一种带电量计量功能的锂电池超低功耗保护装置的制作方法

本实用新型涉及锂电池保护装置，尤其是一种锂电池超低功耗保护装置。

背景技术：

电池的过放电是指电池在放电过程中超过电池放电的终止电压值，电池放完内部存储的电量，当电池电压下降到一定值后，继续放电就会造成过放电，电池过放电会给电池带来损坏，使电池的容量明显减少，所以对电池的过放保护是十分重要的。

目前锂电池生产上为了追求更好的用户体验，在锂电池上都增加高精度计量电芯电量的电量计量芯片，而电量计量芯片的功耗一般都很大。一般情况下，锂电池给负载供电，负载消耗锂电池的容量，当锂电池容量低于保护电路设计的电压值时，保护电路自动关断锂电池的输出，保护电池不过放电，而锂电池过放保护后，锂电池的电量计量芯片还会继续工作，使锂电池电量一直处于损耗状态，容易把电池电量耗光。而在某些特殊情况下，如锂电池应用在一些机器中，若电池没有及时充电，搁置在一边长时间不用，电池电芯会因为保护电路自身功耗问题，导致电芯深度过放，损坏电池电芯。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种带电量计量功能的锂电池超低功耗保护装置，当电池电压下降到过放保护电压值时，使保护电路处于零功耗状态，防止电池因过放电而损坏。

本实用新型所采用的技术方案是：一种带电量计量功能的锂电池超低功耗保护装置，包括用于连接电池电芯的电芯正极输入接口B+和电芯负极输入接口B-、用于连接负载的电池正极输出接口P+和电池负极输出接口P-、电池保护电路、电量计量电路和关断电路，所述电芯正极输入接口B+与电池正极输入接口P+相连接，所述电池保护电路分别连接所述电池正极输入接口P+、电池负极输入接口P-及电芯负极输入接口B-，所述电量计量电路分别连接电芯负极输入接口B-及关断电路，所述关断电路分别连接电芯正极输入接口B+和电池负极输入接口P-，所述关断电路包括场效应管Q3，所述场效应管Q3的栅极与电池负极输入接口P-连接，所述场效应管Q3的源极与电量计量电路连接，所述场效应管Q3的漏极连接在所述电芯正极输入接口B+和电池正极输入接口P+的连接线上。

进一步地，所述关断电路还包括第十二电阻R12、第十三电阻R13和第十四电阻R14，所述场效应管Q3是PMOS管，所述场效应管Q3的栅极通过第十四电阻R14与电池负极输入接口P-连接，所述场效应管Q3的源极通过第十二电阻R12和第十三电阻R13与电量计量电路连接，所述场效应管Q3的漏极连接在所述电芯正极输入接口B+和电池正极输入接口P+的连接线上。所述电池正极输入接口P+和电池负极输入接口P-可以连接负载，所述负载包括手机、笔记本、手持终端设备。

进一步地，所述保护装置还包括稳压电容C9，所述电池正极输入接口P+通过稳压电容C9连接电池负极输入接口P-。

优选的，所述场效应管Q3型号是BSS84。

进一步地，所述电量计量电路包括电量计量芯片U2、第二电阻R2、第三电阻R3、检流电阻R4、第六电容C6、第七电容C7和第十一电容C11，所述电量计量芯片U2是BQ27542G1芯片，所述电量计量电路具体为：所述电量计量芯片U2的REG25端与所述电量计量芯片U2的VCC端连接，所述电量计量芯片U2的VCC端通过第六电容C6与电芯负极输入接口B-连接，所述电量计量芯片U2的REGIN端通过第七电容C7与电芯负极输入接口B-连接，所述电量计量芯片U2的BAT端通过第十一电容C11与电芯负极输入接口B-连接，所述电量计量芯片U2的VSS端与所述电量计量芯片U2的PWPD端连接，所述电量计量芯片U2的VSS端与PWPD端均与电芯负极输出接口B-连接，所述电量计量芯片U2的SRP端通过第二电阻R2连接检流电阻R4的一端，所述电量计量芯片U2的SRN端通过第三电阻R3连接检流电阻R4的另一端，所述电量计量芯片U2的SRP端和SRN端用于监控检流电阻R4两端的电压。

进一步地，所述电池保护电路包括相互连接的电池保护芯片U1和一个集成MOS管芯片Q1，所述电池保护芯片U1是S8261芯片，所述集成MOS管芯片Q1是AON3818芯片。

进一步地，所述电池保护电路还包括第一电阻R1、第六电阻R6和第五电容C5，所述电池保护电路具体为：所述电池保护芯片U1的VDD端通过第一电阻R1连接到电池正极输入接口P+，所述电池保护芯片U1的VM端通过第六电阻R6连接到电池负极输入接口P-，所述电池保护芯片U1的VDD端通过第五电容C5连接到所述电池保护芯片U1的VSS端，所述电池保护芯片U1的COUT端连接所述集成MOS管芯片Q1的G1端，所述电池保护芯片U1的DOUT端连接所述集成MOS管芯片Q1的G2端，所述集成MOS管芯片Q1的S1端连接所述电池负极输入接口P-，所述集成MOS管芯片Q1的S2端通过检流电阻R4连接到电芯负极输入接口B-，所述集成MOS管芯片Q1的D11端、D12端、D21端及D22端分别连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种带电量计量功能的锂电池超低功耗保护装置采用包括场效应管Q3的关断电路，当电池电压下降到过放保护电压值时，关断电路断开对电量计量电路的供电，使保护装置基本处于零功耗状态，防止电池因过放电而损坏，长时间保证电池电芯的安全。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

图1是本实用新型一种带电量计量功能的锂电池超低功耗保护装置的电路原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是本实用新型一种带电量计量功能的锂电池超低功耗保护装置的电路原理图，如图1所示，一种带电量计量功能的锂电池超低功耗保护装置包括用于连接电池电芯的电芯正极输入接口B+和电芯负极输入接口B-、用于连接负载的电池正极输入接口P+和电池负极输入接口P-、电池保护电路1、电量计量电路2和关断电路3，所述电芯正极输入接口B+与电池正极输入接口P+连接，所述保护装置还包括稳压电容C9，所述电池正极输入接口P+通过稳压电容C9连接电池负极输入接口P-。

第一部分，电池保护电路1：电池保护电路1包括电池保护芯片U1和一个集成MOS管芯片Q1，所述电池保护芯片U1是S8261芯片，所述集成MOS管芯片Q1是AON3818芯片，所述电池保护电路1还包括第一电阻R1、第六电阻R6和第五电容C5，所述电池保护芯片U1的VDD端通过第一电阻R1与电池正极输入接口P+连接，所述电池保护芯片U1的VDD端通过第五电容C5与电池保护芯片U1的VSS端连接，所述电池保护芯片U1的VM端通过第六电阻R6与电池负极输入接口P-连接，所述电池保护芯片U1的COUT端与所述集成MOS管芯片Q1的G1端连接，所述电池保护芯片U1的DOUT端与所述集成MOS管芯片Q1的G2端连接，所述集成MOS管芯片Q1的D11端、D12端、D21端及D22端分别连接，所述集成MOS管芯片Q1的S1端与电池负极输入接口P-连接，所述集成MOS管芯片Q1的S2端通过第四电阻R4与电芯负极输入接口B-连接。

第二部分，电量计量电路2：电量计量电路2包括电量计量芯片U2、第二电阻R2、第三电阻R3、检流电阻R4、第六电容C6、第七电容C7和第十一电容C11。所述电量计量芯片U2是BQ27542G1，所述电量计量芯片U2的REG25端与所述电量计量芯片U2的VCC端连接，所述电量计量芯片U2的VCC端通过第六电容C6与电芯负极输入接口B-连接，所述电量计量芯片U2的REGIN端通过第十一电容C11与电芯负极输入接口B-连接，所述电量计量芯片U2的BAT端通过第七电容C7与电芯负极输入接口B-连接，所述电量计量芯片U2的VSS端与所述电量计量芯片U2的PWPD端连接，所述电量计量芯片U2的VSS端与PWPD端均与电芯负极输出接口B-连接，所述电量计量芯片U2的SRP端通过第二电阻R2连接检流电阻R4的一端，所述电量计量芯片U2的SRN端通过第三电阻R3连接检流电阻R4的另一端，电量计量芯片U2的SRP端和SRN端用于监控检流电阻R4两端的电压，检流电阻R4采集电池主回路上的电流信号传给电量计量芯片U2，实现电量计量功能，所述电量计量芯片U2的SCL端和SDA端作为与外部数据通讯的接口。

第三部分，关断电路：关断电路包括场效应管Q3、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第十四电阻R14，所述场效应管Q3型号是BSS84，所述场效应管Q3的栅极通过第十四电阻R14与电池负极输入接口P-连接，所述场效应管Q3的源极通过第十二电阻R12与电量计量芯片U2的BAT端连接，所述场效应管Q3的源极通过第十三电阻R13与电量计量芯片U2的REGIN端连接，所述场效应管Q3的漏极连接在电芯正极输入接口B+和电池正极输入接口P+的连接线上。

上述的一种带电量计量功能的锂电池超低功耗保护装置中，所述电池正极输入接口P+和电池负极输入接口P-可以连接负载，所述负载包括手机、笔记本、手持终端设备，所述负载可以等效为一个电阻，当电池电压下降到过放保护电压值以下，电池保护芯片U1的DOUT端输出低电平，控制集成MOS管芯片Q1断开，电池保护芯片U1进入休眠低功耗，电池负极输入接口P-悬空，由于电池负极输入接口P-通过负载和电池正极输入接口P+相连接，电池负极输入接口P-由低电平变成高电平，由于电池负极输入接口P-变成高电平，场效应管Q3的Vgs＝0V，场效应管Q3截止，电量计量电芯U2被断开，U2进入零功耗状态，此时，整个保护装置功耗基本上为零，达到防止电池电芯过放的目的。

本实用新型的一种带电量计量功能的锂电池超低功耗保护装置采用包括场效应管Q3的关断电路，当电池电压下降到过放保护电压值时，关断电路断开对电量计量电路的供电，使保护装置基本处于零功耗状态，防止电池因过放电而损坏，长时间保证电池电芯的安全。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。