本實用新型涉及電池管理系統(tǒng)的技術領域，更具體地說，涉及一種用于電池管理系統(tǒng)的保護電路。

背景技術：

隨著人們對清潔能源的需求越來越大，電池作為一種能源的存儲介質，其應用范圍越來越廣泛。然而，以鋰電池為代表的二次電池材料決定了它不能被過度充電、過度放電、過大電流充電和放電，因此鋰電池總會跟著一塊防止電池過度充電、過度放電、過大電流充電和放電的保護裝置，這種裝置就是電池保護線路板，也叫做電池管理系統(tǒng)。

現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)的控制執(zhí)行模塊包括充電MOS管和放電MOS管，用放電MOS管開啟和切斷放電回路。

由于放電MOS管串聯(lián)在電池放電的回路中，電池電壓越高要求放電MOS管的耐壓值就越高；電池放電的功率越大要求放電MOS管的功率就越大；電池大電流放電時的負載感量越大，放電MOS管關斷時電路產(chǎn)生的感應能量就越高，要求放電MOS管的抗沖擊能力就越強，否則放電MOS管極易損壞。

為了防止放電MOS管源極和漏極擊穿而損壞，可以在放電MOS管的源極和漏極兩端并聯(lián)瞬態(tài)抑制二極管，將電壓限制在放電MOS管的安全工作區(qū)域內。該方法要求瞬態(tài)抑制二極管(也可稱為TVS)兩端的電壓爬升不能高于放電MOS管的擊穿電壓，需要選用更高耐壓的放電MOS管。但是，該方法存在放電MOS管在瞬態(tài)抑制二極管動作之前損壞的風險。

為了使使用同等耐壓和功率放電MOS管的電池管理系統(tǒng)具有更強的抗沖擊能力，需要提供一種提升電池管理系統(tǒng)抗沖擊能力的裝置。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題在于，提供一種用于電池管理系統(tǒng)的保護電路。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種用于電池管理系統(tǒng)的保護電路，包括放電MOS管組、充電MOS管組、放電MOS管組驅動電路、以及充電MOS管組驅動電路；

所述放電MOS管組的A1端用于與所述電池管理系統(tǒng)中的電池組連接，A2端與所述充電MOS管組的B1端連接，所述充電MOS管組的B2端用于與所述電池管理系統(tǒng)中的負載或充電器連接；

所述放電MOS管組的A3端和充電MOS管組的B3端分別連接放電MOS管組驅動電路和充電MOS管組驅動電路；

所述放電MOS管組的A1端和A2端之間并聯(lián)有電容組和吸收二極管組。

優(yōu)選地，所述放電MOS管組為單個或多個放電MOS管并聯(lián)組成；

所述電容組為單個或多個電容并聯(lián)組成；

所述吸收二極管組為單個或多個瞬態(tài)抑制二極管并聯(lián)組成；

所述電容組和所述吸收二極管組分別并聯(lián)在所述放電MOS管組的A1端和A2端之間。

優(yōu)選地，所述放電MOS管組中的每個所述放電MOS管的源極與所述電池管理系統(tǒng)中的電池組連接，漏極與所述充電MOS管組的B1端連接，柵極與所述放電MOS管組驅動電路連接。

優(yōu)選地，每個所述瞬態(tài)抑制二極管的正極與所述放電MOS管組的A1端連接，負極與所述放電MOS管組的A2端連接，用于與所述放電MOS管組共同承受電路中的沖擊電壓。

優(yōu)選地，每個所述放電MOS管的源極和漏極之間并聯(lián)有一個二極管，所述二極管的正極與每個所述放電MOS管的源極連接，負極與每個所述放電MOS 管的漏極連接。

優(yōu)選地，所述充電MOS管組的B1端和B2端之間并聯(lián)有一個二極管，所述二極管的正極與所述充電MOS管組的B2端連接，負極與所述充電MOS管組的B1端連接。

實施本實用新型的一種用于電池管理系統(tǒng)的保護電路，具有以下有益效果：本方案的用于電池管理系統(tǒng)的保護電路，通過在放電MOS管的源極和漏極兩端并聯(lián)電容和瞬態(tài)抑制二極管，電容吸收瞬態(tài)抑制二極管動作之前的尖峰電壓，調節(jié)放電MOS管和瞬態(tài)抑制二極管承受的沖擊能量比例，而瞬態(tài)抑制二極管和放電MOS管共同承擔沖擊能量，且都工作在可靠的狀態(tài)。從而使得在同等的外部沖擊下，放電MOS管承受的沖擊能量降低，不易損壞，增強了電池管理系統(tǒng)整體的抗沖擊能力，提高了電池管理系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：

圖1是本實用新型用于電池管理系統(tǒng)的保護電路一實施例的電路原理圖；

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式。

由于電池管理系統(tǒng)上的放電MOS管在大電流放電時，關斷放電MOS管的瞬間會產(chǎn)生感應電壓(即沖擊電壓)，當放電MOS管的抗沖擊能力不夠時，放電MOS管極易損壞，從而使電池管理系統(tǒng)的抗沖擊能力達不到要求。本實用新型通過在放電MOS管的源極和漏極兩端并聯(lián)電容和瞬態(tài)抑制二極管，使得在同等的外部沖擊下，放電MOS管承受的沖擊能量降低，不易損壞，增強了電池管理系統(tǒng)整體的抗沖擊能力，使電池管理系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

如圖1所示，本實用新型一個優(yōu)選實施例中的電池管理系統(tǒng)保護裝置包括放電MOS管組01、充電MOS管組02、放電MOS管組驅動電路05、以及充電MOS管組驅動電路06。放電MOS管組01的A1端用于與電池管理系統(tǒng)中的電 池組連接，A2端與充電MOS管組的B1端連接，充電MOS管組的B2端用于與電池管理系統(tǒng)中的負載或充電器連接，放電MOS管組01的A3端和充電MOS管組02的B3端分別連接放電MOS管組驅動電路05和充電MOS管組驅動電路06；放電MOS管組01的A1端和A2端之間并聯(lián)有電容組03和吸收二極管組04。

具體的，放電MOS管組01為單個或多個放電MOS管并聯(lián)組成，即放電MOS管組01是由一個或多個放電MOS管組成的開關電路，也就是說，放電MOS管組01可以為一個放電MOS管，也可以為多個放電MOS管并聯(lián)組成，且每個放電MOS管的源極與電池管理系統(tǒng)中的電池組連接，漏極與充電MOS管組02的B1端連接，柵極與放電MOS管組驅動電路05連接；放電MOS管的數(shù)量可根據(jù)實際應用需求選擇，本實用新型對此不作限定。電容組03為單個或多個電容并聯(lián)組成，即電容組03可以為一個電容，也可以為多個電容，每個電容并聯(lián)在放電MOS管組01的A1端與A2端之間；電容的數(shù)量根據(jù)實際使用需要決定。吸收二極管組04為單個或多個瞬態(tài)抑制二極管并聯(lián)組成，可以理解地，吸收二極管組04可以為一個瞬態(tài)抑制二極管，也可以為多個瞬態(tài)抑制二極管，每個瞬態(tài)抑制二極管并聯(lián)在放電MOS管組01的A1端和A2端之間；瞬態(tài)抑制二極管的具體數(shù)量可根據(jù)實際應用進行選擇。本實用新型對電容、瞬態(tài)抑制二極管的數(shù)量不作限定。

圖1中示出，在本實用新型的實施例中，每個放電MOS管的源極和漏極之間并聯(lián)有一個二極管，二極管的正極與每個放電MOS管的源極連接，負極與每個放電MOS管的漏極連接；充電MOS管組的B1端和B2端之間并聯(lián)有一個二極管，二極管的正極與充電MOS管組的B2端連接，負極與充電MOS管組的B1端連接。

可以理解地，放電MOS管組01的A1和A2兩端分別并聯(lián)有電容和瞬態(tài)抑制二極管，瞬態(tài)抑制二極管的正極與放電MOS管組01中的放電MOS管的源極連接，負極與放電MOS管組01中的放電MOS管的漏極連接，用于與放電MOS管組01中的放電MOS管共同承受電路中的沖擊電壓?？梢岳斫獾?，電容可以是無極性的電容，也可以是有極性的電容。當電容為有極性的電容時，電容 的正極與放電MOS管組01中的放電MOS管的源極連接，負極與放電MOS管組01中的放電MOS管的漏極連接?？梢岳斫獾兀诜烹奙OS管組01中的放電MOS管的源極和漏極兩端分別并聯(lián)電容和瞬態(tài)抑制二極管，可以使得在電路產(chǎn)生能量沖擊時，電容吸收瞬態(tài)抑制二極管開始對電路產(chǎn)生作用之前的尖峰電壓(即在放電MOS管組關斷(也就是放電MOS管關斷)的瞬間，負載或充電器(P-)的電感效應產(chǎn)生感應電壓)，并調節(jié)放電MOS管和瞬態(tài)抑制二極管承受的沖擊能量比例，使放電MOS管的源極和漏極兩端的電壓上升速度變慢，即延長了瞬態(tài)抑制二極管擊穿至放電MOS管擊穿的時間，增強了抗沖擊能力

進一步的，在本實用新型的實施例中，當放電MOS管在關斷的瞬間，負載或充電器(P-)的電感效應產(chǎn)生感應電壓，該電壓以電能的形式施加到放電MOS管的源極和漏極兩端，在瞬態(tài)抑制二極管開始動作之前，電容先行負責吸收該瞬間感應電壓(即尖峰電壓)；當電壓上升到瞬態(tài)抑制二極管擊穿電壓并持續(xù)瞬態(tài)抑制二極管的動作時間以上時，瞬態(tài)抑制二極管擊穿，開始釋放沖擊能量。由于瞬態(tài)抑制二極管的功率小于最大沖擊功率，沖擊能量繼續(xù)累加，電壓繼續(xù)上升；當電壓達到放電MOS管的擊穿電壓時，放電MOS管擊穿，與瞬態(tài)抑制二極管共同吸收沖擊能量；當沖擊能量釋放殆盡，放電MOS管兩端的電壓開始下降，放電MOS管恢復到截止狀態(tài)，由瞬態(tài)抑制二極管釋放剩余的沖擊能量，直至電壓低于瞬態(tài)抑制二極管的恢復電壓。由于電容03的儲能作用，使放電MOS管的源極和漏極兩端的電壓上升速度變慢，即延長了瞬態(tài)抑制二極管擊穿至放電MOS管擊穿的時間，增強了抗沖擊能力。換言之，本實用新型通過在放電MOS管的源極和漏極兩端并聯(lián)電容和瞬態(tài)抑制二極管，電容吸收瞬態(tài)抑制二極管動作之前的尖峰電壓，并調節(jié)放電MOS管和瞬態(tài)抑制二極管承受的沖擊能量比例，所述瞬態(tài)抑制二極管釋放被分配的沖擊能量，最終放電MOS管和瞬態(tài)抑制二極管共同承擔了沖擊能量，并且都工作在可靠的狀態(tài)，從而使得在同等的外部沖擊下，放電MOS管承受的沖擊能量降低，不容易損壞，增強了電池管理系統(tǒng)整體的抗沖擊能力，使電池管理系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

在本實用新型的實施例中，通常電容的耐壓值須高于放電MOS管的源極 和漏極擊穿后箝位的電壓，而且電容的容量越大，分配到瞬態(tài)抑制二極管的沖擊能量的比例越高。因此，調整電容的容量，可以使瞬態(tài)抑制二極管和放電MOS管分配的沖擊能量處于最佳平衡狀態(tài)。一般地，電容的容量至少要足以吸收瞬態(tài)抑制二極管開始動作之前的尖峰電壓，但具體的容量值須根據(jù)電路的需求而定，本實用新型對此不作限定。

進一步的，瞬態(tài)抑制二極管的正極與放電MOS管組01中的放電MOS管的源極連接，負極與放電MOS管組01中的放電MOS管的漏極連接，且瞬態(tài)抑制二極管的擊穿電壓略低于放電MOS管組01中的放電MOS管的擊穿電壓。通常的，為了確保適配器反接和電池組(B-)反接時瞬態(tài)抑制二極管不會被擊穿并燒毀，瞬態(tài)抑制二極管的擊穿電壓接近2倍的電池組(B-)總電壓，而其具體的數(shù)值應根據(jù)電路的實際測試值得出。在該保護電路中，瞬態(tài)抑制二極管的功率為電池管理系統(tǒng)需要承受的最大沖擊功率減去放電MOS管所能承受的沖擊功率，同時也可以根據(jù)需要設計一定的功率余量。

圖1示出了在本實用新型一實施例的方案，即采用了一個電容、一個瞬態(tài)抑制二極管、一個放電MOS管，而在實際應用中電容、瞬態(tài)抑制二極管、充電MOS管以及放電MOS管的數(shù)量可以多于一個，具體數(shù)量由實際應用需求決定，本實用新型對此不作限定。

以上實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據(jù)此實施，并不能限制本實用新型的保護范圍。凡跟本實用新型權利要求范圍所做的均等變化與修飾，均應屬于本實用新型權利要求的涵蓋范圍。

應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。