CN2617042Y - 充电电池装置 - Google Patents
充电电池装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2617042Y CN2617042Y CN03257127.5U CN03257127U CN2617042Y CN 2617042 Y CN2617042 Y CN 2617042Y CN 03257127 U CN03257127 U CN 03257127U CN 2617042 Y CN2617042 Y CN 2617042Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium battery
- battery
- voltage
- limiting circuit
- conductive part
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 150000002641 lithium Chemical class 0.000 claims 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims 2
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 229910018095 Ni-MH Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018477 Ni—MH Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPKGOZPBGXJDEP-UHFFFAOYSA-N [C].[Zn] Chemical compound [C].[Zn] BPKGOZPBGXJDEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
一种充电电池装置，包含一中空壳体、一锂电池，以及一限压电路，壳体具有一第一端、一与该第一端相反的第二端、一设置于该第一端上的第一导电部，以及一设置于该第一端与该第二端其中之一上的第二导电部，锂电池是设置于该壳体中，该锂电池的正负两极并是分别与该第一导电部、该第二导电部相导接，限压电路是设置于该壳体中并与该锂电池的正负两极相导接，该限压电路是用以将该锂电池的输出电压降低至一预定电压范围内，因此可以利用锂电池来供电并且不会有输出电压过大的问题。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种充电电池装置，特别是指涉及一种以锂电池为主并能限制其输出电压在一定范围内的充电电池装置。
【背景技术】
一般小型电子装置上常常是利用干电池来供应直流电源。以干电池的分类来说，可以分为只供一次使用的一次电池，以及能够重复充电使用之二次电池(又称为充电电池)。
一次电池的代表是碳锌电池以及碱性电池，然而，在环保以及经济的考量下，能够循环使用的充电电池已经逐渐成为未来电池的主流，就其构成的材质，约略可以分为镍镉电池、镍氢电池，以及锂电池三大类，以下分别就此三种作一说明：
镍镉电池，其输出电压约在1.2伏特左右，并具备有成本低廉、充电快速等优点，然而，镍镉电池中的镉金属易造成环境污染，而且镍镉电池具有严重的电池记忆效应，所以不适于长期使用。
镍氢电池，其输出电压约在1.2伏特左右，是以储氢合金取代原来镍镉电池所用的镉金属，并能有效改善镍镉电池的记忆效应，但是缺点是容易受到温度的影响，并且具有轻微的记忆效应。
锂电池，其输出电压约在3.6伏特左右，具有能量密度高、循环寿命长，以及无记忆效应等优点，所以目前被广泛用于便携式电话、笔记型计算机、个人数字助理等消费性电子产品上。
实际上，前述的镍镉电池、镍氢电池虽具有可重复利用的优点，然而，由于其输出电压只在1.2伏特左右，皆较一次电池1.5伏特的输出电压为低，所以往往无法对于负载提供持续的驱动力，甚至由于输出电压过低而无法激活电子装置。
另一方面，虽锂电池具备有高输出电压，但就一般未具备有电源管理系统的电子装置而言，例如收音机、小型游戏机等等，其高达3.6伏特的输出电压又不甚适用，可能造成负载因为电流过大而烧毁、损坏。
【实用实用新型内容】
因此，本实用新型的目的在于提供一种以锂电池作为供电来源，并能够进行输出电压控制的充电电池装置。
于是，本实用新型充电电池装置包含一中空壳体、一锂电池，以及一限压电路。
壳体具有一第一端、一与该第一端相反之第二端、一设置于该第一端上之第一导电部，以及一设置于该第一端与该第二端其中之一上的第二导电部。锂电池是设置于该壳体中，该锂电池之正负两极并是分别与该第一导电部、该第二导电部相导接。限压电路则是设置于该壳体中并与该锂电池之正负两极相导接，该限压电路是用以将该锂电池之输出电压降低至一预定电压范围内，因此能供一般电子装置使用而不致因为输出电压过大，造成电流过大而损坏、烧毁。
【附图说明】
下面通过最佳实施例及附图对本实用新型的充电电池装置进行详细说明，附图中：
图1是一立体图，说明本实用新型充电电池装置的一较佳实施例。
图2是一电路示意图，说明该较佳实施例与一负载相连接而进行放电的情形。
图3是一电路示意图，说明该较佳实施例的一保护电路进行过度充电保护。
图4是一电路示意图，说明该保护电路进行过度放电保护。
图5是一电路示意图，说明该保护电路进行短路电流保护。
图6是一电路示意图，说明该较佳实施例与一充电器相连接而进行充电的情形。
【具体实施方式】
参阅图1与图2，本实用新型充电电池装置100的较佳实施例是包含一中空壳体1、一锂电池2，以及一限压电路3。
壳体1具有一第一端11、一与该第一端11相反的第二端12，以及分别设置于该第一端11的两侧上的一第一导电部111与一第二导电部112。必需说明的是，虽然在本实施例中，第一导电部111与第二导电部112都是设置在第一端11上，事实上，也可以将第一导电部111设置在第一端11上，而将第二导电部112设置在第二端12上，并不影响本实用新型的作动。另外，壳体1的大小约是两个3号电池(AA电池)并排，也就是等于CRV-3规格电池的体积大小，所以能够适用于例如数字相机、或其它种能够容置有二个3号电池并排的电池座的电子装置中。
锂电池2是设置于壳体1中，锂电池2具有二相互并联的电池本体21，以及一与电池本体21相互并联的保护电路22。每一电池本体21的正负两极并是分别与第一、第二导电部111、112相导接，因此可以透过第一、第二导电部111、112来与一负载200相连接，达到利用电池本体21供电的目的，或者是透过第一、第二导电部111、112来利用一充电器(图未示)对电池本体21进行充电。
熟知此技术者皆知，当锂电池2的电池本体21一旦发生过度充电(over-charge)时，电池本体21内的电解质会被分解，使得温度上升并产生气体，可能引起自燃或爆裂的危险。而如果电池本体21发生过度放电(over-discharge)的情形时，电池本体21中的电解液会分解而造成电池特性劣化，造成电池本体21可供充电的次数降低。另一方面，若因不明原因(例如放电时正负极遭金属物体误触)造成过电流(excess current)或短路电流发生，也可能造成电池本体21遭到永久性破坏。
因此，保护电路22即是用来防止电池本体21过充电、过放电，以及对电池本体21进行短路电流保护。保护电路22主要具有一保护IC 221、二金氧半场效晶体管(MOSFET)Q1、Q2，以及二分别连接于晶体管Q1、Q2的汲极—源极(drain-source)间的二极管D1、D2。保护IC 221，例如可以采用Ricoh公司所制造、型号为R5426的芯片但并不以此为限，是与电池本体21相连接，因此能够监视电池本体21的电压状态，当有过度充电、过度放电的情形时，则控制晶体管Q1、Q2的开与关，进一步来保护电池本体21，以下将就其保护机制作一说明，并为方便说明起见，图式中晶体管Q1、Q2是以开关的型式来作表示。
(1)过度充电保护：如图3所示，当一外部充电器300对锂电池2充电时，电流方向如图中箭头所示，此时电池本体21的电压会逐渐上升，而保护IC 221经由a、b两点侦测到电池本体21的电压到达4.25伏特时(假设电池本体21的过充电压为4.25V)，则保护IC 221即控制晶体管Q1导通(turn on)、晶体管Q2截止(cut off)，使得电流无法逆向流过二极管D2，所以能停止充电器300继续对电池本体21充电，达到过度充电保护的目的。
(2)过度放电保护：如图4所示，假设锂电池2接上负载200，当保护IC 221侦测到电池本体21的电压低于2.3伏特时(假设电池本体21的最低放电电压为2.3V)，则控制晶体管Q2导通、晶体管Q1截止，使得电流无法逆向流过二极管D1，所以能使电池本体21停止供电，达到过度放电保护的目的。
(3)短路电流保护：如图5所示，当放电电流过大或短路的情形发生时，此时保护IC 221的过电流检测是利用b、c两点来侦测晶体管Q1、Q2两侧的电压降(换言之，将晶体管Q1、Q2视为电阻)，若此电压降大于一预定的电流检测电压(例如0.2V)则使晶体管Q1截止，使得电池本体21停止供电，达到短路电流保护的目的。
回到图2，限压电路3是与电池本体21相连接，并具有一差动放大器31、一晶体管Q3，以及一分压器32。分压器32是由电阻R1与R2所组成，并将所取样的电压V1输入到差动放大器31的正输入端，另一方面，差动放大器31的负输入端是接收一参考电压(Vref)，而差动放大器31的输出端是连接到晶体管Q3的闸极上，本实施例中，参考电压的选用是定为1.23伏特，因此，当取样电压V1大于参考电压Vref时，即使得晶体管Q3导通，反之，则使晶体管Q3截止而使电流无法流动。
因此，当锂电池2的电池本体21放电时，差动放大器31就打开晶体管Q3，在本实施例中，晶体管Q3是操作在三极区，也就是将晶体管Q3作为一压控电阻，使得横跨晶体管Q3的汲极-源极间的电压降约在0.5伏特左右，换言之，使得原先输出电压约在3.6伏特左右的电池本体21，已被降低为3伏特左右(3.6-0.5＝3.1)，此输出电压已能被一般电子装置所接受。当然，如果电池本体21之输出电压过低，使得V1低于Vref时，差动放大器3 1即能使得电晶体Q3关闭而停止放电，也具备有过放电保护的效果。
另一方面，为了使得充电时不受限压电路3的影响，本实用新型更包含有一横跨于限压电路3上的二极管D3，在本实施例中，为了利用较低的打开电压与考虑到低功率消耗等问题，所以是采用萧基二极管(Schot tky diode)。而如图6所示，当利用充电器300充电时，由于二极管D3的关是，所以电流会经由此二极管D3而自限压电路3旁路而过，使得充电时不受限压电路3的影响。当然，若有过放电、过充电等不正常的情形发生，保护IC 221也会自行启动、关闭晶体管Q1、Q2而达到其保护机制，此点于上文中已有详细说明。
需要特别说明的是，上述的限压电路3与保护电路22，能够先制作在一印刷电路板(图未示)上后，以模块化的方式设置于壳体1中并与电池本体21相连接，或者是以单芯片的形式将限压电路3、保护电路22整合于其中，再将单芯片与电池本体21相连接，此也只是一简单的变化而已。
因此，借由上述的配置，使得锂电池2的输出已能被一般电子装置所使用，更佳的是，由于壳体1是设计成两个3号电池并联的大小，所以能够适用于电池座是以成对的3号电池来作设计的电子装置，例如数字相机。再者，由于利用两个并联的锂电池本体21来作供电，因此能够提供更高的能量密度与更长的电池寿命。
归纳上述，本实用新型充电电池装置100，是采用无记忆效应、循环寿命高的锂电池2来作为供电来源，并利用一限压电路3来降低锂电池2的输出电压，因此可以使得内部未具备有降压器、直流对直流转换器(DC to DC converter)等的电子装置使用，所以确实能达到本实用新型的目的。
Claims (5)
1、一种充电电池装置，其特征在于包含有：
一中空壳体，具有一第一端、一与该第一端相反的第二端、一设置于该第一端上的第一导电部，以及一设置于该第一端与该第二端其中之一上的第二导电部；
一锂电池，设置于该壳体中，该锂电池的正负两极并是分别与该第一导电部、该第二导电部相导接；以及
一限压电路，设置于该壳体中并与该锂电池的正负两极相导接，该限压电路是用以将该锂电池的输出电压降低至一预定电压范围内。
2、如权利要求1所述的充电电池装置，其特征在于：该锂电池具有一电池本体，以及一与该电池本体相导接的保护电路，该保护电路是用以防止该电池本体过充电、过放电，以及对该电池本体进行短路电流保护。
3、如权利要求1所述的充电电池装置，其特征在于：该壳体的大小是约等于两颗3号电池并排的大小。
4、如权利要求1所述的充电电池装置，其特征在于：该限压电路具有一差动放大器、一晶体管，以及一分压器，该差动放大器的两输入端是分别接受该分压器的一电压以及一参考电压，且该差动放大器的输出端是连接至该晶体管的闸极上。
5、如权利要求1所述的充电电池装置，其特征在于：该充电电池装置更包含一自该限压电路旁路而过的二极管，该二极管是提供一电源路径，使得该锂电池充电时不会受到限压电路的影响。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN03257127.5U CN2617042Y (zh) | 2003-05-09 | 2003-05-09 | 充电电池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN03257127.5U CN2617042Y (zh) | 2003-05-09 | 2003-05-09 | 充电电池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2617042Y true CN2617042Y (zh) | 2004-05-19 |
Family
ID=34254137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN03257127.5U Expired - Fee Related CN2617042Y (zh) | 2003-05-09 | 2003-05-09 | 充电电池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2617042Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110445216A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-12 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种充电芯片 |
-
2003
- 2003-05-09 CN CN03257127.5U patent/CN2617042Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110445216A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-12 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种充电芯片 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3102496U (ja) | 二次電池回路装置 | |
| US9035618B2 (en) | Battery pack and method of controlling the same | |
| JP3950123B2 (ja) | バッテリーパック及び該バッテリーパックを内蔵するバッテリーチャージ／ディスチャージ回路 | |
| US6329796B1 (en) | Power management circuit for battery systems | |
| KR101081078B1 (ko) | 센스 저항 파괴를 감지하여 배터리 팩을 보호하는 장치 및 방법 | |
| CN1177217A (zh) | 具有电池保护电路的电池组 | |
| JPH04331425A (ja) | 過充電防止装置、過放電防止装置、過充電・過放電防止装置、プリント基板並びにバッテリーパック | |
| CN104849536B (zh) | 一种应用于可串联锂电池组保护芯片的检测电路 | |
| KR20130049880A (ko) | 배터리 팩 및 이의 제어 방법 | |
| US20080030168A1 (en) | Method of charging batteries | |
| JPH0723532A (ja) | バッテリーパック | |
| KR20070090498A (ko) | 배터리 팩 | |
| JPH08196042A (ja) | 二次電池の充放電保護装置 | |
| US20120057259A1 (en) | Controller with battery recharge protective function | |
| JP2005168159A (ja) | 過電流保護回路と充電式電池パック | |
| JP3524675B2 (ja) | 電池の充放電制御装置 | |
| JP3329284B2 (ja) | 二次電池保護回路 | |
| JP2002078222A (ja) | リチウムイオン二次電池の充電回路とパック電池 | |
| CN2617042Y (zh) | 充电电池装置 | |
| CN106300279B (zh) | 用于二次电池过放电后的强制充电保护电路 | |
| JPH08237872A (ja) | 二次電池の充放電保護装置 | |
| JP2005168160A (ja) | 過電流保護回路と充電式電池パック | |
| CN217036801U (zh) | 用于规避io控制失效事故的线路模块、开关模块及锂电池 | |
| US20050237028A1 (en) | Secondary battery protection circuit with over voltage transient protection | |
| CN211530813U (zh) | 一种基于电池保护电路的锂电池超低功耗保护装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20040519 Termination date: 20110509 |