一种电池的充放电保护电路及充放电保护方法技术

本发明专利技术公开了一种电池的充放电保护电路及充放电保护方法，电路包括电池、保险丝、电压检测电路、电池放电功率控制电路、电流检测电路、负载、主控单元、电池充电功率控制电路、电池充电电压比较电路、充电电源。方法包括步骤S1a.电池输出电压进入保险丝；步骤S2a.保险丝输出的电压分别进入电压检测电路和电池放电功率控制电路，电压检测电路对保险丝输出的电压进行滤波、分压后，转化成采集电压输出至主控单元；步骤S3a.电池放电功率控制电路根据保险丝输出的电压和采集电压来判断是否输出电池功率电压；步骤S4a.电流检测电路检测电池功率电压并判断电池是否有输出电压。本发明专利技术通过在电池充电和放电路径上增加监控和关断电路来保证电池的正常工作。来保证电池的正常工作。来保证电池的正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种电池的充放电保护电路及充放电保护方法


[0001]本专利技术属于电池充放电控制领域，具体涉及一种电池的充放电保护电路及充放电保护方法。

技术介绍

[0002]呼吸机作为重要物质，在病人紧急转运和供电异常的情况下，带备用电池的呼吸机起到关键作用。如何保障大功率电池在使用过程中的安全，确保电池能正常充放电，避免电池过热自燃和爆炸，是电子设计工程师重点关注的方向。
[0003]专利号为“CN202122406023.0”的专利公开了一种电池充放电保护电路、电池模组及电动车辆，解决了现有的电动汽车的电池充电时，如果充电器电压和电池电压不匹配，存在电池安全隐患的问题。但是这种电路依然存在电池的充电和放电路径的安全隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电池的充放电保护电路及充放电保护方法，通过在电池充电和放电路径上增加监控和关断电路来保证电池的正常工作，防止电池发生热失控引起自燃等意外情况，确保产品和使用人员的安全。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0006]一种电池的充放电保护电路，包括电池、保险丝、电压检测电路、电池放电功率控制电路、电流检测电路、负载、主控单元、电池充电功率控制电路、电池充电电压比较电路、充电电源；
[0007]所述电池的输出端和所述电压检测电路的输入端连接；
[0008]所述保险丝设置于所述电池的输出端和所述电压检测电路之间，用于电池过流情况下的硬关断保护；
[0009]所述电压检测电路的第一输出端和所述电池放电功率控制电路的第一输入端连接；所述电压检测电路的第二输出端和所述主控单元的第一输入端连接，用于检测所述电池的输出路径的电压；
[0010]所述主控单元的第一输出端和所述电池放电功率控制电路的第二输入端连接，用于监测所述电池的输出路径；
[0011]所述电池放电功率控制电路的输出端和所述电流检测电流的输入端连接；
[0012]所述电流检测电流的第一输出端和所述负载连接；所述电流检测电流的第二输出端和所述主控单元的第二输入端连接，用于检测所述电池的输出路径的电流；
[0013]所述主控单元和所述电池通信，用于采集所述电池的数据；
[0014]所述充电电源的输出端和所述电池充电电压比较电路的输入端连接，所述电池充电电压比较电路的输出端和所述电池充电功率控制电路的第一输入端连接；所述电池充电功率控制电路的输出端和所述电池的输入端连接；
[0015]所述主控单元的第二输出端和所述电池充电功率控制电路的第二输入端连接，用
于控制所述电池的充电。
[0016]本专利技术的一种电池的充放电保护电路，电池与主控单元连接，用于检测电池电压、温度等信息；保险丝放在电池的输出路径，在过流的情况下进行硬关断保护；电压检测电路和电流检测电路与主控单元连接，分别进行电池输出路径的电压和电流检测；电池放电功率控制电路与主控单元连接，用于电池异常情况下的关断输出；电池充电电压比较电路分别与充电电源和电池充电功率控制电路连接，电池充电功率控制电路分别与电池和主控单元连接，当电池的输入充电电压过大时，电池充电功率控制电路关断充电电源输入，防止电池过充等情况发生。
[0017]优选的，所述电压检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第一输入电压；所述主控单元包括电池电压采集端口和关断信号端口；所述电池的输出端和所述保险丝的一端连接；所述保险丝的另一端包括第一连接端和第二连接端；所述第一连接端和所述电池电压采集端口连接且之间依次串联所述第一电阻和第二电阻；所述第一连接端和所述第一电阻之间设置有第一节点；所述第一节点和地线连接且之间串联所述第一电容；所述第一电阻和所述第二电阻之间设置有第二节点；所述第二节点和地线连接且之间串联所述第三电阻；所述第二电阻和所述电池电压采集端口之间设置有第三节点；所述第三节点和地线连接且之间串联所述第二电容；所述第三节点和所述电池电压采集端口之间设置有第四节点；所述第一二极管的正极和所述第四节点连接，所述第一二极管的负极和所述第一输入电压连接；所述第二二极管的正极和地线连接，所述第二二极管的负极和所述第四节点连接。
[0018]优选的，所述电池放电功率控制电路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、采样电阻；所述第二连接端和所述第一MOS管的漏极连接且之间串联所述第四电阻；所述关断信号端口和所述第一MOS管的栅极连接且之间串联所述第五电阻；所述第一MOS管的源极接地；所述第四电阻和所述第一MOS管的漏极之间设置有第五节点；所述第五节点和所述第二MOS管的栅极连接且之间串联所述第六电阻；所述第二MOS管的源极接地；所述第四电阻和所述第二连接端之间设置有第六节点；所述第六节点和所述第二MOS管的漏极连接且之间依次串联所述第七电阻和第八电阻；所述第六节点和所述第七电阻之间设置有第七节点；所述第七节点和所述第三MOS管的源极以及所述第四MOS管的源极连接；所述第七电阻和所述第八电阻之间设置有第八节点；所述第八节点和所述第三MOS管的栅极以及所述第四MOS管的栅极连接且之间串联所述第九电阻；所述电池的输入端和所述第三MOS管的漏极以及所述第四MOS管的漏极连接且之间串联所述采样电阻。
[0019]优选的，所述电流检测电路包括电流采样芯片、滤波磁珠、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第十电阻、第十一电阻、第三二极管、第四二极管、第二输入电压、第三输入电压；所述电流采样芯片包括第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口、第六接口、第七接口、第八接口；所述第七接口空载；所述主控单元还包括电流采集端口；所述第三MOS管的漏极和所述第四MOS管的漏极的连接点与所述采样电阻之间设置有第九节点；所述第一接口和所述第九节点连接；所述采样电阻和所述电池的输入端之间设置有第十节点；所述第二接口和所述第十节点连接；所述第十节点和所述电池的输入端之间设置有第十一节点；所述第八接口和所述第十一节点连接；
[0020]所述第二输入电压和所述第三接口连接且之间串联所述滤波磁珠；所述滤波磁珠和所述第三接口之间设置有第十二节点；所述第十二节点和地线连接且之间串联所述第三电容；所述第十二节点和所述第三接口之间设置有第十三节点；所述第十三节点和地线连接且之间串联所述第四电容；所述第十三节点和所述第三接口之间设置有第十四节点；所述第十四节点和地线连接且之间串联所述第五电容；所述第四接口接地；所述第五接口和地线连接且之间串联所述第十电阻；所述第六接口和所述电流采集端口连接且之间设置有第十五节点；所述第十五节点和地线连接且之间串联所述第十一电阻；所述第十五节点和所述电流采集端口之间设置有第十六节点；所述第十六节点和地线连接且之间串联所述第六电容；所述第十六节点和所述电流采集端口之间设置有第十七节点；所述第三二极管的负极和所述第三输入电压连接，所述第三二极管的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池的充放电保护电路，其特征在于，包括电池、保险丝(40)、电压检测电路、电池放电功率控制电路、电流检测电路、负载、主控单元、电池充电功率控制电路、电池充电电压比较电路、充电电源；所述电池的输出端(101)和所述电压检测电路的输入端连接；所述保险丝(40)设置于所述电池的输出端(101)和所述电压检测电路之间，用于电池过流情况下的硬关断保护；所述电压检测电路的第一输出端和所述电池放电功率控制电路的第一输入端连接；所述电压检测电路的第二输出端和所述主控单元的第一输入端连接，用于检测所述电池的输出路径的电压；所述主控单元的第一输出端和所述电池放电功率控制电路的第二输入端连接，用于监测所述电池的输出路径；所述电池放电功率控制电路的输出端和所述电流检测电流的输入端连接；所述电流检测电流的第一输出端和所述负载连接；所述电流检测电流的第二输出端和所述主控单元的第二输入端连接，用于检测所述电池的输出路径的电流；所述主控单元和所述电池通信，用于采集所述电池的数据；所述充电电源的输出端(601)和所述电池充电电压比较电路的输入端连接，所述电池充电电压比较电路的输出端和所述电池充电功率控制电路的第一输入端连接；所述电池充电功率控制电路的输出端和所述电池的输入端(102)连接；所述主控单元的第二输出端和所述电池充电功率控制电路的第二输入端连接，用于控制所述电池的充电。2.根据权利要求1所述的电池的充放电保护电路，其特征在于，所述电压检测电路包括第一电阻(11)、第二电阻(12)、第三电阻(13)、第一电容(21)、第二电容(22)、第一二极管(31)、第二二极管(32)、第一输入电压(201)；所述主控单元包括电池电压采集端口(301)和关断信号端口(302)；所述电池的输出端(101)和所述保险丝(40)的一端连接；所述保险丝(40)的另一端包括第一连接端和第二连接端；所述第一连接端和所述电池电压采集端口(301)连接且之间依次串联所述第一电阻(11)和第二电阻(12)；所述第一连接端和所述第一电阻(11)之间设置有第一节点；所述第一节点和地线连接且之间串联所述第一电容(21)；所述第一电阻(11)和所述第二电阻(12)之间设置有第二节点；所述第二节点和地线连接且之间串联所述第三电阻(13)；所述第二电阻(12)和所述电池电压采集端口(301)之间设置有第三节点；所述第三节点和地线连接且之间串联所述第二电容(22)；所述第三节点和所述电池电压采集端口(301)之间设置有第四节点；所述第一二极管(31)的正极和所述第四节点连接，所述第一二极管(31)的负极和所述第一输入电压(201)连接；所述第二二极管(32)的正极和地线连接，所述第二二极管(32)的负极和所述第四节点连接。3.根据权利要求2所述的电池的充放电保护电路，其特征在于，所述电池放电功率控制电路包括第一MOS管(81)、第二MOS管(82)、第三MOS管(83)、第四MOS管(84)、第四电阻(14)、第五电阻(15)、第六电阻(16)、第七电阻(17)、第八电阻(18)、第九电阻(19)、采样电阻(50)；所述第二连接端和所述第一MOS管(81)的漏极连接且之间串联所述第四电阻(14)；所述关断信号端口(302)和所述第一MOS管(81)的栅极连接且之间串联所述第五电阻(15)；所述第一MOS管(81)的源极接地；所述第四电阻(14)和所述第一MOS管(81)的漏极之间设置有
第五节点；所述第五节点和所述第二MOS管(82)的栅极连接且之间串联所述第六电阻(16)；所述第二MOS管(82)的源极接地；所述第四电阻(14)和所述第二连接端之间设置有第六节点；所述第六节点和所述第二MOS管(82)的漏极连接且之间依次串联所述第七电阻(17)和第八电阻(18)；所述第六节点和所述第七电阻(17)之间设置有第七节点；所述第七节点和所述第三MOS管(83)的源极以及所述第四MOS管(84)的源极连接；所述第七电阻(17)和所述第八电阻(18)之间设置有第八节点；所述第八节点和所述第三MOS管(83)的栅极以及所述第四MOS管(84)的栅极连接且之间串联所述第九电阻(19)；所述电池的输入端(102)和所述第三MOS管(83)的漏极以及所述第四MOS管(84)的漏极连接且之间串联所述采样电阻(50)。4.根据权利要求3所述的电池的充放电保护电路，其特征在于，所述电流检测电路包括电流采样芯片(400)、滤波磁珠(60)、第三电容(23)、第四电容(24)、第五电容(25)、第六电容(26)、第十电阻(71)、第十一电阻(72)、第三二极管(33)、第四二极管(34)、第二输入电压(202)、第三输入电压(203)；所述电流采样芯片(400)包括第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口、第六接口、第七接口、第八接口；所述第七接口空载；所述主控单元还包括电流采集端口(500)；所述第三MOS管(83)的漏极和所述第四MOS管(84)的漏极的连接点与所述采样电阻(50)之间设置有第九节点；所述第一接口和所述第九节点连接；所述采样电阻(50)和所述电池的输入端(102)之间设置有第十节点；所述第二接口和所述第十节点连接；所述第十节点和所述电池的输入端(102)之间设置有第十一节点；所述第八接口和所述第十一节点连接；所述第二输入电压(202)和所述第三接口连接且之间串联所述滤波磁珠(60)；所述滤波磁珠(60)和所述第三接口之间设置有第十二节点；所述第十二节点和地线连接且之间串联所述第三电容(23)；所述第十二节点和所述第三接口之间设置有第十三节点；所述第十三节点和地线连接且之间串联所述第四电容(24)；所述第十三节点和所述第三接口之间设置有第十四节点；所述第十四节点和地线连接且之间串联所述第五电容(25)；所述第四接口接地；所述第五接口和地线连接且之间串联所述第十电阻(71)；所述第六接口和所述电流采集端口(500)连接且之间设置有第十五节点；所述第十五节点和地线连接且之间串联所述第十一电阻(72)；所述第十五节点和所述电流采集端口(500)之间设置有第十六节点；所述第十六节点和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志勇，黄旭盛，胡锡胜，黄锐景，李用，
申请(专利权)人：广汽零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：