一种锂电池预加热电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种锂电池预加热电路。目前出现的一些锂电池预加热电路，其成本高、电路复杂，且不具有加热完成和电池低电压自动关闭电源功能。本实用新型的特征在于，当电池加热完成达到正常使用温度时，温度检测电路中的第一运算放大器输出低电平电压信号，经第二电阻将电源电路中的第二二极管阳极置为低电平，使电源电路中的第二MOS管完全关闭；当电池电压过低时，电压检测电路中的第二运算放大器输出低电平电压信号，经第三二极管将第二二极管阳极置为低电平，使电源电路中的第二MOS管完全关闭。本实用新型在低温环境下，快速给锂电池预加热，使锂电池处于比较合适的温度下正常使用，且具有加热完成和电池低电压自动关闭电源功能。
【专利说明】一种锂电池预加热电路
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及锂电池领域，具体地说是一种锂电池预加热电路。
【背景技术】
[0002]现有锂电池在低温环境下，高倍率放电性能会严重下降。为了满足锂电池的高倍率放电需求，需要将锂电池预加热至比较适合高倍率放电的温度。目前出现的一些锂电池预加热电路，其成本高、电路复杂，且不具有加热完成和电池低电压自动关闭电源功能。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种低成本的锂电池预加热电路，其在低温环境下，快速给锂电池预加热，使锂电池处于比较合适的温度下正常使用，且具有加热完成和电池低电压自动关闭电源功能。
[0004]为此，本实用新型采用如下的技术方案:一种锂电池预加热电路，包括依次电路连接的电源电路、指示灯电路、温度检测电路和加热电路，其特征在于，所述的电源电路与温度检测电路之间接有电压检测电路，所述的电源电路受控于温度检测电路和电压检测电路；当电池加热完成达到正常使用温度时，温度检测电路中的第一运算放大器输出低电平电压信号，经第二电阻将电源电路中的第二二极管阳极置为低电平，使电源电路中的第二MOS管完全关闭，电源电路停止工作；当电池电压过低时，电压检测电路中的第二运算放大器输出低电平电压信号，经第三二极管将第二二极管阳极置为低电平，使电源电路中的第二 MOS管完全关闭，电源电路停止工作。
[0005]作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采取以下技术措施:
[0006]所述的电源电路由P沟道增强型第一MOS管、N沟道增强型第二MOS管、第一电阻、第三电阻、第七电阻、第一二极管、第二二极管、电容、按键和电源接插件组成；第一 MOS管的S极与电源接插件的I脚、按键和第三电阻的公共端相连，第一 MOS管的G极与第三电阻的另一端以及第二 MOS管的D极相连；按键的另一端与第一电阻的一端相连；第一电阻的另一端与第一二极管的正极相连；第一二极管的负极与第二 MOS管的G极、第二二极管的负极、第七电阻的一端和电容的公共端相连；第二 MOS管的S极与第七电阻和电容的另一公共端接地；第二二极管的正极与第三二极管的正极、第二电阻和第六电阻的公共端相连接地，接插件的2脚接地。
[0007]所述的温度检测电路由第一运算放大器、NTC热敏电阻、稳压器、第四电阻、第五电阻、第十四电阻和第十五电阻组成；第一运算放大器的8脚与第一MOS管的D极相连，4脚与地相连，3脚与NTC热敏电阻和第四电阻的公共端相连，2脚与第十四电阻和第十五电阻的公共端相连，NTC热敏电阻的另一端与地相连，第四电阻的另一端与第五电阻和第十五电阻的公共端连接至稳压器的I脚和3脚，第五电阻的另一端与第一 MOS管的D极相连，稳压器的2脚与地相连，第一运算放大器的2脚与第十四电阻和第十五电阻的公共端相连，第十四电阻的另一端与地相连。[0008]所述的电压检测电路由第二运算放大器、第十二电阻和第十三电阻组成；第二运算放大器的7脚与第三二极管的负极相连，5脚与第十二电阻和第十三电阻的公共端相连，6脚与稳压器的I脚和3脚相连，第十二电阻的另一端与第一 MOS管的D极相连，第十三电阻的另一端与地相连。
[0009]所述的加热电路由N沟道增强型第三MOS管、第六电阻和加热片组成；第三MOS管的D极与加热片的一端相连，G极与第六电阻相连，S极与地相连，加热片的另一端与电源接插件的I脚电源正极相连。
[0010]所述的指示灯电路由第八电阻、第九电阻、第一发光二极管和第二发光二极管组成，第八电阻的一端与第一MOS管的D极相连，第八电阻的另一端与第一发光二极管的正极相连，第一发光二极管的负极与第一运算放大器的I脚相连，第二发光二极管的正极与第一运算放大器的I脚相连，第二发光二极管的负极通过第九电阻与地相连。
[0011]本实用新型具有以下有益效果:在低温环境下，快速给锂电池预加热，使锂电池处于比较合适的温度下正常使用，且具有加热完成和电池低电压自动关闭电源功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的原理图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的说明。
[0014]如图1所示的锂电池预加热电路，其由电源电路、指示灯电路、温度检测电路、力口热电路和电压检测电路组成，所述的电源电路与温度检测电路之间接电压检测电路，所述的电源电路受控于温度检测电路和电压检测电路。
[0015]所述的电源电路由P沟道增强型第一 MOS管Q1、N沟道增强型第二 MOS管Q2、第一电阻R1、第三电阻R3、第七电阻R7、第一二极管D1、第二二极管D2、电容Cl、按键SI和电源接插件Jl组成；第一 MOS管Ql的S极与电源接插件Jl的I脚、按键SI和第三电阻R3的公共端相连，第一 MOS管Ql的G极与第三电阻R3的另一端以及第二 MOS管Q2的D极相连；按键SI的另一端与第一电阻Rl的一端相连；第一电阻Rl的另一端与第一二极管Dl的正极相连；第一二极管Dl的负极与第二 MOS管Q2的G极、第二二极管D2的负极、第七电阻R7的一端和电容Cl的公共端相连；第二 MOS管Q2的S极与第七电阻R7和电容Cl的另一公共端接地；第二二极管D2的正极与第三二极管D3的正极、第二电阻R2和第六电阻R6的公共端相连接地，接插件Jl的2脚接地。
[0016]所述的温度检测电路由第一运算放大器U1A、NTC热敏电阻R10、稳压器U2、第四电阻R4、第五电阻R5、第十四电阻R14和第十五电阻R15组成；第一运算放大器UlA的8脚与第一 MOS管Ql的D极相连，4脚与地相连，3脚与NTC热敏电阻RlO和第四电阻R4的公共端相连，2脚与第十四电阻R14和第十五电阻R15的公共端相连，NTC热敏电阻RlO的另一端与地相连，第四电阻R4的另一端与第五电阻R5和第十五电阻R15的公共端连接至稳压器U2的I脚和3脚，第五电阻R5的另一端与第一 MOS管Ql的D极相连，稳压器U2的2脚与地相连，第一运算放大器UlA的2脚与第十四电阻R14和第十五电阻R15的公共端相连，第十四电阻R14的另一端与地相连。[0017]所述的电压检测电路由第二运算放大器U1B、第十二电阻R12和第十三电阻R13组成；第二运算放大器UlB的7脚与第三二极管D3的负极相连，5脚与第十二电阻R12和第十三电阻R13的公共端相连，6脚与稳压器U2的I脚和3脚相连，第十二电阻R12的另一端与第一 MOS管Ql的D极相连，第十三电阻R13的另一端与地相连。
[0018]所述的加热电路由N沟道增强型第三MOS管Q3、第六电阻R6和加热片Rll组成；第三MOS管Q3的D极与加热片Rll的一端相连，G极与第六电阻R6相连，S极与地相连，加热片Rll的另一端与电源接插件Jl的I脚电源正极相连。
[0019]所述的指示灯电路由第八电阻R8、第九电阻R9、第一发光二极管D4和第二发光二极管D5组成，第八电阻R8的一端与第一 MOS管Ql的D极相连，第八电阻R8的另一端与第一发光二极管D4的正极相连，第一发光二极管D4的负极与第一运算放大器UlA的I脚相连，第二发光二极管D5的正极与第一运算放大器UlA的I脚相连，第二发光二极管D5的负极通过第九电阻R9与地相连。
[0020]当电池加热完成达到正常使用温度时，温度检测电路中的第一运算放大器UlA输出低电平电压信号，经第二电阻R2将电源电路中的第二二极管D2阳极置为低电平，使电源电路中的第二 MOS管Q2完全关闭，电源电路停止工作；当电池电压过低时，电压检测电路中的第二运算放大器UlB输出低电平电压信号，经第三二极管D3将第二二极管D2阳极置为低电平，使电源电路中的第二 MOS管Q2完全关闭，电源电路停止工作。
[0021]本实用新型的工作电路如下:
[0022]1.电源电路:当按键SI被按下时，电流通过按键S1、第一电阻(限流电阻)R1、第一二极管Dl驱动第二 MOS管Q2，使Q2完全导通，从而使第一 MOS管Ql栅极电位变低，使Ql完全导通。电池的正极电压经过Ql输出为后级用电电路供电。电容Cl和第七电阻R7组成延时电路，使电源电路可以延时关闭，以确保电源电路稳定工作。
[0023]2.温度检测电路:第五电阻R5和稳压器U2组成2.5V的作为温度检测电路和电压检测电路的基准电压。第十四电阻R14和第十五电阻R15的分压参数作为温度比较值输入第一运算放大器UlA的2脚反向输入端，第十四电阻R4与NTC热敏电阻RlO组成温度检测电路，RlO将随电池温度变化，而使阻值变化产生不同电压降，使相应的电压信号输入UlA的3脚同向输入端，UlA跟据输入的比较基准值与输入的温度电压值，比较后输出相应的高低电平变化的信号，该信号服务于电源电路、指示灯电路和加热电路。
[0024]3.加热电路:根据UlA的I脚输出电压信号经第二电阻R2和第六电阻R6流向第三MOS管Q3栅极，使Q3完全导通或完全关闭，Q3导通电流会流过加热片Rll为电池加热，Q3关闭时则停止加热。
[0025]4.指示灯电路:加热时UlA的I脚输出高电平，电流经第九电阻(限流电阻)R9，点亮D5红色LED ;停止加热时UlA的I脚输出低电平，电流经R8，点亮D4绿色LED。
[0026]5.电压检测电路:稳压器U2提供2.5V基准电压，UlB的6脚反向输入端，R12和R13跟据电池的电压变化，产生相应的电压比较信号，UlB的5脚同向输入端，UlB跟据输入信号比较后通过7脚输出相应的高低电平信号，当检测到电池电压低于基准电压时7脚输出低电平，与UlA的信号相与操作，使加热电路关闭，以及关闭电源电路，防止电池被过放电。
[0027]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种锂电池预加热电路，包括依次电路连接的电源电路、指示灯电路、温度检测电路和加热电路，其特征在于，所述的电源电路与温度检测电路之间接有电压检测电路，所述的电源电路受控于温度检测电路和电压检测电路；当电池加热完成达到正常使用温度时，温度检测电路中的第一运算放大器(UlA)输出低电平电压信号，经第二电阻(R2)将电源电路中的第二二极管(D2)阳极置为低电平，使电源电路中的第二 MOS管(Q2)完全关闭，电源电路停止工作；当电池电压过低时，电压检测电路中的第二运算放大器(UlB)输出低电平电压信号，经第三二极管(D3)将第二二极管(D2)阳极置为低电平，使电源电路中的第二 MOS管(Q2)完全关闭，电源电路停止工作。
2.根据权利要求1所述的锂电池预加热电路，其特征在于，所述的电源电路由P沟道增强型第一 MOS管(Ql)、N沟道增强型第二 MOS管(Q2)、第一电阻(Rl)、第三电阻(R3)、第七电阻(R7)、第一二极管(Dl)、第二二极管(D2)、电容(Cl)、按键(SI)和电源接插件(Jl)组成；第一 MOS管(Ql)的S极与电源接插件(Jl)的I脚、按键(SI)和第三电阻(R3)的公共端相连，第一 MOS管(Ql)的G极与第三电阻(R3)的另一端以及第二 MOS管(Q2)的D极相连；按键(SI)的另一端与第一电阻(Rl)的一端相连；第一电阻(Rl)的另一端与第一二极管(Dl)的正极相连；第一二极管(Dl)的负极与第二 MOS管(Q2)的G极、第二二极管(D2)的负极、第七电阻(R7)的一端和电容(Cl)的公共端相连；第二 MOS管(Q2)的S极与第七电阻(R7)和电容(Cl)的另一公共端接地；第二二极管(D2)的正极与第三二极管(D3)的正极、第二电阻(R2)和第六电阻(R6)的公共端相连接地，接插件(Jl)的2脚接地。
3.根据权利要求2所述的锂电池预加热电路，其特征在于，所述的温度检测电路由第一运算放大器(UlA)、NTC热敏电阻(RlO)、稳压器(U2)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第十四电阻(R14)和第十五电阻(R15)组成；第一运算放大器(UlA)的8脚与第一 MOS管(Ql)的D极相连，4脚与地相连，3脚与NTC热敏电阻(RlO)和第四电阻(R4)的公共端相连，2脚与第十四电阻(R14)和第十五电阻(R15)的公共端相连，NTC热敏电阻(RlO)的另一端与地相连，第四电阻(R4)的另一端与第五电阻(R5)和第十五电阻(R15)的公共端连接至稳压器(U2)的I脚和3脚，第五电阻(R5)的另一端与第一 MOS管(Ql)的D极相连，稳压器(U2)的2脚与地相连，第一运算放大器(UlA)的2脚与第十四电阻(R14)和第十五电阻(R15)的公共端相连，第十四电阻(R14)的另一端与地相连。
4.根据权利要求3所述的锂电池预加热电路，其特征在于，所述的电压检测电路由第二运算放大器(UlB)、第十二电阻(R12)和第十三电阻(R13)组成；第二运算放大器(UlB)的7脚与第三二极管(D3)的负极相连，5脚与第十二电阻(R12)和第十三电阻(R13)的公共端相连，6脚与稳压器(U2)的I脚和3脚相连，第十二电阻(R12)的另一端与第一 MOS管(Ql)的D极相连，第十三电阻(R13)的另一端与地相连。
5.根据权利要求4所述的锂电池预加热电路，其特征在于，所述的加热电路由N沟道增强型第三MOS管(Q3)、第六电阻(R6)和加热片(Rll)组成；第三MOS管(Q3)的D极与加热片(RH)的一端相连，G极与第六电阻(R6)相连，S极与地相连，加热片(Rll)的另一端与电源接插件(Jl)的I脚电源正极相连。
6.根据权利要求4所述的锂电池预加热电路，其特征在于，所述的指示灯电路由第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第一发光二极管(D4)和第二发光二极管(D5)组成，第八电阻(R8)的一端与第一 MOS管(Ql)的D极相连，第八电阻(R8)的另一端与第一发光二极管(D4)的正极相连，第一发光二极管(D4)的负极与第一运算放大器(UlA)的I脚相连，第二发光二极管(D5)的正极 与第一运算放大器(UlA)的I脚相连，第二发光二极管(D5)的负极通过第九电阻(R9)与地相连。
【文档编号】H01M10/657GK203521560SQ201320705461
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】沈春雷, 丁希罕, 韩改格, 金明钢, 任旭东, 陈刚 申请人:杭州万马高能量电池有限公司