一種電池充電安全防護電路的製作方法

2023-04-23 10:14:11

專利名稱：一種電池充電安全防護電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種充電式電池，尤其涉及一種電池充電安全防護電路，屬於電 路監測與保護技術領域。
技術背景 作為一種常見的可充電電池，鋰離子電池具有容量大、重量輕、無記憶效應、循環 使用壽命長、高電壓、以及可快速充電等諸多優點，目前在可攜式電子裝置中得到了廣泛運 用，例如手機、筆記本電腦、手錶、數位相機等。然而鋰離子電池卻有相當的危險性，會產生 有毒氣體，當鋰離子電池發生破裂、漏液現象時，極易造成危險，絕不能再使用。因此，鋰離 子電池的保護是必須的且非常重要的。單顆鋰離子電池如果過充電超過4. 5V或過放電低 於2. 2V即會對鋰離子電池造成永久性破壞，因此，如何設計一種良好的充電單元與保護電 路，使鋰離子電池能夠防止過充電、過放電、過電流以及短路等可能出現的危險，成為值得 本領域技術人員重視的問題。

實用新型內容為了解決上述問題，本實用新型旨在提出一種電池充電安全防護電路，其能夠對 充電電池的充電狀態進行實時監控、對充電過程可能出現的危害電壓、危害電流等危險情 況進行報警和相應應急處理；該電池充電安全防護電路主要包括一電池監測單元，其用 以監測該充電式電池組的電壓或電流狀態，並可在監測該電池組處於危害電壓或危害電流 狀態時產生一電池異常信號和一警報使能信號；一控制單元，其可響應該電池監測單元所 產生的電池異常信號而產生一斷電使能信號；一充電單元，其用以對該充電式電池組進行 一充電操作，並可在接收該控制單元所產生的斷電使能信號時，中斷該充電操作；以及一報 警單元，其可響應該電池監測單元所產生的警報使能信號而產生一警報。優選地，所述危害電壓為過電壓，所述危害電流為過電流。優選地，所述電池監測單元具有一電池連接端、一信息傳送端、以及一警報信號傳 送端。優選地，所述控制單元具有一信息接收端和一控制信號輸出端。優選地，所述報警單元為一聲光報警單元。優選地，所述充電單元具有一電池連接端和一控制信號輸入端。優選地，該電池組為一鋰離子電池組。優選地，該充電單元包含一直流到直流轉換器。

圖1是一系統示意圖，其顯示本實用新型電池充電安全防護電路的基本架構。符號說明1 電池組[0014]2電池監測單元3控制單元4充電單元 5報警單元
具體實施方式
為了使本實用新型更容易理解，
以下結合附圖對本實用新型作更詳細說明。圖1即顯示本實用新型的電池充電安全防護電路的整體結構。如圖所示，該電池 充電安全防護電路在應用上是耦接至一電池組1，例如是鋰離子電池組，用以保護該電池組 1不受到過電壓/過電流等的損害。該電池充電安全防護電路主要包括一電池監測單元2、 一控制單元3、一充電單元4、以及一報警單元5。其中電池組1即是本實用新型的電池充電安全防護電路所要保護的對象，其可由單顆 或多顆電池串聯或並聯組成。若是由多顆電池組成，優選地，每顆電池應當分別被監控保 護。電池監測單元2具有一電池連接端2a、一信息傳送端2b、以及一警報信號傳送端 2c ；其中電池連接端2a連接到電池組1，用以監測電池組1的電壓/電流狀態；若發現異常 狀態，如過電壓、過電流等，則會立即從信息傳送端2b發出一電池異常信號A至控制單元3， 並同時從警報信號傳送端2c發出一警報使能信號C至報警單元5。控制單元3具有一信息接收端3a和一控制信號輸出端3b ；其中該信息接收端3a 連接到電池監測單元2的信息傳送端2b，用以接收電池監測單元2傳來的電池異常信號A ； 而控制信號輸出端3b則用以響應電池異常信號A而輸出一斷電使能信號B至充電單元4。充電單元4具有一電池連接端4a和一控制信號輸入端4b ；其中電池連接端4a連 接到電池組1，用以對電池組1進行充電；而控制信號輸入端4b則連接到控制單元3的控 制信號輸出端3b，用以接收控制單元3送出的斷電使能信號B。充電單元4由例如一直流 到直流轉換器(DC-DC)及一大電力金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET)所組成，但也可為 其它形式的充電單元。報警單元5例如為一聲光報警單元，其可產生一聲光警報以通知使用者採取行 動。報警單元5具有一警報信號接收端5a，其連接至電池監測單元2的警報信號傳送端2c， 用以接收電池監測單元2所產生的警報使能信號C。本實用新型的電池充電安全防護電路在正常情況下，使得充電單元4持續對電池 組1進行充電；而同時電池監測單元2則持續監視電池組1的狀態；若發生異常狀態，如過 電壓、過電流，則電池監測單元2會立即傳送出一電池異常信號A至控制單元3，致使控制單 元3立即送出一斷電使能信號B至充電單元4，致使充電單元4停止對電池組1的充電，而 電池組1也就得到保護不致損壞。同時，電池監測單元2會發出警報使能信號C給報警單元5，致使報警單元5發出 一聲光警報，以通知使用者採取必要的補救措施，例如以手動方式來解除此異常狀態，使得 電池組1不會受到過電壓/過電流損壞；如此，即使在控制單元3失去作用的情況下，仍然 能夠對電池組1提供可靠的充電保護。上面以舉例方式對本實用新型進行了說明，但本實用新型不限於上述具體實施例，凡基於本實用新型 所做的任何改動或變型均屬於本實用新型要求保護的範圍。
權利要求一種電池充電安全防護電路，其可保護一由單顆或多顆電池串聯或並聯組成的充電式電池組(1)在充電時免於受到危害電壓或危害電流的損壞，其中包括一電池監測單元(2)，其用以監測該充電式電池組(1)的電壓或電流狀態，並可在監測該電池組處於危害電壓或危害電流狀態時產生一電池異常信號(A)和一警報使能信號(C)；一控制單元(3)，其可響應該電池監測單元(2)所產生的電池異常信號(A)而產生一斷電使能信號(B)；一充電單元(4)，其用以對該充電式電池組(1)進行一充電操作，並可在接收該控制單元(3)所產生的斷電使能信號(B)時，中斷該充電操作；以及一報警單元(5)，其可響應該電池監測單元(2)所產生的警報使能信號(C)而產生一警報。
2.根據權利要求1所述的電池充電安全防護電路，其特徵在於，所述危害電壓為過電 壓，所述危害電流為過電流。
3.根據權利要求1所述的電池充電安全防護電路，其特徵在於，所述電池監測單元(2) 具有一電池連接端(2a)、一信息傳送端(2b)、以及一警報信號傳送端(2c)。
4.根據權利要求1所述的電池充電安全防護電路，其特徵在於，所述控制單元(3)具有 一信息接收端(3a)和一控制信號輸出端(3b)。
5.根據權利要求1所述的電池充電安全防護電路，其特徵在於，所述報警單元(5)為一 聲光報警單元。
6.根據權利要求1所述的電池充電安全防護電路，其特徵在於，所述充電單元(4)具有 一電池連接端(4a)和一控制信號輸入端(4b)。
專利摘要本實用新型涉及一種電池充電安全防護電路，主要包括一電池監測單元、一控制單元、一充電單元以及一報警單元，其可用於保護一充電式電池或電池組，使其免於在充電時受到損壞；當該充電式電池組產生危害電壓或電流現象時，能夠自動進行防護操作，同時報警單元會發出聲光報警，以此通知使用者及時採取必要的措施，以免電池組受到損害。
文檔編號H02H7/18GK201611792SQ201020149760
公開日2010年10月20日 申請日期2010年4月6日 優先權日2010年4月6日
發明者丁國超, 李維民, 田麗 申請人:田麗