一种锂电池包充电保护电路及其保护板的制作方法

本发明涉及电池充电保护的，更具体地，涉及一种锂电池包充电保护电路及其保护板。

背景技术：

1、锂电池包的电芯与充电系统的负端地不共地，即在电池包的电芯负端地与充电系统的负端地不共用同一个地。在锂电池包的电芯与充电系统的负端地不共地，且充电系统的负端地与放电系统的负端地共用同一个地的情况下，当锂电池包放电端的负载未移除时，高压异常充电器插入锂电池的充电端后，会导致锂电池包的保护电路在充电激活后出现无法关断和无法正确检测插入进来的充电器电压是否为正常范围的情况，从而使锂电池包系统无法正常关断或损坏锂电池包。

技术实现思路

1、本发明为克服上述背景技术中所述不共地的锂电池包保护电路在被高压异常充电器充电激活后无法正常关断和检测充电电压的问题，提供一种锂电池包充电保护电路及其保护板。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、第一方面，本发明提供了一种锂电池包充电保护电路，包括mcu芯片、开关模块、充电检测模块以及充电激活模块；

4、所述开关模块连接在电池包的正极与充电端的正极端口之间，用于导通所述电池包的正极与所述充电端的正极端口；

5、所述充电激活模块包括第一光耦芯片，所述第一光耦芯片的led灯两端串联在所述充电端的正极端口和负极端口之间，驱动件两端串联在所述电池包正极与所述mcu芯片的电压端之间，用于激活所述mcu芯片，且将所述电池包的电压端与所述充电端隔离开；

6、所述充电检测模块包括双通道比较芯片、第二光耦芯片、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第二电阻一端与所述充电端的正极端口连接，另一端通过第三电阻与所述充电端的负极端口连接；所述第四电阻一端与所述充电端的正极端口连接，另一端通过第五电阻与所述充电端的负极端口连接；所述第二光耦芯片的led灯两端串联在所述充电端的正极端口和负极端口之间，驱动件的输入端连接在额定电压源与所述mcu芯片的第二信号输入端之间，驱动件的输出端接地；所述第六电阻串联在所述第二光耦芯片的led灯的正极端口与所述充电端的正极端口之间；所述双通道比较芯片设置有第一比较通道和第二比较通道，所述第一比较通道的正端口和所述第二比较通道的负端口均连接在所述第二电阻与所述第三电阻之间，所述第一比较通道的负端口连接在所述第五电阻与所述第四电阻之间，所述第二比较通道的正端口连接在所述第四电阻与所述充电端的正极端口之间；所述第一比较通道和第二比较通道的输出端均连接在所述第二光耦芯片的led灯的正极端口与所述第六电阻之间，用于控制所述mcu芯片导通所述开关模块；

7、所述mcu芯片的第一信号输出端与所述开关模块的控制端连接，用于控制所述开关模块导通。

8、优选地，所述电路还包括供电模块，所述供电模块的输入端与所述电池包的正极连接，输出端与所述mcu芯片的电压端连接；

9、所述充电激活模块还包括第一三极管、第二三极管、第一电容和第一电阻，所述第一电容串联在所述第一光耦芯片的驱动件输出端与所述第一三极管的基极之间；所述第一电阻与所述第一电容并联；所述第一三极管的集电极分别与所述供电模块的控制端连接，发射极接地；所述第二三极管的集电极与所述供电模块的控制端连接，基极与所述mcu芯片的信号控制端连接，发射极接地。

10、优选地，所述第一三极管和所述第二三极管均为npn型三极管。

11、优选地，所述充电检测模块还设置有稳压模块，所述稳压模块一端连接在所述第四电阻与所述第六电阻之间，另一端与所述充电端的负极端口连接。

12、优选地，所述稳压模块包括有三端稳压器、第七电阻和第八电阻，所述三端稳压器的输入端连接在所述第四电阻与所述第六电阻之间，输出端与所述充电端的负极端口连接；所述第七电阻一端与所述三端稳压器的输入端连接，另一端通过所述第八电阻与所述三端稳压器的输出端连接；所述三端稳压器的控制端连接在所述第七电阻与所述第八电阻之间。

13、优选地，所述开关模块设置有第一mos管和第三三极管，所述第一mos管的漏极与所述电池包的正极连接，源极与所述充电端的正极端口连接，栅极与所述第三三极管的集电极连接；所述第三三极管的基极与所述mcu芯片的第一信号输出端连接，发射机接地。

14、优选地，所述开关模块还包括第二mos管，所述第二mos管的源极与所述电池包的负极连接，漏极与所述充电端的负极端口连接，栅极与所述mcu芯片的第二信号输出端连接。

15、优选地，所述第一mos管为p沟道mos管；所述第二mos管为n沟道mos管；第三三极管为npn型三极管。

16、优选地，所述电路还包括保险丝和第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第一mos管的源极连接，负极通过所述保险丝与所述电池包的正极连接。

17、第二方面，本发明提供了一种锂电池包充电保护板，所述保护板设置有如第一方面所述的锂电池包充电保护电路。

18、其有益效果在于：

19、1.本发明采用充电激活模块上的第一光耦芯片将电池包的电压端与充电端隔离开来实现锂电池包不共地情况下的充电激活模块自动关断的效果。由于第一光耦芯片将电池包的电压端与充电端隔离，且mcu芯片的激活电压由锂电池提供，故充电激活模块不受充电端电压高低和放电端的负载是否移除的影响，在高压异常的充电器一直插在充电端激活锂电池包时，可以实现充电激活模块自动关断的效果，防止充电激活模块的第一三极管一直导通活mcu芯片，耗费电量。

20、2.本发明采用充电检测模块来实现对充电电压的精准识别和检测。通过双通道比较芯片来比较充电电压与预设的正常电压的关系，以判定充电电压是否异常，当充电电压异常时，充电检测模块控制mcu芯片使开关模块关闭，从而实现在锂电池包不共地的情况下，可以精准识别和检测充电电压的异常。

技术特征：

1.一种锂电池包充电保护电路，其特征在于，包括开关模块、mcu芯片、充电检测模块、供电模块以及充电激活模块；

2.根据权利要求1所述的锂电池包充电保护电路，其特征在于，所述电路还包括供电模块，所述供电模块的输入端与所述电池包的正极连接，输出端与所述mcu芯片的电压端连接；

3.根据权利要求2所述的锂电池包充电保护电路，其特征在于，所述第一三极管和所述第二三极管均为npn型三极管。

4.根据权利要求1所述的锂电池包充电保护电路，其特征在于，所述充电检测模块还设置有稳压模块，所述稳压模块一端连接在所述第四电阻与所述第六电阻之间，另一端与所述充电端的负极端口连接。

5.根据权利要求4所述的锂电池包充电保护电路，其特征在于，所述稳压模块包括有三端稳压器、第七电阻和第八电阻，所述三端稳压器的输入端连接在所述第四电阻与所述第六电阻之间，输出端与所述充电端的负极端口连接；所述第七电阻一端与所述三端稳压器的输入端连接，另一端通过所述第八电阻与所述三端稳压器的输出端连接；所述三端稳压器的控制端连接在所述第七电阻与所述第八电阻之间。

6.根据权利要求1所述的锂电池包充电保护电路，其特征在于，所述开关模块设置有第一mos管和第三三极管，所述第一mos管的漏极与所述电池包的正极连接，源极与所述充电端的正极端口连接，栅极与所述第三三极管的集电极连接；所述第三三极管的基极与所述mcu芯片的第一信号输出端连接，发射机接地。

7.根据权利要求6所述的锂电池包充电保护电路，其特征在于，所述开关模块还包括第二mos管，所述第二mos管的源极与所述电池包的负极连接，漏极与所述充电端的负极端口连接，栅极与所述mcu芯片的第二信号输出端连接。

8.根据权利要求7所述的锂电池包充电保护电路，其特征在于，所述第一mos管为p沟道mos管；所述第二mos管为n沟道mos管；第三三极管为npn型三极管。

9.根据权利要求6所述的锂电池包充电保护电路，其特征在于，所述电路还包括保险丝和第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第一mos管的源极连接，负极通过所述保险丝与所述电池包的正极连接。

10.一种锂电池包充电保护板，其特征在于，所述保护板设置有如权利要求1～9任一项所述的锂电池包充电保护电路。

技术总结
本发明涉及电池充电保护的技术领域，更具体地，涉及一种锂电池包充电保护电路及其保护板。其包括MCU芯片、开关模块、充电检测模块以及充电激活模块；开关模块连接在电池包的正极与充电端的正极端口之间；充电激活模块包括第一光耦芯片，第一光耦芯片的LED灯两端串联在充电端的正极端口和负极端口之间，驱动件两端串联在电池包正极与MCU芯片的电压端之间；充电检测模块连接在充电端的正极端口与MCU芯片的信号输入端之间；MCU芯片的第一信号输出端与开关模块的控制端连接。本发明采用充电激活模块将电池包的电压端与充电端隔离开来实现锂电池包不共地情况下的充电激活模块自动关断的效果及采用充电检测模块来实现对充电电压的精准识别和检测。

技术研发人员：单强,任素云,戴清明,尹志明
受保护的技术使用者：惠州市蓝微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12