[發明專利]一種電池組輸出控制電路及其工作方法

在審

• 申請號: 202010692258.8
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111799864A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 俞峰
• 申請（專利權）人: 福建飛毛腿動力科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02M1/088;H02M3/158
• 代理公司: 廈門龍格思匯知識產權代理有限公司 35251
• 代理人: 黃慶鵲

本發明公開了一種電池組輸出控制電路及其工作方法。所述輸出控制電路包括多個低阻抗場效應管的驅動電路和導通阻抗大的場效應管驅動電路，所述多個低阻抗場效應管的驅動電路之間依次連接，所述多個低阻抗場效應管的驅動電路連接電池組、降壓電源電路和導通阻抗大的場效應管驅動電路。本發明具有低的驅動電流、高的驅動速度、更低的成本、更長的壽命、更小特積的特點。

技術領域

本發明涉及電源應用領域，具體是一種電池組輸出控制電路及其工作方法。

背景技術

現有市場上低耐壓場效應管的導通阻抗可以達到非常低，甚至可以小到1mΩ，在大電流情況下發熱量非常小，但導通阻抗低的場效應管的耐壓值較低，在應用于電池組進行輸出通斷控制時，一般只能適用于60V以下的低電壓應用場合，當電壓達到300V以上，電流超過50A時，市場上現有的低耐壓低導通阻抗的場效應管由于耐壓不夠而無法使用，需要選用IGBT或三極管或繼電器進行控制，而IGBT和三極管由于導通狀態下的電壓降高，產生的溫升很高，比如50A電流情況下就要產生150W的高熱量，而繼電器的成本很高，繼電器動作速度慢，又是機械觸點，會有高壓拉弧磨損，使用壽命短，驅動電流又需要很大，靜態功耗也很大，體積也大，導致在實際應用中有一定的局限性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電池組輸出控制電路及其工作方法，以解決現有技術中的問題，使控制電路既可以在關斷狀態下承受高電壓，又可以在導通狀態時具有小于10毫歐的阻抗，具有微秒級快速的開啟和關斷速度，并在導通時的損耗和溫升都只有幾W至幾十W的功率損耗，而且又具有低的驅動電流、高的驅動速度、低的成本、長的壽命、小體積的特點。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種電池組輸出控制電路，所述輸出控制電路包括多個低阻抗場效應管的驅動電路和導通阻抗大的場效應管驅動電路，所述多個低阻抗場效應管的驅動電路之間依次連接，所述多個低阻抗場效應管的驅動電路連接電池組、降壓電源電路和導通阻抗大的場效應管驅動電路；

低阻抗場效應管的驅動電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1、二極管D1、二極管D2、二極管D3、三極管V1和場效應管V2，所述電阻R1為驅動用限流電阻；二極管D1為防止電流倒灌的二極管；二極管D3使驅動場效應管V2導通時場效應管V1處于截止關斷狀態；電阻R3在輸入驅動電路為低電平時能泄放場效應管V2的G極電荷并使場效應管V1基極產生電流；場效應管V1在輸入驅動電路為低電平時能使場效應管V2的G極電荷快速泄放而關斷場效應管V2；場效應管V2為低導通阻抗的場效應管，在導通時承受大電流；電阻R2為場效應管V2的G極限流電阻；電容C1起緩沖電壓場效應管V2的DS極電壓突變的作用；穩壓二極管D2用于保證場效應管V2的驅動電壓小于20V以防止場效應管V2的GS極擊穿。

進一步的，低阻抗場效應管的驅動電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1、二極管D1、二極管D2、二極管D3、三極管V1和場效應管V2，所述電阻R1的一端與輸入的驅動電壓相連接，所述R1的另一端與二極管D1的正極相連接，所述二極管D1的負極分別與二極管D3的正極、R3電阻的一端和三極管V1的基極相連接，所述二極管D3的負極分別與三極管V1的射極、二極管D2的負極和電阻R2的一端相連接，所述電阻R2的另一端與場效應管V2的G極相連接；所述場效應管V2的D極分別與電容C1的一端和該驅動電路所對應的輸出負極相連接；所述場效應管V2的S極分別與二極管D2的正極、三極管V1的集電極、R3電阻的一端和該驅動電路所對應的電源負極相連接。

進一步的，所述多個低阻抗場效應管的驅動電路的輸入驅動均連接在一起，所述多個低阻抗場效應管的驅動電路電源負極與輸出負極串聯在一起；

第1個低阻抗場效應管的驅動電路的電源負極與電池負極相連接，最后1個低阻抗場效應管的驅動電路的輸出負極與總的輸出負極相連接。