一种低自耗电池组供电电路制造技术

本发明专利技术公开了一种低自耗电池组供电电路，属于多电源低自耗供电电路技术领域；包括输出单元JOUT和并联连接的至少两个单电池模块，所述单电池模块包括电池BAT、比较器U和MOS管Q，其中，MOS管Q为P型管，所述比较器U的反相端和MOS管Q的漏极均与电池BAT的正极电连接，所述电池BAT的负极、比较器U的接地端和输出单元JOUT均接地，所述比较器U的电源端接电源，同相端与所有单电池模块的MOS管Q的源极电连接，输出端与MOS管Q的栅极电连接，各单电池模块的MOS管Q的源极均与输出单元JOUT电连接；本发明专利技术电路结构简单，能有效降低供电电路的自身功耗，各电源之间隔离效果和电路输出路径控制效果优异。果优异。果优异。

【技术实现步骤摘要】
一种低自耗电池组供电电路


[0001]本专利技术公开了一种低自耗电池组供电电路，涉及采用干电池、可充电电池、锂亚电池和通用电池等供电的供电设备的供电路径控制低自耗电路，特别涉及用于超声波流量计的锂亚电池的供电路径控制，降低电池并联时的损耗以及低压降的控制电路及方法，属于多电源供电电路


技术介绍

[0002]无论是干电池还是锂亚电池一类一次性电池，需要并联使用一般都不采用直接并联的方法。这是由于所并联的电池的等特性不可能完全一样，各电池的电压不同，内阻有差异，并联后会互相放电，消耗电池的电能，更有甚者会导致电池爆炸，存在安全隐患。
[0003]在使用电池并联的时候，大多采用隔离的方法，如图1所示采用二极管隔离的方法，D1、D2将B1、B2隔离，放电时电压高的优先放电，电压相同时同时放电。B1、B2只作输出，不作输入，防止互放电以及避免爆炸。特别是锂亚电池，当有电流流入时，存在爆炸的危险。分体锂亚电池不允许直接并联，不允许充电，并联使用时必须隔离输出。
[0004]在一些场合可以简单地用二极管隔离。用二极管隔离的方法虽然简单，但它却存在弊端，额外增加耗电，产生压降。二极管在导通的时候会有管压降，对于硅二极管会有0.6
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0.7V的压降，对于锗二极管也有0.2V左右的管压降。
[0005]在电流较大时，二极管上消耗的电能也是不可忽视的，如有2A电流流过二极管时，会在它上面有2A*0.2V＝0.4W的电能消耗。消耗电能只是一个方面，在超声波流量计里大多采用3.6V(电池的常用电压)的锂亚电池供电，后续电路芯片大多采用3.3V供电。那么3.6V经过二极管后还有3.6V
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0.2V＝3.4V,这个3.6V还要经过稳压电路，还会有一个压降，再加之电池使用时间一长，电压会下降，由此一来，后续电路可能得不到3.3V的电压。超声波流量计的收发等电路如果不给一个非常稳定的电压，就会导致误差，这一点才是问题的关键。所以这种用二极管隔离的方法并不好。
[0006]由于普通二极管有管压降，人们总是想用一种方法使得单向导通而管压降又小的“理想二极管”方案，于是就有了一种叫Power Path的电池供电方法。所谓“理想二极管”在这里是指用导通电阻非常小的MOS管，如导通电阻毫欧级的MOS管，在此二极管上的压降将会很小。
[0007]有一些成品的Power Path芯片，如ADP195。按图2使用ADP195实验，EN1、EN2已经接到高电平上了，也就是U1、U2都可以输出。先接上电池BAT1，在RL上有输出电压，是BAT1的电压。如果此时接入BAT2，当BAT2电压比BAT1低时，会在U2上形成倒流。当BAT2电压比BAT1高时，U1上电流会倒流。实际上此种电路也无法实现输出路径的控制。

技术实现思路

[0008](一)要解决的技术问题
[0009]本专利技术要解决的技术问题是解决现有的多电源供电电路自耗高、隔离效果差和电
路输出路径控制效果不好的问题。
[0010](二)技术方案
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低自耗电池组供电电路，包括输出单元JOUT和并联连接的至少两个单电池模块，所述单电池模块包括电池BAT、比较器U和MOS管Q，其中，MOS管Q为P型管，所述比较器U的反相端和MOS管Q的漏极均与电池BAT的正极电连接，所述电池BAT的负极、比较器U的接地端和输出单元JOUT均接地，所述比较器U的电源端接电源，同相端与所有单电池模块的MOS管Q的源极电连接，输出端与MOS管Q的栅极电连接，各单电池模块的MOS管Q的源极均与输出单元JOUT电连接。
[0012]进一步，本专利技术还包括外电源VDD，所述外电源VDD分别与各单电池模块的MOS管Q的源极、比较器U的同相端和输出单元JOUT电连接。
[0013]进一步，所述单电池模块还包括平滑电容和限流电阻，所述比较器U的反相端与电池BAT的正极之间、同相端与MOS管Q的源极之间、同相端与外电源VDD之间皆分别电连接有并联连接的平滑电容和限流电阻，所述比较器U的输出端与MOS管Q的栅极之间电连接有限流电阻。
[0014]进一步，所述外电源VDD与比较器U同相端上的并联平滑电容和限流电阻之间、外电源VDD与MOS管Q的源极之间、外电源VDD与输出单元JOUT之间电连接有隔离二极管。
[0015]更进一步，所述单电池模块还包括上拉电阻，所述上拉电阻一端分别与所述MOS管Q的源极和外电源VDD电连接，另一端分别与所述比较器U的输出端和MOS管Q的栅极电连接。
[0016]更进一步，本专利技术还包括一个极性电容，所述极性电容的正极分别与所有单电池模块的MOS管Q的源极和隔离二极管的负极电连接，所述极性电容的负极接地。
[0017]上述MOS管Q的型号为SI2301，比较器U采用型号为SGM8701的采集器。
[0018](三)有益效果
[0019]本专利技术的上述技术方案具有如下优点：本专利技术提供的供电电路可用于干电池、可充电电池、锂亚电池和通用电池等电池并联使用的供电场景，尤其针对锂亚电池并联使用以供给超声波流量计使用的情形，可以显著降低电池并联时的损耗以及压降，充分隔离各个单电池模块，精准控制供电电路的输出路径。
[0020]本专利技术公开的电路采用低功耗设计以及采用低功耗的比较器电路，自身耗电小。且本专利技术公开的这种电池组路径控制，不局限于两组电池(即两个电源)的路径控制，可以用于多组电池(即多个电源)的供电路径控制。
[0021]除了上述所描述的本专利技术解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本专利技术的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1为现有技术示意图1。
[0024]图2为现有技术示意图2。
[0025]图3为本专利技术电路示意图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若用到术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低自耗电池组供电电路，包括输出单元JOUT和并联连接的至少两个单电池模块，其特征在于：所述单电池模块包括电池BAT、比较器U和MOS管Q，其中，MOS管Q为P型管，所述比较器U的反相端和MOS管Q的漏极均与电池BAT的正极电连接，所述电池BAT的负极、比较器U的接地端和输出单元JOUT均接地，所述比较器U的电源端接电源，同相端与所有单电池模块的MOS管Q的源极电连接，输出端与MOS管Q的栅极电连接，各单电池模块的MOS管Q的源极均与输出单元JOUT电连接。2.根据权利要求1所述的一种低自耗电池组供电电路，其特征在于：还包括外电源VDD，所述外电源VDD分别与各单电池模块的MOS管Q的源极、比较器U的同相端和输出单元JOUT电连接。3.根据权利要求2所述的一种低自耗电池组供电电路，其特征在于：所述单电池模块还包括平滑电容和限流电阻，所述比较器U的反相端与电池BAT的正极之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：山忠煜，山有元，
申请(专利权)人：四川菲罗米特仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：