂电池的负极端，所述Ren合金电阻RS通过改变阻值调节过电流保护参数，所述放电MOS管Q3的S极通过Ren合金电阻RS1电性连接所述第一锂电池的负极端，所述Ren合金电阻RS1通过改变阻值调节过电流保护参数，所述放电MOS管Q4的S极通过电阻11电性连接所述第一锂电池的负极端，当电流经过所述Ren合金电阻RS或所述Ren合金电阻RS1时产生压降，由所述电流检测管脚VINI管脚采集压降参数并对比设定值Z、P，当压降达到设定值Z并持续一段时间后，视为发生过电流现象，当压降达到设定值P时视为发生短路现象，所述DO管脚由高电平切换至高阻态关断放电MOS管Q2，

所述电池电压输入管脚VC1管脚、所述电池电压输入管脚VC2管脚、所述电池电压输入管脚VC3管脚、所述电池电压输入管脚VC4管脚、所述电池电压输入管脚VC5管脚分别对所述第五锂电池、所述第四锂电池、所述第三锂电池、所述第二锂电池、所述第一锂电池进行采样，采样电压信号经由所述控制芯片U1内部的逻辑电路进行电压比较：

当电压处于设定值X至设定值Y的区间内时，所述控制芯片U1的DO管脚与CO管脚输出高电平，DO管脚控制放电MOS管Q2打开，CO管脚控制充电MOS管Q1打开，

当电压低于设定值X一定时间后视为低压保护，当电压高于设定值Y一定时间后视为高压保护，DO管脚由高电平切换至高阻态、关断放电MOS管Q2，CO管脚由高电平切换至高阻态、关断充电MOS管Q1，

所述控制芯片U1的高压延时管脚TOC管脚通过延时电容C7电性连接所述第一锂电池的负极端，用于控制高压保护的延时时间，所述延时电容C7通过调节容值改变延时时间，

所述控制芯片U1的低压延时管脚TOD管脚通过延时电容C8电性连接所述第一锂电池的负极端，用于控制低压保护的延时时间，所述延时电容C8通过调节容值改变延时时间，

所述控制芯片U1的过电流延时管脚TEC管脚通过延时电容C9电性连接所述第一锂电池的负极端，用于控制过电流现象的延时时间，所述延时电容C9通过调节容值改变延时时间，由VINI管脚检测通过Ren合金电阻RS后压降达到设定值Z2并保持一段时间后视为发生短路，DO管脚由高电平切换至高阻态、关断放电MOS管Q2，

所述控制芯片U1的温度检测管脚RTS管脚通过热敏电阻RT电性连接所述第一锂电池的负极端，所述控制芯片U1的温度检测管脚RTS管脚通过低温设置电阻R15电性连接所述第一锂电池的负极端，所述低温设置电阻R15用于设定低温保护值，当温度升高、热敏电阻RT的阻值等于或低于设定值Q时，视为发生过热现象，CO管脚由高电平切换至高阻态、关断充电MOS管Q1，DO管脚由高电平切换至高阻态、关断放电MOS管Q2,当温度降低、热敏电阻RT的阻值回升高于设定值Q时解除过热保护，

所述控制芯片U1的温度调节管脚RTV管脚通过温度调节电阻RH电性连接所述温度检测管脚RTS管脚，用于调节过热保护的设定值Q，

所述控制芯片U1的充电器检测管脚VM管脚通过下拉电阻R9电性连接所述放电MOS管Q2的D极，所述下拉电阻R9用于发生保护或解除保护时将管脚电压拉低到负极，充电器检测管脚VM管脚采集压降数据并对比预设值W,当充电器或负载接入后，电流经过放电MOS管Q2后产生压降，当检测到有压降产生时视为负载接入，当压降达到预设值W时视为充电器接入，

所述升压芯片U2的COMP管脚依次电性连接功耗电阻RC、滤波电容CC并接地，所述功耗电阻RC用于防止大电流进入所述升压芯片U2损坏内部集成电路，所述滤波电容CC使进入所述升压芯片U2的电压信号更加平滑，

所述升压芯片U2的FB管脚通过反馈电阻R16电性连接所述充电MOS管Q1的S极，所述反馈电阻R16用于调节升压芯片U2的输出电压，

所述升压芯片U2的EN管脚通过功耗电阻R18电性外接5V直流适配器，所述功耗电阻R18用于防止大电流进入所述升压芯片U2损坏内部集成电路，

所述升压芯片U2的GND管脚通过反馈电阻R17电性连接所述升压芯片U2的FB管脚，所述反馈电阻R17用于调节升压芯片U2的输出电压，所述升压芯片U2的GND管脚接地，

所述升压芯片U2的SS管脚通过软起动延时电容C12接地，所述软起动延时电容C12用于控制所述升压芯片U2的启动时间间隔，

所述升压芯片U2的RT管脚通过功耗电阻R19接地，所述功耗电阻R19用于防止大电流进入所述升压芯片U2损坏内部集成电路，

所述升压芯片U2的VDD管脚通过滤波电容C11接地，所述滤波电容C11使进入所述升压芯片U2的电压信号更加平滑，所述升压芯片U2的VDD管脚外接5V直流适配器，

所述升压芯片U2的LX管脚通过升压电感L1电性连接所述升压芯片U2的VDD管脚，升压电感L1用于在升压过程中积蓄或释放能量，所述升压芯片U2的LX管脚通过充电防反接二极管D3电性连接所述充电MOS管Q1的S极，

所述保护板的正极电性连接所述第五锂电池的正极端，所述保护板的负极通过电压快恢复二极管D2电性连接所述保护板的正极，所述保护板的负极分别电性连接所述放电MOS管Q2的D极、所述放电MOS管Q3的D极、所述放电MOS管Q4的D极。