一种锂电池保护电路的制作方法

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池保护电路。

背景技术：
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目前大部分保护板均为单区保护，在常规消费类产品应用广泛。不过应用在媒气站，或矿井内，使用环境富含易燃易爆物质时，这种保护电路保护延时较长，产生的电火花较大，极易点燃易燃物质，生产环境存在高风险。通常4.2V供电设备的最大工作电流均达到2A左右，所以低电流保护电路并不适用。

现有单区保护电路过流保护电流为2-5A，保护延时>100uS，以最低值计算，例2*0.0001S*4.2V＝840uJ，远远超过媒安标准。

技术实现要素：
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针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种锂电池保护电路，包括A保护区、B保护区、C保护区和D保护器，A保护区包括电阻R1、电阻R2、芯片U1、电压旁路C1和MOS管Q1，B保护区包括电阻R3、电阻R7、电阻R9、电阻R11、电阻R14、电压旁路R15、电阻R17、三极管Q2、MOS管Q4和电压旁路C8，C保护区包括电阻R4、电阻R8、电阻R10、电阻R12、电压旁路R16、电阻R18、电阻R13、三极管Q3、MOS管Q5和电压旁路C9，D保护器包括保险丝F1，所述电阻R3和电阻R4的一端分别连接输出端P+、保险丝F1及电阻R1的一端，电阻R3另一端连接MOS管Q4的G脚和电阻R14的一端，所述保险丝F1另一端连接电芯正极，所述电阻R1另一端连接芯片U1的第5脚和电压旁路C1的一端，所述电阻R14的另一端连接三极管Q2的C脚，三极管Q2的B脚连接电阻R11的一端，E脚连接MOS管Q4的S脚、电压旁路R15的一端、电阻R9的一端、电阻R2的一端及MOS管Q1的2脚和3脚，所述电阻R11的另一端连接电阻R7和电阻R17的一端，所述MOS管Q4的D脚连接电阻R7和电阻R17的另一端、电压旁路C8的一端和电阻R9的另一端，所述电压旁路R15的另一端连接电压旁路C8的另一端；所述电阻R4另一端连接MOS管Q5的G脚和电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端连接三极管Q3的C脚，三极管Q3的B脚连接电阻R12的一端，E脚连接MOS管Q5的S脚、电压旁路R16的一端、电阻R10的一端、电阻R7和电阻R17的一端，所述电阻R12的另一端连接电阻R8的一端、电阻R18的一端、输出端P-和电阻R19的一端，所述MOS管Q5的D脚连接电阻R8的一端、电阻R18的另一端、电压旁路C9的一端和电阻R10的另一端，所述电压旁路R16的另一端连接电压旁路C9的另一端，所述电阻R19的另一端连接NTC的检测脚；所述芯片U1的1脚连接MOS管Q1的5脚，3脚连接MOS管Q1的4脚，2脚连接电阻R2的另一端，6脚连接电压旁路C1的另一端、电芯负极、MOS管Q1的6脚和7脚，所述MOS管Q1的1脚和8脚对连。

优选的，所述芯片U1的型号为S8261。

优选的，所述保险丝F1为电流熔断型保险丝。

优选的，所述NTC为负温度系数热敏电阻。

本实用新型有益效果：本实用新型分为A、B、C保护区和D保护器，安全保护为4重，其中两重功能相同(B、C保护区)，在一重失效时，另一重仍能起到保护作用。可安全可靠保护设备的工作环境安全，确保设备正常2A左右工作时不断电，B、C保护区保护电路可在约2uS的极短时间内触发保护，关断整体回路，确保短路时端点触发产生的能量不至点燃易燃易爆物质。解决设备在富含易燃易爆区域的工作安全问题，并满足常规工作电流值2A左右的供电条件。

附图说明：

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的电路示意图。

具体实施方式：

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1所示，本实用新型的一种锂电池保护电路，包括A保护区、B保护区、C保护区和D保护器，A保护区包括电阻R1、电阻R2、芯片U1、电压旁路C1和MOS管Q1，B保护区包括电阻R3、电阻R7、电阻R9、电阻R11、电阻R14、电压旁路R15、电阻R17、三极管Q2、MOS管Q4和电压旁路C8，C保护区包括电阻R4、电阻R8、电阻R10、电阻R12、电压旁路R16、电阻R18、电阻R13、三极管Q3、MOS管Q5和电压旁路C9，D保护器包括保险丝F1，所述电阻R3和电阻R4的一端分别连接输出端P+、保险丝F1及电阻R1的一端，电阻R3另一端连接MOS管Q4的G脚和电阻R14的一端，所述保险丝F1另一端连接电芯正极，所述电阻R1另一端连接芯片U1的第5脚和电压旁路C1的一端，所述电阻R14的另一端连接三极管Q2的C脚，三极管Q2的B脚连接电阻R11的一端，E脚连接MOS管Q4的S脚、电压旁路R15的一端、电阻R9的一端、电阻R2的一端及MOS管Q1的2脚和3脚，所述电阻R11的另一端连接电阻R7和电阻R17的一端，所述MOS管Q4的D脚连接电阻R7和电阻R17的另一端、电压旁路C8的一端和电阻R9的另一端，所述电压旁路R15的另一端连接电压旁路C8的另一端；所述电阻R4另一端连接MOS管Q5的G脚和电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端连接三极管Q3的C脚，三极管Q3的B脚连接电阻R12的一端，E脚连接MOS管Q5的S脚、电压旁路R16的一端、电阻R10的一端、电阻R7和电阻R17的一端，所述电阻R12的另一端连接电阻R8的一端、电阻R18的一端、输出端P-和电阻R19的一端，所述MOS管Q5的D脚连接电阻R8的一端、电阻R18的另一端、电压旁路C9的一端和电阻R10的另一端，所述电压旁路R16的另一端连接电压旁路C9的另一端，所述电阻R19的另一端连接NTC的检测脚；所述芯片U1的1脚连接MOS管Q1的5脚，3脚连接MOS管Q1的4脚，2脚连接电阻R2的另一端，6脚连接电压旁路C1的另一端、电芯负极、MOS管Q1的6脚和7脚，所述MOS管Q1的1脚和8脚对连。

具体地，芯片U1的型号为S8261，保险丝F1为电流熔断型保险丝，NTC为负温度系数热敏电阻。

具体地，保护功能说明，以B保护区为例：

Q4为功率MOS，功能为开关电流通路；

Q2为控制三极管，在检测到阀值时关断驱动功率MOS；

R7/R17为检测电阻，检测电流通路间的电流值，以电压体现；

R3为驱动限流限压上拉电阻，提供驱动电压至功率MOS；

R14为驱动限流限压下拉电阻，与控制三极管Q2协同关断功率MOS；

R11为检测限流电阻，为控制三极管提供驱动电压；

R15/C8为电压旁路，消除功率MOS Q4在瞬间开关时产生的尖峰；

R9为续流电阻，在外部短路解除后提供后级供能回路功能。

C保护区功能与B保护区功能相同。

具体的，如图1：保护电路分为四个部份：

1、A保护区提供过充、过放电压保护，过充、过放电流保护，短路保护功能；

过充保护电压：4.28±0.05V(1S)，过充恢复电压4.08±0.05V；

过放保护电压：3.0±0.1V(128mS)，过放恢复电压3.0±0.1V；

过充保护电流：2.8A～3.3A(8mS)；

过放保护电流：2.3A～3.1A(8mS)；

短路保护电流：13～18A(280uS)。

2、B保护区提供短路保护功能；

短路保护电流：6～8.5A(<2uS)。

3、C保护区提供短路保护功能；

短路保护电流：6～8.5A(<2uS)。

4、D保护器提供过流、短路保护功能；

快断电流保险丝，在持续电流超过3A持续100秒熔断，持续10A在0.2秒熔断。

本实用新型安全保护为4重，可安全可靠保护设备的工作环境安全。确保设备正常2A左右工作时不断电，B、C区保护电路可在约2uS的极短时间内触发保护，关断整体回路，确保短路时端点触发产生的能量不至点燃易燃易爆物质。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。