電池放電保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供的電池放電保護電路，包括至少一個限流保護模塊，限流保護模塊包括：第一比較單元，用于判斷流過負載的電流是否超出電池的第一放電閾值，當電流大于第一放電閾值時輸出第一電平，不大于第一放電閾值時輸出第二電平；限流單元，包括受控開關和與受控開關兩端并聯(lián)連接的限流功率電阻，當受控開關的受控端接收到第一電平時受控開關斷開，當接收第二電平時使受控開關導通。當流過負載的電流值超過電池的第一放電閾值時，電流流經(jīng)限流功率電阻形成限流回路，電池電量通過限流功率電阻消耗，避免了電池電量存儲在電池中無法釋放，保證了電路能可靠的限制流過負載的電流，并且所有的功耗不會加載在電子開關上，電子開關不會過熱損毀。
【專利說明】電池放電保護電路

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電池保護技術，具體地說是一種電池放電保護電路。

【背景技術】
[0002]電池的使用過程中，通常有兩種情況會導致電池的爆炸:第一，電池內(nèi)部脹氣引起電池爆炸；第二，電池的負載電流過大引起電池爆炸。對于第一種情況，電池內(nèi)部均設有防爆裝置，可以有效的避免電池爆炸；對于第二種情況，則需要避免負載電流過大來避免電池爆炸。
[0003]如圖1所示，中國專利文獻CN202759272U公開了一種防爆電池限制電流電路，該電路主要包括:第一比較器Ul和第二比較器U2，第一電子開關Ql和第二電子開關Q2，保護電阻Rl和電流采樣電阻R2;同時，給定第一比較器Ul的基準電壓為VI，給定第二比較器U2的基準電壓為V2。該電路通過電流采樣電阻R2將負載電流值轉變?yōu)橐欢ū壤碾妷褐礦R2，第一比較器Ul比較電壓VR2與基準電壓Vl的大小，來控制電子開關Ql關斷；第二比較器U2比較第一電子開關Ql的輸出端電壓VOUT與基準電壓V2的大小，來控制電子開關Q2關斷。當負載正常的情況下，第一電子開關Ql和第二電子開關Q2處于飽和導通的情況，負載電流流經(jīng)第一電子開關Ql和第二電子開關Q2 ;當負載短路時，則電壓VR2逐漸增大，通過第一比較器Ul比較輸出后，將會導致第一電子開關Ql的動態(tài)電阻逐漸增大，這便避免了負載電流過大，同時，隨著第一電子開關Ql的動態(tài)電阻逐漸增大，電壓VOUT將會逐漸下降，通過第二比較器U2比較輸出后，將會導致電子開關Q2的關斷，這便切斷了負載電流并且保護了第一電子開關Q1。上述專利文獻公開的防爆電池限制電流電路中，當電池發(fā)生故障后、切除故障前，如果所述限制電流電路處于截止狀態(tài)，導致電池的電量存儲在電池中無法釋放，有可能產(chǎn)生電池的二次危害；如果所述限制電流電路中的電子開關處于未完全截止的狀態(tài)，將會造成所述限制電流電路不能起到限制負載電流的作用，以及所有的功耗加載在電子開關上，導致電子開關過熱損毀。
實用新型內(nèi)容
[0004]為此，本實用新型所要解決的是現(xiàn)有限制電流電路可能產(chǎn)生電池的二次危害以及可能不能起到限制負載電流的作用和導致電子開關過熱損毀的技術問題，為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下:
[0005]一種電池放電保護電路，包括至少一個限流保護模塊，用于限制流過負載的電流，所述限流保護模塊包括:
[0006]第一比較單元，用于判斷流過負載的電流是否超出所述電池的第一放電閾值，當所述電流大于所述第一放電閾值時輸出第一電平，當所述電流小于或等于所述第一放電閾值時輸出第二電平；
[0007]限流單元，包括受控開關和與所述受控開關兩端并聯(lián)連接的限流功率電阻，所述受控開關的受控端與所述第一比較單元連接，當所述受控開關的受控端接收到第一電平時使所述受控開關斷開，當接收第二電平時使所述受控開關導通。
[0008]所述的電池放電保護電路，所述第一比較單元包括比較器，所述比較器的第一輸入端接收與負載串聯(lián)的限流檢測電阻上的電壓值，第二輸入端接收一預設電壓值，當所述限流檢測電阻上的電壓值大于所述預設電壓值時輸出所述第一電平，當所述限流檢測電阻上的電壓值小于或等于所述預設電壓值時輸出所述第二電平。
[0009]所述的電池放電保護電路，所述限流單元的受控開關包括:第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一 N溝道MOS管、第二 N溝道MOS管以及基準電壓源；其中，
[0010]所述第三電阻的一端作為所述受控開關的受控端，另一端分別與所述第二電阻的一端、所述第二 N溝道MOS管的柵極連接；
[0011]所述第二電阻的另一端分別與所述第一 N溝道MOS管的源極、所述第二N溝道MOS管的源極連接；
[0012]所述第二 N溝道MOS管的漏極分別與所述第一 N溝道MOS管的柵極、所述第一電阻的一端連接；
[0013]所述第一電阻的另一端與基準電壓源輸出端連接；
[0014]所述第一 N溝道MOS管的源極和漏極作為所述受控開關的兩端。
[0015]所述的電池放電保護電路，所述限流保護模塊為多個，所述限流保護模塊的限流單元串聯(lián)連接。
[0016]所述的電池放電保護電路，還包括:至少一個二級限流保護模塊，所述二級限流保護豐吳塊包括:
[0017]第二比較單元，用于判斷所述限流單元的受控開關斷開時流過負載的電流是否超出所述電池的第二放電閾值，當所述電流大于所述第二放電閾值時輸出過電流信號；
[0018]第一受控開關，所述第一受控開關的受控端與所述第二比較單元連接，當所述第一受控開關接收到所述過電流信號時斷開則切斷了電池的放電回路。
[0019]所述的電池放電保護電路，所述第二比較單元包括:第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第一二極管、第四P溝道MOS管以及第五N溝道MOS管，其中，
[0020]所述第五電阻的一端與所述電池的正極相連；另一端分別與所述第六電阻的一端、所述第四P溝道MOS管的源極連接；
[0021]所述第六電阻的另一端分別與所述第七電阻的一端、所述第四P溝道MOS管的柵極連接；
[0022]所述第四P溝道MOS管的漏極作為所述第二比較單元的輸出端；
[0023]所述第七電阻的另一端與所述第一二極管的陽極連接；
[0024]所述第一二極管的陰極與所述第五N溝道MOS管的漏極連接；
[0025]所述第五N溝道MOS管的柵極分別與所述第九電阻的一端、所述第八電阻的一端連接；
[0026]所述第五N溝道MOS管的源極分別與所述第九電阻的另一端、所述電池的負極連接;
[0027]所述第八電阻的另一端與負載的負端相連。
[0028]所述的電池放電保護電路，所述二級限流保護模塊為多個，當所述多個二級限流保護模塊中的任一個所述第二比較單元輸出所述過電流信號時，則控制對應的所述第一受控開關切斷電池的放電回路。
[0029]所述的電池放電保護電路，還包括:至少一個溫度保護模塊，所述溫度保護模塊包括:
[0030]溫度檢測單元，用于判斷所述電池的溫度是否超出所述電池的溫度允許閾值，當所述電池的溫度大于所述溫度允許閾值時輸出過溫信號；
[0031]第二受控開關，所述第二受控開關的受控端與所述溫度檢測單元連接，當所述第二受控開關接收到所述過溫信號時斷開則切斷了電池的放電回路。
[0032]所述的電池放電保護電路，所述溫度檢測單元包括:第三P溝道MOS管、正溫度系數(shù)熱敏電阻、負溫度系數(shù)熱敏電阻和第四電阻，其中，
[0033]所述第三P溝道MOS管的柵極分別與所述負溫度系數(shù)熱敏電阻的一端、所述正溫度系數(shù)熱敏電阻的一端連接；
[0034]所述第三P溝道MOS管的源極分別與所述正溫度系數(shù)熱敏電阻的另一端、所述第四電阻的一端連接；
[0035]所述第三P溝道MOS管的漏極作為所述溫度檢測單元的輸出端；
[0036]所述負溫度系數(shù)熱敏電阻的另一端與所述電池的負極連接；
[0037]所述第四電阻的另一端與所述電池的正極連接。
[0038]所述的電池放電保護電路，所述溫度保護模塊為多個，當所述多個溫度保護模塊中的任一個所述溫度檢測單元輸出所述過溫信號時，則控制對應的所述第二受控開關切斷電池的放電回路。
[0039]所述的電池放電保護電路，還包括:至少一個過放保護模塊，所述過放保護模塊包括:
[0040]電壓檢測單元，用于判斷所述電池的電壓是否小于所述電池的過放電電壓閾值，當所述電池的電壓小于所述過放電電壓閾值時輸出過放信號；
[0041]第三受控開關，所述第三受控開關的受控端與所述電壓檢測單元連接，當所述第三受控開關接收到所述過放信號時斷開則切斷了電池的放電回路。
[0042]所述的電池放電保護電路，所述電壓檢測單元還用于判斷所述第三受控開關斷開時電池的電壓是否大于所述電池的過放電解除電壓閾值，當所述電池的電壓大于所述過放電解除電壓閾值時控制所述第三受控開關重新導通以導通電池的放電回路。
[0043]所述的電池放電保護電路，還包括均衡放電保護模塊，用于在所述電池為兩節(jié)串聯(lián)的電池時，判斷所述兩節(jié)電池的壓差是否超過預設值，當大于所述預設值時，則對兩節(jié)電池進行均衡放電，當小于或者等于所述預設值時，停止對兩節(jié)電池進行均衡放電。
[0044]本實用新型的上述技術方案相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點:
[0045]本實用新型提供了一種電池放電保護電路，包括至少一個限流保護模塊，用于限制流過負載的電流，所述限流保護模塊包括:第一比較單元，用于判斷流過負載的電流是否超出所述電池的第一放電閾值，當所述電流大于所述第一放電閾值時輸出第一電平，當所述電流小于或等于所述第一放電閾值時輸出第二電平；限流單元，包括受控開關和與所述受控開關兩端并聯(lián)連接的限流功率電阻，所述受控開關的受控端與所述第一比較單元連接，當所述受控開關的受控端接收到第一電平時使所述受控開關斷開，當接收第二電平時使所述受控開關導通。本實用新型提供的電池放電保護電路，當流過負載的電流正常時，所述受控開關導通，電路正常導通；當流過負載的電流值超過所述電池的第一放電閾值時，所述受控開關斷開，使得電流流經(jīng)所述限流功率電阻形成限流回路，電池的電量通過限流功率電阻消耗，使得電池的電量能以較小的安全的電流釋放，避免了電池的電量存儲在電池中無法釋放，有可能產(chǎn)生電池的二次危害的問題，同時，保證了電路能可靠的限制流過負載的電流，并且不會造成所有的功耗加載在電子開關上，導致電子開關的過熱損毀壞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0047]圖1是已知的防爆電池限制電流電路；
[0048]圖2是根據(jù)本實用新型第一個實施例的電池放電保護電路的示意圖；
[0049]圖3是根據(jù)本實用新型第一個實施例的電池放電保護電路中的限流保護模塊的電路結構圖；
[0050]圖4是根據(jù)本實用新型第一個實施例的電池放電保護電路中包含兩個限流保護豐旲塊的不意圖；
[0051]圖5是根據(jù)本實用新型第二個實施例的電池放電保護電路的示意圖；
[0052]圖6是根據(jù)本實用新型第二個實施例的電池放電保護電路中的第二比較單元的電路結構圖；
[0053]圖7是根據(jù)本實用新型第三個實施例的電池放電保護電路的示意圖；
[0054]圖8是根據(jù)本實用新型第三個實施例的電池放電保護電路中的溫度檢測單元的電路結構圖；
[0055]圖9是根據(jù)本實用新型第四個實施例的電池放電保護電路的示意圖；
[0056]圖10是根據(jù)本實用新型第四個實施例的電池放電保護電路的過放保護模塊的電路結構圖；
[0057]圖11是根據(jù)本實用新型第四個實施例的電池放電保護電路的均衡放電保護模塊的電路結構圖。
[0058]附圖標記:1-限流保護模塊，2- 二級限流保護模塊，3-溫度保護模塊，4-過放保護模塊，11-第一比較單元，12-限流單元，121-受控開關，21-第二比較單元，22-第一受控開關，31-溫度檢測單元，32-第二受控開關，41-電壓檢測單元，42-第三受控開關。

【具體實施方式】
[0059]實施例1
[0060]如圖2所示，實際使用中，由于電池的負極回路比電池的正極回路容易控制，所以將所述限流保護模塊I設置于電池的負極和負載的負端之間。本實用新型的提供的一種電池放電保護電路，包括:至少一個限流保護模塊1，用于限制流過負載的電流，所述限流保護豐吳塊I包括:
[0061]第一比較單元11，用于判斷流過負載的電流是否超出所述電池的第一放電閾值，當所述電流大于所述第一放電閾值時輸出第一電平，當所述電流小于或等于所述第一放電閾值時輸出第二電平；
[0062]限流單元12，包括受控開關121 (圖中示意性的用MOS管表示，采用其他受控開關也是可以的)和與所述受控開關121兩端并聯(lián)連接的限流功率電阻R25，所述受控開關121的受控端與所述第一比較單元11連接，當所述受控開關121的受控端接收到第一電平時使所述受控開關121斷開，當接收第二電平時使所述受控開關121導通。本實施例提供的電池放電保護電路，當流過負載的電流正常時，所述受控開關121導通，電路正常導通；當流過負載的電流值超過所述電池的第一放電閾值時，所述受控開關121斷開，使得電流流經(jīng)所述限流功率電阻R25形成限流回路，電池的電量通過限流功率電阻R25消耗，使得電池的電量能以較小的安全的電流釋放，避免了電池的電量存儲在電池中無法釋放，有可能產(chǎn)生電池的二次危害的問題，同時，保證了電路能可靠的限制流過負載的電流，并且不會造成所有的功耗加載在電子開關上，導致電子開關的過熱損毀壞。
[0063]優(yōu)選地，如圖3所示，根據(jù)本實施例的第一比較單元11可以包括比較器U3，所述比較器U3的第一輸入端(圖3中為同相輸入端)接收與負載串聯(lián)的限流檢測電阻R29上的電壓值，第二輸入端(圖3中為反相輸入端)接收一預設電壓值(該預設電壓值可以由基準電壓源U7提供)，當所述限流檢測電阻R29上的電壓值大于所述預設電壓值時輸出所述第一電平，當所述限流檢測電阻R29上的電壓值小于或等于所述預設電壓值時輸出所述第二電平。本領域技術人員應當理解，采用其他比較電路也是可以的，如采用單片機等實現(xiàn)，只要能實現(xiàn)比較兩個電壓的大小的功能即可。
[0064]通過比較與負載串聯(lián)的限流檢測電阻R29上的電壓值與預設電壓值的大小來實現(xiàn)比較流過負載的電流與所述電池的第一放電閾值，簡單易行，且比較器的成本較低，方便使用。
[0065]優(yōu)選地，如圖3所示，根據(jù)本實施例的所述限流單元12的受控開關121可以包括:第一電阻R31、第二電阻R32、第三電阻R35、第一 N溝道MOS管Q11、第二 N溝道MOS管Q13以及基準電壓源U7 ;其中，所述第三電阻R35的一端作為所述受控開關121的受控端，另一端分別與所述第二電阻R32的一端、所述第二 N溝道MOS管Q13的柵極連接；所述第二電阻R32的另一端分別與所述第一 N溝道MOS管Qll的源極、所述第二 N溝道MOS管Q13的源極連接；所述第二 N溝道MOS管Q13的漏極分別與所述第一 N溝道MOS管Qll的柵極、所述第一電阻R31的一端連接；所述第一電阻R31的另一端與基準電壓源U7輸出端連接；所述第一 N溝道MOS管Qll的源極和漏極作為所述受控開關121的兩端。
[0066]本實施例提供的所述受控開關121中，當流過負載的電流值正常時，即所述受控開關121的受控端接收所述第二電平時，所述第一 N溝道MOS管Qll導通，電流流經(jīng)所述第一 N溝道MOS管Ql I形成回路；當流過負載的電流值大于所述第一放電閾值時，即所述受控開關121的受控端接收所述第一電平時，所述第一 N溝道MOS管Qll關斷，電流流經(jīng)所述限流功率電阻R25形成限流回路。
[0067]雖然圖2中僅示出了一個限流保護模塊I，但是本實施例中的所述限流保護模塊I可以為兩個，如圖4所示，通過兩個限流保護模塊I的限流單元12串聯(lián)連接，進一步保證了電路的可靠性，當其中一個限流保護模塊I失效時，依然能保證電路準確的對負載電流進行限制。本領域技術人員應當理解，采用更多個限流保護模塊也是可行的。
[0068]實施例2
[0069]圖5是本實施例的電池放電保護電路的示意圖，與圖2所示的實施例1中的電池放電保護電路的示意圖的不同之處在于，圖5所示的電池放電保護電路的示意圖，還包括:至少一個二級限流保護模塊2，所述二級限流保護模塊2包括:第二比較單元21，用于判斷所述限流單元12的受控開關121斷開時流過負載的電流是否超出所述電池的第二放電閾值，當所述電流大于所述第二放電閾值時輸出過電流信號；第一受控開關22，所述第一受控開關22的受控端與所述第二比較單元21連接，當所述第一受控開關22接收到所述過電流信號時斷開則切斷電池的放電回路。
[0070]通過設置二級限流保護模塊2在所述限流單元12中的受控開關121斷開時繼續(xù)檢測流過負載的電流，并將此時檢測到的電流值與電池的第二放電閾值進行比較，若此電流值持續(xù)增大至超出電池的第二放電閾值，則關斷第一受控開關22以切斷電池的放電回路。這便進一步保證了流過負載的電流在安全范圍的大小。
[0071]優(yōu)選地，如圖6所示，本實施例中的第二比較單元21可以包括:第五電阻R43、第六電阻R45、第七電阻R47、第八電阻R49、第九電阻R51、第一二極管D4、第四P溝道MOS管Q15以及第五N溝道MOS管Q18，其中，所述第五電阻R43的一端與所述電池的正極相連；另一端分別與所述第六電阻R45的一端、所述第四P溝道MOS管Q15的源極連接；所述第六電阻R45的另一端分別與所述第七電阻R47的一端、所述第四P溝道MOS管Q15的柵極連接；所述第四P溝道MOS管Q15的漏極作為所述第二比較單元21的輸出端；所述第七電阻R47的另一端與所述第一二極管D4的陽極連接；所述第一二極管D4的陰極與所述第五N溝道MOS管Q18的漏極連接；所述第五N溝道MOS管Q18的柵極分別與所述第九電阻R51的一端、所述第八電阻R49的一端連接；所述第五N溝道MOS管Q18的源極分別與所述第九電阻R51的另一端、所述電池的負極連接；所述第八電阻R49的另一端與負載的負端相連。圖6中的電容C46和電阻R45并聯(lián)連接起濾波作用，電容C71、電容C49和電阻R51并聯(lián)連接，也起濾波作用。
[0072]本實施例中的第二比較單元21，當流過負載的電流不超過電池的第二放電閾值時，則第五N溝道MOS管Q18和第四P溝道MOS管Q15均不導通，所述第二比較單元21不輸出過電流信號；當流過負載的電流持續(xù)增大至超過電池的第二放電閾值時，則第五N溝道MOS管Q18導通，導致第四P溝道MOS管Q15也導通，所述第二比較單元21輸出高電平，即輸出過電流信號。
[0073]優(yōu)選地，本實施例中的所述二級限流保護模塊2可以為兩個或更多個，當所述多個二級限流保護模塊2中的任一個所述第二比較單元21輸出所述過電流信號時，則控制對應的所述第一受控開關22切斷電池的放電回路。通過設置至少兩個二級限流保護模塊2，進一步保證了電路的可靠性，當其中一個二級限流保護模塊2失效時，依然能保證電路準確的對負載電流進行限制。
[0074]實施例3
[0075]圖7是本實施例的電池放電保護電路的示意圖，與圖2所示的實施例1中的電池放電保護電路的示意圖的不同之處在于，圖7所示的電池放電保護電路的示意圖，還包括:至少一個溫度保護模塊3，所述溫度保護模塊3包括:溫度檢測單元31，用于判斷所述電池的溫度是否超出所述電池的溫度允許閾值，當所述電池的溫度大于所述溫度允許閾值時輸出過溫信號；第二受控開關32，其中該受控開關可以采用MOS管來實現(xiàn)，所述第二受控開關32的受控端與所述溫度檢測單元31連接，當所述第二受控開關32接收到所述過溫信號時斷開則切斷了電池的放電回路。
[0076]通過設置溫度保護模塊3，檢測電池的溫度，保證了電池的溫度不至于過高，保證了電池使用的安全性。
[0077]優(yōu)選地，如圖8所示，本實施中的所述溫度檢測單元31包括:第三P溝道MOS管Q20、正溫度系數(shù)熱敏電阻R56、負溫度系數(shù)熱敏電阻R58和第四電阻R72，其中，所述第三P溝道MOS管Q20的柵極分別與所述負溫度系數(shù)熱敏電阻R58的一端、所述正溫度系數(shù)熱敏電阻R56的一端連接；所述第三P溝道MOS管Q20的源極分別與所述正溫度系數(shù)熱敏電阻R56的另一端、所述第四電阻R72的一端連接；所述第三P溝道MOS管Q20的漏極作為所述溫度檢測單元31的輸出端；所述負溫度系數(shù)熱敏電阻R58的另一端與所述電池的負極連接；所述第四電阻R72的另一端與所述電池的正極連接。圖8中的電阻R71與所述第三P溝道MOS管Q20的漏極串聯(lián)，起到保護所述第三P溝道MOS管Q20的作用。
[0078]本實施例中的溫度檢測單元31，通過正溫度系數(shù)熱敏電阻R56和負溫度系數(shù)熱敏電阻R58采集電池溫度的變化，當電池的溫度大于所述溫度允許閾值時，所述第三P溝道MOS管Q20導通，所述溫度檢測單元31輸出高電平，即輸出所述過溫信號。
[0079]優(yōu)選地，本實施例提供的所述溫度保護模塊3可以為兩個或更多個，當所述多個溫度保護模塊3中的任一個所述溫度檢測單元31輸出所述過溫信號時，則控制對應的所述第二受控開關31切斷電池的放電回路。通過設置至少兩個溫度保護模塊3，進一步保證了電路的可靠性，當其中一個溫度保護模塊3失效時，依然能保證電路準確的對電池的溫度進行限制。
[0080]實施例4
[0081]圖9是本實施例的電池放電保護電路的示意圖，與圖2所示的實施例1中的電池放電保護電路的示意圖的不同之處在于，圖9所示的電池放電保護電路的示意圖，還包括:至少一個過放保護模塊4，所述過放保護模塊4包括:電壓檢測單元41，用于判斷所述電池的電壓是否小于所述電池的過放電電壓閾值，當所述電池的電壓小于所述過放電電壓閾值時輸出過放信號；第三受控開關42，所述第三受控開關42的受控端與所述電壓檢測單元41連接，當所述第三受控開關42接收到所述過放信號時斷開則切斷了電池的放電回路。
[0082]通過設置過放保護模塊4，保證了電池的電壓不小于電池的過放電電壓閾值，電池過度放電將會縮短電池的壽命，如此設計，有效的延長了電池的使用壽命。
[0083]優(yōu)選地，本實施例中的所述電壓檢測單元41還用于判斷所述第三受控開關42斷開時電池的電壓是否大于所述電池的過放電解除電壓閾值，當所述電池的電壓大于所述過放電解除電壓閾值時控制所述第三受控開關重新導通以導通電池的放電回路。這便可以在電池的電壓升高至大于電池的過放電解除電壓閾值，及時導通電池的放電回路，便于及時恢復電池對外放電。
[0084]在實際使用中，所述過放保護模塊4也可以為兩個或更多個，所述過放保護模塊4的所述第三受控開關42串聯(lián)連接即可，當所述過放保護模塊4中的任一個所述電壓檢測單元41輸出所述過放信號時，則控制對應的所述第三受控開關42切斷電池的放電回路。通過設置多個過放保護模塊4提高了電路的可靠性。
[0085]作為具體實現(xiàn)方式，如圖10所示，當所述電池為兩節(jié)串聯(lián)的電池時，所述電壓檢測單元41可以采用芯片R5460N208AA實現(xiàn)，所述第三受控開關42采用N溝道MOS管Q7實現(xiàn)，其中，N溝道MOS管Q7的柵極和芯片R5460N208AA的過放控制引腳(Dout)連接；所述N溝道MOS管Q7的源極和電池的負極連接；所述N溝道MOS管Q7的漏極和負載的負端連接。圖10中V_BAT_V1表示其中一節(jié)電池的電壓，V_BAT_V2表示兩節(jié)串聯(lián)的電池的電壓和。當所述芯片R5460N208AA檢測到電池的電壓小于所述過放電電壓閾值時通過過放控制引腳(Dout)輸出過放信號，控制N溝道MOS管Q7關斷，以切斷電池的放電回路；當所述芯片R5460N208AA檢測到電池的電壓大于所述電池的過放電解除電壓閾值時，則通過過放控制引腳(Dout)輸出過放解除信號，控制N溝道MOS管Q7重新導通，以導通電池的放電回路。芯片R5460N208AA的其他引腳的連接關系，與本實用新型的發(fā)明點無關，在此不做詳細說明，保持其原有連接關系即可。
[0086]實際使用中，所述的第一受控開關22、所述第二受控開關32也可以是所述N溝道MOS管Q7，則將所述第二比較單元21的輸出端以及所述溫度檢測單元31的輸出端連接至芯片R5460N208AA的過電流檢測引腳(V-)即可。當芯片R5460N208AA的過電流檢測引腳(V-)檢測到所述第二比較單元21輸出過電流信號時，所述芯片R5460N208AA通過過放控制引腳(Dout)控制N溝道MOS管Q7關斷，以切斷電池的放電回路；當芯片R5460N208AA的過電流檢測引腳(V-)檢測到所述溫度檢測單元31輸出過溫信號時，所述芯片R5460N208AA通過過放控制引腳(Dout)控制N溝道MOS管Q7關斷，以切斷電池的放電回路。如此使用，利于節(jié)約成本，和電路的集成小型化。本領域技術人員應該可以理解，采用其他芯片或者電路也是可以的，當電池為一節(jié)電池的時候，可以采用芯片R5402N101KD來實現(xiàn)，芯片R5402N101KD引腳的連接關系參照上述芯片R5460N208AA即可。
[0087]優(yōu)選地，本實施例提供的電池放電保護電路還可以包括均衡放電保護模塊，用于在所述電池為兩節(jié)串聯(lián)的電池時，判斷所述兩節(jié)電池的壓差是否超過預設值，當大于所述預設值時，則對兩節(jié)電池進行均衡放電，當小于或者等于所述預設值時，停止對兩節(jié)電池進行均衡放電。通過對所述兩節(jié)電池進行均衡放電，以保證兩節(jié)電池的電量相同。
[0088]兩節(jié)電池串聯(lián)使用的過程中，電池的電壓會不相同，即電池的電量不均衡。如果兩節(jié)電池長期處于不均衡狀態(tài)下使用，則有可能造成電池損壞的危險。所述的均衡放電保護模塊可以檢測兩節(jié)電池的電量，當檢測到兩節(jié)電池的壓差大于預設值時，則所述的均衡放電保護模塊以預設置的均衡電流值對兩節(jié)電池進行均衡放電，當檢測到兩節(jié)電池的壓差小于或者等于預設值時，則對兩節(jié)電池停止均衡放電。
[0089]作為一種具體實現(xiàn)方式，如圖11所示，均衡放電保護模塊可以采用芯片BQ20209
來實現(xiàn)。
[0090]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創(chuàng)造的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種電池放電保護電路，其特征在于，包括至少一個限流保護模塊，用于限制流過負載的電流，所述限流保護模塊包括: 第一比較單元，用于判斷流過負載的電流是否超出所述電池的第一放電閾值，當所述電流大于所述第一放電閾值時輸出第一電平，當所述電流小于或等于所述第一放電閾值時輸出第二電平； 限流單元，包括受控開關和與所述受控開關兩端并聯(lián)連接的限流功率電阻，所述受控開關的受控端與所述第一比較單元連接，當所述受控開關的受控端接收到第一電平時使所述受控開關斷開，當接收第二電平時使所述受控開關導通。
2.根據(jù)權利要求1所述的電池放電保護電路，其特征在于，所述第一比較單元包括比較器(U3)，所述比較器(U3)的第一輸入端接收與負載串聯(lián)的限流檢測電阻上的電壓值，第二輸入端接收一預設電壓值，當所述限流檢測電阻上的電壓值大于所述預設電壓值時輸出所述第一電平，當所述限流檢測電阻上的電壓值小于或等于所述預設電壓值時輸出所述第二電平。
3.根據(jù)權利要求1所述的電池放電保護電路，其特征在于，所述限流單元的受控開關包括:第一電阻(R31)、第二電阻(R32)、第三電阻(R35)、第一 N溝道MOS管(Qll)、第二 N溝道MOS管(Q13)以及基準電壓源(U7);其中， 所述第三電阻(R35)的一端作為所述受控開關的受控端，另一端分別與所述第二電阻(R32)的一端、所述第二 N溝道MOS管(Q13)的柵極連接； 所述第二電阻(R32)的另一端分別與所述第一 N溝道MOS管(Qll)的源極、所述第二N溝道MOS管(Q13)的源極連接； 所述第二 N溝道MOS管(Q13)的漏極分別與所述第一 N溝道MOS管(Qll)的柵極、所述第一電阻(R31)的一端連接； 所述第一電阻(R31)的另一端與基準電壓源(U7)輸出端連接； 所述第一 N溝道MOS管(Qll)的源極和漏極作為所述受控開關的兩端。
4.根據(jù)權利要求1所述的電池放電保護電路，其特征在于，所述限流保護模塊為多個，所述限流保護模塊的限流單元串聯(lián)連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的電池放電保護電路，其特征在于，還包括:至少一個二級限流保護模塊，所述二級限流保護模塊包括: 第二比較單元，用于判斷所述限流單元的受控開關斷開時流過負載的電流是否超出所述電池的第二放電閾值，當所述電流大于所述第二放電閾值時輸出過電流信號； 第一受控開關，所述第一受控開關的受控端與所述第二比較單元連接，當所述第一受控開關接收到所述過電流信號時斷開則切斷了電池的放電回路。
6.根據(jù)權利要求5所述的電池放電保護電路，其特征在于，所述第二比較單元包括:第五電阻(R43)、第六電阻(R45)、第七電阻(R47)、第八電阻(R49)、第九電阻(R51)、第一二極管(D4)、第四P溝道MOS管(Q15)以及第五N溝道MOS管(Q18)，其中， 所述第五電阻(R43)的一端與所述電池的正極相連；另一端分別與所述第六電阻(R45)的一端、所述第四P溝道MOS管(Q15)的源極連接； 所述第六電阻(R45)的另一端分別與所述第七電阻(R47)的一端、所述第四P溝道MOS管(Q15)的柵極連接； 所述第四P溝道MOS管(Q15)的漏極作為所述第二比較單元的輸出端； 所述第七電阻(R47)的另一端與所述第一二極管(D4)的陽極連接； 所述第一二極管(D4)的陰極與所述第五N溝道MOS管(Q18)的漏極連接； 所述第五N溝道MOS管(Q18)的柵極分別與所述第九電阻(R51)的一端、所述第八電阻(R49)的一端連接； 所述第五N溝道MOS管(Q18)的源極分別與所述第九電阻(R51)的另一端、所述電池的負極連接； 所述第八電阻(R49)的另一端與負載的負端相連。
7.根據(jù)權利要求5所述的電池放電保護電路，其特征在于，所述二級限流保護模塊為多個，當所述多個二級限流保護模塊中的任一個所述第二比較單元輸出所述過電流信號時，則控制對應的所述第一受控開關切斷電池的放電回路。
8.根據(jù)權利要求1所述的電池放電保護電路，其特征在于，還包括:至少一個溫度保護模塊，所述溫度保護模塊包括: 溫度檢測單元，用于判斷所述電池的溫度是否超出所述電池的溫度允許閾值，當所述電池的溫度大于所述溫度允許閾值時輸出過溫信號； 第二受控開關，所述第二受控開關的受控端與所述溫度檢測單元連接，當所述第二受控開關接收到所述過溫信號時斷開則切斷了電池的放電回路。
9.根據(jù)權利要求8所述的電池放電保護電路，其特征在于，所述溫度檢測單元包括:第三P溝道MOS管(Q20)、正溫度系數(shù)熱敏電阻(R56)、負溫度系數(shù)熱敏電阻(R58)和第四電阻(R72)，其中， 所述第三P溝道MOS管(Q20)的柵極分別與所述負溫度系數(shù)熱敏電阻(R58)的一端、所述正溫度系數(shù)熱敏電阻(R56)的一端連接； 所述第三P溝道MOS管(Q20)的源極分別與所述正溫度系數(shù)熱敏電阻(R56)的另一端、所述第四電阻(R72)的一端連接； 所述第三P溝道MOS管(Q20)的漏極作為所述溫度檢測單元的輸出端； 所述負溫度系數(shù)熱敏電阻(R58)的另一端與所述電池的負極連接； 所述第四電阻(R72)的另一端與所述電池的正極連接。
10.根據(jù)權利要求8所述的電池放電保護電路，其特征在于，所述溫度保護模塊為多個，當所述多個溫度保護模塊中的任一個所述溫度檢測單元輸出所述過溫信號時，則控制對應的所述第二受控開關切斷電池的放電回路。
11.根據(jù)權利要求1所述的電池放電保護電路，其特征在于，還包括:至少一個過放保護模塊，所述過放保護模塊包括: 電壓檢測單元，用于判斷所述電池的電壓是否小于所述電池的過放電電壓閾值，當所述電池的電壓小于所述過放電電壓閾值時輸出過放信號； 第三受控開關，所述第三受控開關的受控端與所述電壓檢測單元連接，當所述第三受控開關接收到所述過放信號時斷開則切斷了電池的放電回路。
12.根據(jù)權利要求11所述的電池放電保護電路，其特征在于，所述電壓檢測單元還用于判斷所述第三受控開關斷開時電池的電壓是否大于所述電池的過放電解除電壓閾值，當所述電池的電壓大于所述過放電解除電壓閾值時控制所述第三受控開關重新導通以導通電池的放電回路。
13.根據(jù)權利要求1所述的電池放電保護電路，其特征在于，還包括均衡放電保護模塊，用于在所述電池為兩節(jié)串聯(lián)的電池時，判斷所述兩節(jié)電池的壓差是否超過預設值，當大于所述預設值時，則對兩節(jié)電池進行均衡放電，當小于或者等于所述預設值時，停止對兩節(jié)電池進行均衡放電。
【文檔編號】H02H7/18GK204216632SQ201420727061
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權日:2014年11月27日
【發(fā)明者】宋小平, 李鳳石, 馬昂 申請人:北京拓盛電子科技有限公司