[發明專利]本安保護電路及具備該本安保護電路的礦用設備

在審

• 申請號: 202011076594.6
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112653097A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 金業勇;陳賢;王偉;霍振龍;徐煒;沈曉林;陳康;孟瑋;羅克;徐壽泉;張立鋒;王維;趙宇;周澍;郭秋敏;應東杰
• 申請（專利權）人: 天地（常州）自動化股份有限公司;中煤科工集團常州研究院有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18;H02H3/08;H02J7/00
• 代理公司: 常州至善至誠專利代理事務所(普通合伙) 32409
• 代理人: 趙旭

1.一種本安保護電路，其特征在于，所述本安保護電路包括至少兩個串聯的保護模塊，每個保護模塊包括鋰電采集管理芯片、mos管、第一匹配電容和三極管，其中：

所述鋰電采集管理芯片的采集輸入引腳連接于電池正極與負載之間，用于采集非安端輸出電流，所述鋰電采集管理芯片的控制輸出引腳與所述mos管的柵極連接；

所述第一匹配電容串聯于所述mos管漏極與所述三極管的基極之間，所述三極管的集電極與所述mos管的柵極連接；

在非短路狀態，所述電池正極輸出的電流經過負載、各個保護模塊的mos管和采樣電阻流入至所述電池的負極。

2.根據權利要求1所述的本安保護電路，其特征在于，所述保護模塊還包括采樣電阻，所述采樣電阻與所述mos管串聯，所述采樣電阻包括并聯的第一電阻和第二電阻；

所述采樣電阻用于串聯相鄰兩個保護模塊中的mos管，或者，所述采樣電阻用于串聯保護模塊中的mos管以及所述電池的負極。

3.根據權利要求1所述的本安保護電路，其特征在于，所述保護模塊還包括第三電阻、第四電阻和第五電阻，所述第三電阻串聯于所述第一匹配電容和所述三極管的基極之間，所述第四電阻的一端與所述三極管的基極連接，所述第四電阻的另一端與所述三極管的發射極連接；所述第五電阻的第一端與所述mos管的源極連接，所述第五電阻的第二端與所述三極管的發射極連接。

4.根據權利要求1所述的本安保護電路，其特征在于，所述保護模塊還包括第六電阻、第二匹配電容和第七電阻，所述第六電阻的兩端分別所述電池正極以及所述鋰電采集管理芯片的采集輸入引腳連接，所述第二匹配電容的一端與所述鋰電采集管理芯片的采集輸入引腳連接，所述第二匹配電容的另一端接地，所述第七電阻的兩端分別與所述鋰電采集管理芯片一輸出引腳以及所述mos管的源極連接。

5.根據權利要求1-4中任一所述的本安保護電路，其特征在于，所述鋰電采集管理芯片在采集所述非安端輸出電流后，對采集到的所述非安端輸出電流與預存的保護電流值進行比較，根據比較結果控制所述mos管柵極的導通或關斷。

6.根據權利要求6所述的本安保護電路，其特征在于，當所述鋰電采集管理芯片采集到的非安端輸出電流低于預存的保護電流值時，所述電池的正極輸出端輸出電流，經過所述負載，再依序經過串聯的保護模塊中的mos管和采樣電阻流入所述電池的負極形成環路，所述第一匹配電容兩端電壓維持低壓差狀態，所述三極管處于截至狀態。

7.根據權利要求6所述的本安保護電路，其特征在于，當所述鋰電采集管理芯片采集到的非安端輸出電流達到所述預存的保護電流值時，所述電池的正極輸出端輸出電流，經過所述負載，再依序經過串聯的保護模塊中的mos管和采樣電阻流入所述電池的負極形成環路，所述鋰電采集管理芯片控制所述mos管的柵極電壓以切斷所述mos管，進行過流保護，所述三極管仍舊處于截至狀態。

8.根據權利要求6所述的本安保護電路，其特征在于，當非安端輸出短路瞬間，所述第一匹配電容向所述三級管的基極充電，所述三極管導通后，所述三極管的集電極控制所述mos管關斷。

9.一種具備本安保護電路的礦用設備，其特征在于，所述礦用設備包括電池、負載以及如權利要求1-8中任一所述的本安保護電路，所述本安保護電路安裝于所述電池和所述負載之間。