[實用新型]動力鋰離子保護板大電流開關組電路

有效

• 申請號: 201120134090.5
• 申請日: 2011-04-29
• 公開（公告）號: CN202474829U
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 韓競科
• 申請（專利權）人: 韓競科
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

應用在動力可充電電池保護系統中的開關組件。尤其適于應用在動力鋰離子等可充電電池。?

背景技術

目前動力可充電電池發展日益加快，動力可充電電池在使用中的安全性和可靠性問題是可充電電池應用領域的一個重大技術難點。例如，動力鋰離子鑒于其在充電或放電工作循環中具有一定的危險性所以必須安裝電池保護電路板。而在現有的電池保護電路中，當電池在數十或數百安培以上的超大電流輸出/輸入時，如何確保電池保護電路的可靠性，該課題一直是目前可充電電池保護電路的技術瓶頸。動力鋰離子保護板大電流開關組件提供了一種能夠應用在大電流、乃至超大電流保護系統開關部件的設計思路以及方法。本實用新型很好的解決了可靠性問題。?

發明內容

本實用新型的目的是：提高當前應用于大功率動力裝備的動力鋰離子保護系統的開關部件的可靠性。以大幅度降低設置在動力鋰離子電池裝置內的電池保護系統的功率開關部件失效，而導致該電池裝置的過放電，過充電，異常開路等引發電池失效的故障，以及該電池裝置因異常短路而引發電池起火爆炸的風險。?

本實用新型動力鋰離子保護板大電流開關組件電路修改了現有技術中MOS管功率開關的驅動系統，放棄傳統的控制器輸出直接驅動功率MOS管的弱信號驅動方式方式，增加了專用功率MOS驅動集成電路來驅動MOS管功率開關，這種專用功率MOS驅動集成電路具備放大緩沖級，并增加了鉗位保護電路，能夠輸出足夠強的驅動功率驅動MOS管，并且提供了關斷MOS管的負電平；提供了獨立的隔離的驅動電源。本實用新型的動力鋰離子保護板大電流開關組件電路中，使用兩組相同的MOS管并聯組合電路，在電流輸出通路上，將上述兩組MOS管并聯組合電路反向串聯；兩組MOS管功率組件的控制電路的輸入電源以及輸入信號以共享的方式來提可靠性和提高電流開關能力。?

本實用新型要求保護一種動力鋰離子電池保護板的大電流開關組，該動力鋰離子保護板的大電流開關組包括結構相同的第一電流開關組件和第二電流開關組件，所述電流開關組件包括：驅動集成電路，隔離驅動電源，驅動緩沖級，多組并聯連接的功率MOS管構成電流開關，每個功率MOS管的源極和漏極之間并聯由電阻和電容串聯組成的吸收電路，所述電流開關組件的各功率MOS管的源極與源極、漏極和漏極互聯構成電流端子，第一電流開關組件一個電流端子與第二電流開關組件的同名電極電流端子連接，構成串聯的該動力鋰離子保護板的大電流開關組，第一電流開關組件另一個電流端子與第二電流開關組件的同名電極電流端子分別連接電池和負載電路。?

其中驅動集成電路具有一組功能控制線，包括下列外部連接信號線端子：信號正，信號負，故障信號輸出，輸入故障解除信號。驅動集成電路的驅動信號輸出經過驅動緩沖級放大后提供具有正負電平的輸出信號，該具有正負電平輸出信號提供給各功率MOS管的控制電極，用于驅動功率MOS管的導通或關斷。所述隔離驅動電源由輸入的直流電供給電源，隔離驅動電源給驅動集成電路供電，隔離驅動電源包括一開關電源模塊，將輸入的直流電變換為一組具有公共端的正負電源輸出。所述具有公共端的正負電源輸出供給驅動緩沖級。所述具有公共端的正負電源優選為±15V。所述驅動緩沖級包括兩只控制電極互聯的晶體管，兩晶體管的導電極性相反，兩晶體管的一對電流電極互聯提供驅動功率MOS管的驅動信號，兩晶體管的另外一對電流電極分別連接到隔離電源輸出的正負電源輸出端。所述驅動緩沖級晶體管分別為NPN型和PNP型雙極型晶體管。?

所述動力鋰離子保護板的大電流開關組包括電流異常檢測電路。該電流異常檢測電路能夠在整個大電流開關組出現電流異常時切斷第一電流開關組件和第二電流開關組件中的各功率MOS管，并同時由驅動集成電路輸出一個電流異常故障信號給外部控制電路。所述電流異常檢測電路是通過檢測功率MOS管源極和漏極之間的電壓壓降來確定電流異常故障。?

其中驅動集成電路可選用HP公司的專用驅動集成電路HCPL316J。?

以下結合附圖對本實用新型做出進一步的詳細說明?

附圖說明：

圖1：本實用新型的開關組電路的電路原理框附圖。

圖2：本實用新型的開關組電路的第一電流開關組件A的隔離驅動電源電路。?

圖3：本實用新型的開關組電路的第二電流開關組件B的隔離驅動電源電路。?

圖4：本實用新型的開關組電路的輸入輸出接口電路。?

圖5：本實用新型的開關組電路芯片接口保護電路1。?

圖6：本實用新型的開關組電路芯片接口保護電路2。?