[實(shí)用新型]一種電池組保護(hù)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721019894.4
• 申請(qǐng)日: 2017-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN207184039U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉廣;曾祥華;申超;周力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南小步科技有限公司
• 主分類號(hào): H02H7/18
• 分類號(hào): H02H7/18;H02H3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電池組保護(hù)電路。

背景技術(shù)

目前，針對(duì)多顆單體鋰電池形成的電池包進(jìn)行電池保護(hù)電路設(shè)計(jì)時(shí)，常規(guī)的方法通過微處理器（MCU）采集單體鋰電池的輸出電壓、電池包輸出總電流等電池參數(shù)來判斷電池包的輸出電壓和總電流以及單體電池輸出電壓是否在正常范圍之內(nèi)，該方法是通過軟件來實(shí)現(xiàn)電池包保護(hù)電路法人，雖然就所需求的電路結(jié)構(gòu)簡單，適用于多種電池，電壓參數(shù)配置靈活，能夠提供電壓、電流等相關(guān)參數(shù)輸出，以及能夠完成對(duì)電池包過充、過放、過流保護(hù)，但是由于其軟件響應(yīng)時(shí)間較長，會(huì)造成電池包短路保護(hù)不及時(shí)的情況，同時(shí)還存在成本較高，推廣難度大，微處理器（MCU）利用率較低的問題。因此如何在鋰電池包中設(shè)計(jì)過充、過放、過流、短路保護(hù)電路是電池包保護(hù)板設(shè)計(jì)中需要面對(duì)和解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種電池組保護(hù)電路，能夠在電池包發(fā)生過充、過放、過流以及短路情況時(shí)，自動(dòng)斷開功率電路，從而確保電池組總負(fù)極與充電機(jī)、負(fù)載之間關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)了過充保護(hù)、過放保護(hù)、過流保護(hù)以及短路保護(hù)，提高了電池包的穩(wěn)定性和可靠性。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下：

一種電池組保護(hù)電路，包括電壓檢測(cè)電路，連接在每個(gè)電池組正負(fù)極之間，用于對(duì)電池組進(jìn)行電壓檢測(cè)并生成和輸出具有低電平或高電平的第一控制信號(hào)；

短路保護(hù)電路，用于在電池發(fā)生短路時(shí)，生成和輸出具有低電平或高電平的第二控制信號(hào)；

開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，分別與電壓檢測(cè)電路和短路保護(hù)電路連接，用于根據(jù)接收的第一控制信號(hào)或第二控制信號(hào)生成并輸出具有低電平或高電平的第三控制信號(hào)；

功率電路，與開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路連接，用于根據(jù)接收的第三控制信號(hào)電路控制電池組總負(fù)極與負(fù)極柱之間的接通或關(guān)斷。

進(jìn)一步地，短路保護(hù)電路包括有三極管Q1和三極管Q2，三極管Q1的基極依次通過電阻R4、電阻R6與地相接以及通過電阻R4連接電池組總負(fù)極，三極管Q1的基極還通過R3與地相接，所述電阻R4兩端還并聯(lián)有電容C2，所述電阻R3兩端還并聯(lián)有電容C1，三極管Q1的發(fā)射極與地相接，三極管Q1的集電極連接LEVEL端口；三極管Q2的集電極與三極管Q1的基極連接，三極管Q2的基極依次通過電阻R1和電阻R2與LEVEL端口連接，三極管Q2的發(fā)射極與地相接，以及通過電阻R5與基極連接，所述電阻R2的兩端還并聯(lián)有電容C3。

本實(shí)用新型中，電池保護(hù)電路包括電壓檢測(cè)電路、短路保護(hù)電路、開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路和功率電路，開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包括開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路1和開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路2；當(dāng)電池包出現(xiàn)過充的情況時(shí)，電壓檢測(cè)電路檢測(cè)并輸出具有高電平的第一控制信號(hào)并傳輸至開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路1，開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路1根據(jù)接收的第一控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有低電平的第三控制信號(hào)并傳輸至功率電路，功率電路斷開，從而確保電池組總負(fù)極與充電機(jī)之間關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)過充保護(hù)功能。

當(dāng)電池包出現(xiàn)過放和過流的情況時(shí)，電壓檢測(cè)電路檢測(cè)并輸出具有低電平的第一控制信號(hào)并傳輸至開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路2，開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路2接收低電平的第二控制信號(hào)后，生成并輸出低電平的第三控制信號(hào)至功率電路，當(dāng)功率電路接收到低電平的第三控制信號(hào)時(shí)，功率電路斷開，從而確保電池組總負(fù)極與負(fù)載之間關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)過放和過流保護(hù)功能。

本實(shí)用新型所述的短路保護(hù)電路中，當(dāng)電池包未出現(xiàn)短路情況時(shí)，三級(jí)管Q1保持關(guān)閉狀態(tài)，其狀態(tài)主要由三極管Q2、電阻R1、電阻R2、電阻R5、電容C3組成的電路決定；具體為，初始時(shí)，LEVEL端處于高電平狀態(tài)，當(dāng)通過電阻R1、電阻R2、電阻R5分壓后，使三級(jí)管Q2導(dǎo)通，而三級(jí)管Q1則處于關(guān)閉狀態(tài)；其中，電容C3和電阻R2組合，能夠防止電源沖擊對(duì)開關(guān)管Q2的影響，調(diào)整開關(guān)管Q2動(dòng)作時(shí)間。

本實(shí)用新型所述的短路保護(hù)電路中，當(dāng)電池包發(fā)生短路時(shí)，P-端有電壓進(jìn)入，經(jīng)過電阻R4和電阻R6分壓后，使三級(jí)管Q1打開；三級(jí)管Q1打開后，由LEVEL端輸出低電平至開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路接收低電平的第二控制信號(hào)后，生成并輸出低電平的第三控制信號(hào)至功率電路，當(dāng)功率電路接收到低電平的第三控制信號(hào)時(shí)，關(guān)閉功率電路，從而確保電池組總負(fù)極與負(fù)載之間關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)功能。

本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果：

本實(shí)用新型所述的電池組保護(hù)電路，能夠在電池包發(fā)生過充、過放、過流以及短路情況時(shí)，自動(dòng)斷開功率電路，從而確保電池組總負(fù)極與充電機(jī)、負(fù)載之間關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)了過充保護(hù)、過放保護(hù)、過流保護(hù)以及短路保護(hù)，提高了電池包的穩(wěn)定性和可靠性。

附圖說明