本實(shí)用新型涉及充電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種動力電池的過充保護(hù)電路、一種動力電池的過充保護(hù)裝置、一種電池管理系統(tǒng)以及一種電動汽車。

背景技術(shù)：

目前，動力電池的過充保護(hù)功能主要集成在電池管理系統(tǒng)中，該系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集動力電池的電壓，并對采集的電壓進(jìn)行軟件判斷，當(dāng)電壓達(dá)到過充保護(hù)點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出指令以控制相應(yīng)保護(hù)繼電器動作，從而實(shí)現(xiàn)了動力電池的過充保護(hù)功能。該系統(tǒng)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)動力電池的過充保護(hù)，但主要是通過軟件實(shí)現(xiàn)。

另外，在采集動力電池的電壓時(shí)，由于電壓采集電路中的元器件會隨著溫度的變化而變化，不同溫度下，動力電池的過充保護(hù)點(diǎn)不同，因而無法準(zhǔn)確判斷出動力電池是否發(fā)生過充。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。

為此，本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于提出一種動力電池的過充保護(hù)電路，該電路能夠在動力電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí)，直接控制充電控制回路動作，無需軟件邏輯判斷，而且還通過溫度補(bǔ)償電路對電壓檢測電路的溫度漂移進(jìn)行補(bǔ)償，從而提高了過充保護(hù)的快速性、準(zhǔn)確性和可靠性。

本實(shí)用新型的第二個(gè)目的在于提出一種動力電池的過充保護(hù)裝置。

本實(shí)用新型的第三個(gè)目的在于提出一種電池管理系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的第四個(gè)目的在于提出一種電動汽車。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型第一方面提出的一種動力電池的過充保護(hù)電路，包括：電壓檢測電路，所述電壓檢測電路用以檢測所述動力電池的電壓；溫度補(bǔ)償電路，所述溫度補(bǔ)償電路分別與所述電壓檢測電路和所述動力電池相連，所述溫度補(bǔ)償電路用以對所述電壓檢測電路進(jìn)行溫度補(bǔ)償；控制電路，所述控制電路與所述電壓檢測電路的輸出端相連，所述控制電路用以在所述動力電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí)控制充電控制回路處于斷開狀態(tài)，以對所述動力電池進(jìn)行過充保護(hù)。

根據(jù)本實(shí)用新型的動力電池的過充保護(hù)電路，通過電壓檢測電路檢測動力電池的電壓，并通過溫度補(bǔ)償電路對電壓檢測電路進(jìn)行溫度補(bǔ)償，控制電路在動力電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí)控制充電控制回路處于斷開狀態(tài)，以對動力電池進(jìn)行過充保護(hù)。該電路能夠在動力電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí)，直接控制充電控制回路動作，無需軟件邏輯判斷，而且通過溫度補(bǔ)償電路對電壓檢測電路的溫度漂移進(jìn)行補(bǔ)償，提高了過充保護(hù)的快速性、準(zhǔn)確性和可靠性。

具體地，所述電壓檢測電路包括：穩(wěn)壓管，所述穩(wěn)壓管的陰極通過所述溫度補(bǔ)償電路與所述動力電池的正極相連；第一光耦，所述第一光耦的第一輸入端與所述穩(wěn)壓管的陽極相連，所述第一光耦的第二輸入端與所述動力電池的負(fù)極相連；第一電阻，所述第一電阻的一端與所述第一光耦的第一輸出端相連，所述第一電阻的另一端與預(yù)設(shè)電源相連；第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第一光耦的第二輸出端相連，所述第二電阻的另一端接地，且所述第二電阻的一端與所述第一光耦的第二輸出端之間具有第一節(jié)點(diǎn)，所述第一節(jié)點(diǎn)與所述控制電路相連。

進(jìn)一步地，所述溫度補(bǔ)償電路包括：第一PTC(Positive Temperature Coefficient，正溫度系數(shù))模塊，所述第一PTC模塊的一端與所述穩(wěn)壓管的陰極相連，所述第一PTC模塊的另一端與所述動力電池的正極相連。

具體地，所述電壓檢測電路包括：第一比較器，所述第一比較器的正輸入端與所述動力電池的正極相連，所述第一比較器的輸出端通過第三電阻與第一預(yù)設(shè)電源相連；第四電阻，所述第四電阻的一端與所述第一預(yù)設(shè)電源相連，所述第四電阻的另一端與所述第一比較器的負(fù)輸入端相連，所述第四電阻的另一端還通過所述溫度補(bǔ)償電路與所述動力電池的負(fù)極相連；第二光耦，所述第二光耦的第一輸入端與所述第一比較器的輸出端相連，所述第二光耦的第二輸入端與第一接地端相連，所述第二光耦的第一輸出端與第二預(yù)設(shè)電源相連，所述第二光耦的第二輸出端與所述控制電路相連。

進(jìn)一步地，所述溫度補(bǔ)償電路包括：第二PTC模塊，所述第二PTC模塊的一端分別與所述第四電阻的另一端、所述第一比較器的負(fù)輸入端相連，所述第二PTC模塊的另一端與所述動力電池的負(fù)極相連。

具體地，所述控制電路包括：第一MOS管，所述第一MOS管的柵極與所述電壓檢測電路的輸出端相連，所述第一MOS管的源極接地；第二MOS管，所述第二MOS管的柵極與所述第一MOS管的漏極相連，所述第二MOS管的柵極還通過第五電阻與預(yù)設(shè)電源相連，所述第二MOS管的源極接所述地；第三MOS管，所述第三MOS管的柵極與所述第二MOS管的漏極相連，所述第三MOS管的柵極還通過第六電阻與所述預(yù)設(shè)電源相連，所述第三MOS管的源極接所述地，所述第三MOS管的源極還通過第一電容與所述第三MOS管的柵極相連；第一繼電器，所述第一繼電器的線圈的一端與所述第三MOS管的漏極相連，所述第一繼電器的線圈的另一端與所述預(yù)設(shè)電源相連，所述第一繼電器的常開觸點(diǎn)的一端與所述第二MOS管的柵極相連，所述第一繼電器的常開觸點(diǎn)的另一端接所述地，所述第一繼電器的常閉觸點(diǎn)的兩端連接在所述充電控制回路中。

進(jìn)一步地，所述溫度補(bǔ)償電路還包括：第三PTC模塊，所述第三PTC模塊的一端與所述第一電阻的另一端相連，所述第三PTC模塊的另一端與所述預(yù)設(shè)電源相連。

具體地，所述控制電路包括：第七電阻，所述第七電阻的一端與所述電壓檢測電路的輸出端相連；第四MOS管，所述第四MOS管的柵極與所述第七電阻的另一端相連，所述第四MOS管的源極與第二接地端相連，所述第四MOS管的漏極與所述第七電阻的一端相連；第二繼電器，所述第二繼電器的線圈的一端分別與所述第四MOS管的漏極、所述第七電阻的一端和所述第二繼電器的常開觸點(diǎn)的一端相連，所述第二繼電器的線圈的另一端分別與第二預(yù)設(shè)電源和所述第二繼電器的常開觸點(diǎn)的另一端相連，所述第二繼電器的常閉觸點(diǎn)的兩端連接在所述充電控制回路中。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型第二方面提出了一種動力電池的過充保護(hù)裝置，包括本實(shí)用新型第一方面提出的動力電池的過充保護(hù)電路。

根據(jù)本實(shí)用新型的動力電池的過充保護(hù)裝置，通過上述的過充保護(hù)電路，能夠在動力電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí)，直接控制充電控制回路動作，無需軟件邏輯判斷，而且通過溫度補(bǔ)償電路對電壓檢測電路的溫度漂移進(jìn)行補(bǔ)償，提高了過充保護(hù)的快速性、準(zhǔn)確性和可靠性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型第三方面提出了一種電池管理系統(tǒng)，包括本實(shí)用新型第二方面的動力電池的過充保護(hù)裝置。

根據(jù)本實(shí)用新型的電池管理系統(tǒng)，通過上述的動力電池的過充保護(hù)裝置，能夠在動力電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí)，直接控制充電控制回路動作，無需軟件邏輯判斷，而且通過溫度補(bǔ)償電路對電壓檢測電路的溫度漂移進(jìn)行補(bǔ)償，提高了過充保護(hù)的快速性、準(zhǔn)確性和可靠性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型第四方面提出了一種電動汽車，包括本實(shí)用新型第二方面的動力電池的過充保護(hù)裝置。

根據(jù)本實(shí)用新型的電動汽車，通過上述的動力電池的過充保護(hù)裝置，能夠在動力電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí)，直接控制充電控制回路動作，無需軟件邏輯判斷，而且通過溫度補(bǔ)償電路對電壓檢測電路的溫度漂移進(jìn)行補(bǔ)償，提高了過充保護(hù)的快速性、準(zhǔn)確性和可靠性。

本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本實(shí)用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的動力電池的過充保護(hù)電路的方框圖；

圖2為根據(jù)本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例的動力電池的過充保護(hù)電路的電路圖；

圖3為根據(jù)本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例的動力電池的過充保護(hù)電路的電路圖；

圖4為根據(jù)本實(shí)用新型第三個(gè)實(shí)施例的動力電池的過充保護(hù)電路的電路圖；

圖5為根據(jù)本實(shí)用新型第四個(gè)實(shí)施例的動力電池的過充保護(hù)電路的電路圖；

圖6為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的動力電池的過充保護(hù)裝置的示意圖；以及

圖7為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電池管理系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

下面參照附圖來描述本實(shí)用新型實(shí)施例提出的動力電池的過充保護(hù)電路、動力電池的過充保護(hù)裝置、電池管理系統(tǒng)以及電動汽車。

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的動力電池的過充保護(hù)電路的方框圖。如圖1所示，該動力電池的過充保護(hù)電路包括電壓檢測電路10、溫度補(bǔ)償電路20和控制電路30。

其中，電壓檢測電路10用以檢測動力電池Battery的電壓。溫度補(bǔ)償電路20分別與電壓檢測電路10和動力電池Battery相連，溫度補(bǔ)償電路20用以對電壓檢測電路10進(jìn)行溫度補(bǔ)償?？刂齐娐?0與電壓檢測電路10的輸出端相連，控制電路30用以在動力電池Battery的電壓大于預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí)控制充電控制回路處于斷開狀態(tài)，以對動力電池進(jìn)行過充保護(hù)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，電壓檢測電路10可包括穩(wěn)壓管D1、第一光耦U1、第一電阻R1和第二電阻R2。其中，穩(wěn)壓管D1的陰極通過溫度補(bǔ)償電路20與動力電池Battery的正極相連。第一光耦U1的第一輸入端與穩(wěn)壓管D1的陽極相連，第一光耦U1的第二輸入端與動力電池Battery的負(fù)極相連。第一電阻R1的一端與第一光耦U1的第一輸出端相連，第一電阻R1的另一端與預(yù)設(shè)電源VCC相連。第二電阻R2的一端與第一光耦U1的第二輸出端相連，第二電阻R2的另一端接地GND，且第二電阻R2的一端與第一光耦U1的第二輸出端之間具有第一節(jié)點(diǎn)J1，第一節(jié)點(diǎn)J1與控制電路30相連。

進(jìn)一步地，如圖2所示，溫度補(bǔ)償電路20可包括第一PTC模塊PTC1，第一PTC模塊PTC1的一端與穩(wěn)壓管D1的陰極相連，第一PTC模塊PTC1的另一端與動力電池Battery的正極相連。

在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，第一PTC模塊PTC1也可以設(shè)置在第一光耦U1的第二輸入端與動力電池Battery的負(fù)極之間，具體設(shè)置位置可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，并且，第一PTC模塊PTC1可以由一個(gè)或者多個(gè)PTC電阻組成，也可以由普通電阻和PTC電阻組成，PTC電阻可以為正溫度系數(shù)熱敏電阻，具體可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。

具體而言，如圖2所示，穩(wěn)壓管D1和第一光耦U1存在溫度漂移現(xiàn)象，受溫度影響很大。當(dāng)?shù)谝还怦頤1前端的輸入電壓相同時(shí)，低溫環(huán)境下，穩(wěn)壓管D1和第一光耦U1的導(dǎo)通壓降相對常溫或高溫環(huán)境會增大，因此，流過第一光耦U1前端的電流值會小于常溫或高溫環(huán)境下的電流值。

如果第一光耦U1前端采用普通電阻R，那么流過第一光耦U1前端的電流值IF1＝(UB-UD1-U12)/R，其中，UB為動力電池Battery的電壓，UD1為穩(wěn)壓管D1的導(dǎo)通壓降，U12為第一光耦U1的導(dǎo)通壓降。在低溫環(huán)境下，由于穩(wěn)壓管D1的導(dǎo)通壓降UD1會升高，并且第一光耦U1的導(dǎo)通壓降U12也會升高，而普通電阻R在低溫環(huán)境下的阻值變化很小或者幾乎不變，因此，在動力電池Battery的電壓UB一定的情況下，流過第一光耦U1前端的電流值IF1會降低。

如果把普通電阻R換成第一PTC模塊PTC1(該實(shí)施例中以單個(gè)PTC電阻為例)，則流過第一光耦U1前端的電流值IF2＝(UB-UD1-U12)/RPTC1，其中，RPTC1為第一PTC模塊PTC1的阻值。在低溫環(huán)境下，雖然穩(wěn)壓管D1的導(dǎo)通壓降UD1和第一光耦U1的導(dǎo)通壓降U12均會升高，但是，第一PTC模塊PTC1的阻值RPTC1在低溫環(huán)境下會降低，因此，第一光耦U1前端的電流值IF2＞IF1，從而實(shí)現(xiàn)了低溫環(huán)境下對第一光耦U1前端的溫度補(bǔ)償。

在高溫環(huán)境下，穩(wěn)壓管D1和第一光耦U1的導(dǎo)通壓降會變小，即UD1和U12均降低，而普通電阻R在高溫環(huán)境下的阻值變化很小或者幾乎不變，在動力電池Battery的電壓UB一定的情況下，流過第一光耦U1前端的電流值IF1會升高。如果把普通電阻R換成第一PTC模塊PTC1，在高溫環(huán)境下，雖然穩(wěn)壓管D1的導(dǎo)通壓降UD1和第一光耦U1的導(dǎo)通壓降U12均會降低，但是，第一PTC模塊PTC1的阻值RPTC1在高溫環(huán)境下會升高，因此，第一光耦U1前端的電流值IF2＜IF1，從而實(shí)現(xiàn)了高溫環(huán)境下對第一光耦U1前端的溫度補(bǔ)償。

因此，在動力電池Battery的電壓UB一定的情況下，即使環(huán)境溫度發(fā)生變化，由于第一PTC模塊PTC1的作用，第一光耦U1前端的電流值變化也會很小，從而實(shí)現(xiàn)了對光耦和穩(wěn)壓管的溫度補(bǔ)償，提高了電壓檢測電路的檢測準(zhǔn)確度，進(jìn)而能夠提高對動力電池過充保護(hù)的準(zhǔn)確性和可靠性。并且，在高溫環(huán)境下，第一PTC模塊PTC1的阻值會變大，動力電池Battery的電壓需相應(yīng)升高才能使得第一光耦U1前端有電流流過，從而能夠滿足高溫環(huán)境下動力電池Battery的充電電壓升高的情況；在低溫環(huán)境下，第一PTC模塊PTC1的阻值會變小，動力電池Battery的電壓相對比較小時(shí)，即可使得第一光耦U1前端有電流流過，從而能夠滿足低溫環(huán)境下動力電池Battery的充電電壓降低的情況。因此，第一PTC模塊PTC1的溫度補(bǔ)償，能夠?qū)崿F(xiàn)對動力電池的過充電壓保護(hù)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)一步提高對動力電池過充保護(hù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖3所示，控制電路30可包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第五電阻R5、第六電阻R6、第一電容C1和第一繼電器K1。其中，第一MOS管Q1的柵極與電壓檢測電路10的輸出端相連，第一MOS管Q1的源極接地GND。第二MOS管Q2的柵極與第一MOS管Q1的漏極相連，第二MOS管Q2的柵極還通過第五電阻R5與預(yù)設(shè)電源VCC相連，第二MOS管Q2的源極接地GND。第三MOS管Q3的柵極與第二MOS管Q2的漏極相連，第三MOS管Q3的柵極還通過第六電阻R6與預(yù)設(shè)電源VCC相連，第三MOS管Q3的源極接地GND，第三MOS管Q3的源極還通過第一電容C1與第三MOS管Q3的柵極相連。第一繼電器K1的線圈K1M的一端與第三MOS管Q3的漏極相連，第一繼電器K1的線圈K1M的另一端與預(yù)設(shè)電源VCC相連，第一繼電器K1的常開觸點(diǎn)K11的一端與第二MOS管Q2的柵極相連，第一繼電器K1的常開觸點(diǎn)K11的另一端接地GND，第一繼電器K1的常閉觸點(diǎn)K12的兩端連接在充電控制回路中。

進(jìn)一步地，如圖3所示，溫度補(bǔ)償電路20還包括第三PTC模塊PTC3，第三PTC模塊PTC3的一端與第一電阻R1的另一端相連，第三PTC模塊PTC3的另一端與預(yù)設(shè)電源VCC相連。

在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，第三PTC模塊PTC3也可以設(shè)置在第一光耦U1的第二輸出端與地之間，具體設(shè)置位置可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，并且，第三PTC模塊PTC3可以由一個(gè)或者多個(gè)PTC電阻組成，也可以由普通電阻和PTC電阻組成，具體可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。

具體而言，如圖3所示，第一光耦U1后端的電壓UF與前端電流IF呈線性關(guān)系，即，UF＝β*IF，其中，β為系數(shù)，因此，控制電路30能否工作與動力電池Battery的電壓UB存在正比關(guān)系。另外，由于控制電路30是由MOS管和其他元器件組成，而MOS管存在溫度漂移現(xiàn)象。

如果第一光耦U1后端采用普通電阻R，那么第一MOS管Q1的柵源電壓由于低溫環(huán)境下，第一MOS管Q1存在溫度漂移現(xiàn)象，第一MOS管Q1的柵源電壓Ugs將會升高，而普通電阻R在低溫環(huán)境下的阻值變化很小或幾乎不變，所以要想使第一MOS管能夠?qū)?，只有減少β*IF，即只有減少動力電池Battery的電壓UB。

如果把普通電阻R換成第三PTC模塊PTC3(該實(shí)施例中以單個(gè)PTC電阻為例)，那么第一MOS管Q1的柵源電壓其中，RPTC3為第三PTC模塊PTC3的阻值。在低溫情況下，由于第三PTC模塊PTC3的阻值RPTC3會降低，因此，第一MOS管Q1的柵源電壓Ugs會相應(yīng)的升高，這樣就會出現(xiàn)與常溫一致的UB值，以驅(qū)動第一MOS管Q1導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)了低溫環(huán)境下對第一MOS管Q1引起的溫度漂移的補(bǔ)償。

在高溫環(huán)境下，第一MOS管Q1的柵源電壓Ugs會降低。如果第一光耦U1后端采用普通電阻R，那么根據(jù)可知，當(dāng)β*IF小于常溫下的值，即動力電池Battery的電壓UB小于常溫下的電壓時(shí)，第一MOS管Q1就會被驅(qū)動而導(dǎo)通。如果把普通電阻R換成第三PTC模塊PTC3，在高溫環(huán)境下，由于第三PTC模塊PTC3的阻值RPTC3會升高，因此，第一MOS管Q1的柵源電壓Ugs會相應(yīng)降低，這樣就會出現(xiàn)與常溫一致的UB值，從而實(shí)現(xiàn)了高溫環(huán)境下對第一MOS管Q1引起的溫度漂移的補(bǔ)償。

綜上，由第一PTC模塊PTC1和第三PTC模塊PTC3構(gòu)成的溫度補(bǔ)償電路20能夠很好的解決電壓檢測電路10和控制電路30中穩(wěn)壓管D1、第一光耦U1和第一MOS管Q1引起的溫度漂移問題，從而實(shí)現(xiàn)不同溫度環(huán)境下對動力電池的電壓閾值的自動調(diào)節(jié)，即在不同溫度環(huán)境下，只有動力電池Battery的電壓UB達(dá)到相應(yīng)的電壓閾值時(shí)，第一MOS管Q1才會導(dǎo)通，從而使得第一繼電器K1進(jìn)行動作，提高了電路的穩(wěn)定性。另外，通過對電壓檢測電路10的溫度補(bǔ)償，還能夠滿足不同環(huán)境溫度下動力電池的充電特性，即在低溫環(huán)境下，動力電池充電截止充電至滿狀態(tài)電壓會相應(yīng)低一些；高溫環(huán)境下，動力電池截止充電至滿狀態(tài)電壓會相應(yīng)高一些。

另外，如圖3所示，當(dāng)動力電池Battery的電壓UB達(dá)到相應(yīng)的電壓閾值時(shí)，第一MOS管Q1導(dǎo)通，第二MOS管Q2關(guān)斷，第三MOS管Q3導(dǎo)通，第一繼電器K1的線圈K1M得電，第一繼電器K1的常閉觸點(diǎn)K12斷開，充電控制回路處于斷開狀態(tài)，從而防止動力電池發(fā)生過充，同時(shí)，第一繼電器K1的常開觸點(diǎn)K11閉合，由于常開觸點(diǎn)K11閉合后，第二MOS管Q2的柵極電壓一直為零，第二MOS管Q2一直處于關(guān)斷狀態(tài)，進(jìn)而使得第三MOS管Q3一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，第一繼電器K1的線圈K1M一直處于得電狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)控制電路的自鎖功能，有效避免動力電池達(dá)到滿充后，在沒有電流的情況下，動力電池的電壓自動降低到相應(yīng)的電壓閾值，繼電器的常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合，而再次發(fā)生過充的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，根據(jù)本實(shí)用新型的動力電池的過充保護(hù)電路，不僅能夠有效防止動力電池發(fā)生過充，而且通過控制電路的自鎖功能，能夠有效防止動力電池出現(xiàn)反復(fù)過充問題，大大提高了動力電池的使用壽命。

進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖3所示，上述的動力電池過充保護(hù)電路還可包括濾波延時(shí)電路40，電壓檢測電路10的輸出端通過濾波延時(shí)電路40與控制電路30相連，用于濾除外界干擾信號。

具體地，如圖3所示，濾波延時(shí)電路40可包括第八電阻R8和第二電容C2。其中，第八電阻R8的一端與電壓檢測電路10的輸出端相連。第二電容C2的一端與第八電阻R8的另一端相連，第二電容R2的另一端接地GND，第二電容C2的一端與第八電阻R8的另一端之間具有第二節(jié)點(diǎn)J2，且第二節(jié)點(diǎn)J2與控制電路30相連。通過第八電阻R8和第二電容C2構(gòu)成的RC濾波電路來濾除外界干擾信號，能夠有效提高電路的穩(wěn)定性。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，如圖4所示，電壓檢測電路10包括第一比較器P1、第三電阻R3、第四電阻R4和第二光耦U2。其中，第一比較器P1的正輸入端與動力電池Battery的正極相連，第一比較器P1的輸出端通過第三電阻R3與第一預(yù)設(shè)電源VCC1相連，第四電阻R4的一端與第一預(yù)設(shè)電源VCC1相連，第四電阻R4的另一端與第一比較器P1的負(fù)輸入端相連，第四電阻R4的另一端還通過溫度補(bǔ)償電路20與動力電池Battery的負(fù)極相連。第二光耦U2的第一輸入端與第一比較器P1的輸出端相連，第二光耦U2的第二輸入端與第一接地端GND1相連，第二光耦U2的第一輸出端與第二預(yù)設(shè)電源VCC2相連，第二光耦U2的第二輸出端與控制電路30相連。

進(jìn)一步地，如圖4所示，溫度補(bǔ)償電路20包括第二PTC模塊PTC2，第二PTC模塊PTC2的一端分別與第四電阻R4的另一端、第一比較器P1的負(fù)輸入端相連，第二PTC模塊PTC2的另一端與動力電池Battery的負(fù)極相連。其中，第二PTC模塊PTC2可由一個(gè)或多個(gè)PTC電阻組成，也可以由普通電阻和PTC電阻組成，具體可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。

具體而言，如圖4所示，第四電阻R4和第二PTC模塊PTC2串聯(lián)，第一參考電壓由第二PTC模塊PTC2分壓獲得。當(dāng)?shù)谝活A(yù)設(shè)電源VCC1一定時(shí)，在高溫環(huán)境下，第二PTC模塊PTC2的阻值會變大，第一參考電壓會相應(yīng)變高，從而能夠滿足高溫環(huán)境下動力電池Battery的充電電壓升高的情況；在低溫環(huán)境下，第二PTC模塊PTC2的阻值會變小，第一參考電壓會相應(yīng)變小，從而能夠滿足低溫環(huán)境下動力電池Battery的充電電壓降低的情況。因此，通過溫度補(bǔ)償電路20中PTC模塊的溫度補(bǔ)償，能夠使得第一參考電壓與當(dāng)前環(huán)境溫度下動力電池實(shí)際所對應(yīng)的過充電壓保護(hù)點(diǎn)相匹配，從而提高了電壓檢測電路的檢測準(zhǔn)確度，進(jìn)而能夠提高對動力電池過充保護(hù)的準(zhǔn)確性和可靠性。另外，也可以在第二光耦U2的第一輸入端或第二輸入端處設(shè)置PTC模塊，以對第二光耦進(jìn)行溫度補(bǔ)償，具體這里不再詳述。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖5所示，控制電路30可包括第七電阻R7、第四MOS管Q4和第二繼電器K2。其中，第七電阻R7的一端與電壓檢測電路10的輸出端相連，第四MOS管Q4的柵極與第七電阻R7的另一端相連，第四MOS管Q4的源極與第二接地端GND2相連，第四MOS管的漏極與第七電阻R7的一端相連。第二繼電器K2的線圈K2M的一端與第四MOS管Q4的漏極、第七電阻R7的一端和第二繼電器K2的常開觸點(diǎn)K21的一端相連，第二繼電器K2的線圈K2M的另一端與第二預(yù)設(shè)電源VCC2和第二繼電器K2的常開觸點(diǎn)K21的另一端相連，第二繼電器K2的常閉觸點(diǎn)K22的兩端連接在充電控制回路中。

具體而言，如圖5所示，第一比較器P1的正輸入端與動力電池Battery的正極相連，以實(shí)時(shí)檢測動力電池Battery的電壓，同時(shí)第一比較器P1的負(fù)輸入端獲得第一參考電壓。

在動力電池Battery充電過程中，當(dāng)動力電池Battery未出現(xiàn)過充時(shí)，第一比較器P1的正輸入端的電壓低于負(fù)輸入端的電壓，第一比較器P1輸出低電平信號，第二光耦U2的前端無電流流過，此時(shí)第二預(yù)設(shè)電源VCC2的電壓主要施加在第二光耦U2的第一輸出端和第二輸出端之間，第四MOS管Q4處于關(guān)斷狀態(tài)，第二繼電器K2的線圈K2M中無電流流過，第二繼電器K2不工作，充電控制回路處于閉合狀態(tài)，動力電池Battery正常充電。

而當(dāng)動力電池Battery發(fā)生過充時(shí)，第一比較器P1的正輸入端的電壓高于負(fù)輸入端的電壓，第一比較器P1輸出高電平信號。在高電平的作用下，第二光耦U2被驅(qū)動，第二光耦U2的第一輸出端和第二輸出端之間的電壓幾乎為零，第二預(yù)設(shè)電源VCC2的電壓全部施加在第七電阻R7的一端上，此時(shí)第四MOS管Q4處于導(dǎo)通狀態(tài)，第二繼電器K2的線圈K2M有電流流過，第二繼電器K2的常閉觸點(diǎn)K21斷開，充電控制回路被斷開，動力電池Battery停止充電，從而實(shí)現(xiàn)動力電池的過充保護(hù)，同時(shí)，第二繼電器K2的常開觸點(diǎn)K21閉合，由于第二繼電器K2的常開觸點(diǎn)K21的一端與第二光耦U2的第二輸出端相連，另一端與第二預(yù)設(shè)電源VCC2相連，因此，在常開觸點(diǎn)K21閉合后，第二預(yù)設(shè)電源VCC2的電流會通過常開觸點(diǎn)K21流向第二光耦U2的第二輸出端，這樣即使第二光耦U2的前端無電流流過，第四MOS管Q4仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)控制電路自鎖功能，有效避免動力電池達(dá)到滿充后，在沒有電流的情況下，動力電池的電壓自動掉到第一參考電壓后，繼電器的常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合，而再次發(fā)生過充的風(fēng)險(xiǎn)。另外，可以在第二光耦U2的第一輸出端或第二輸出端設(shè)置PTC模塊，以對第四MOS管Q4進(jìn)行溫度補(bǔ)償，具體這里不再詳述。

進(jìn)一步地，如圖5所示，上述的動力電池的過充保護(hù)電路還可以包括由第九電阻R9和第三電容C3構(gòu)成的濾波電路50，其中，第九電阻R9的一端與第四MOS管Q4的柵極相連，第九電阻R9的另一端與第四MOS管Q4的源極相連，第三電容C3與第九電阻R9并聯(lián)，以消除外界干擾，使得電路的控制更加穩(wěn)定。

再進(jìn)一步地，如圖4和圖5所示，上述的動力電池的過充保護(hù)電路還可包括DC/DC隔離電源模塊60，DC/DC隔離電源模塊60用以將第二預(yù)設(shè)電源VCC2轉(zhuǎn)換為第一預(yù)設(shè)電源VCC1，并對第一預(yù)設(shè)電源VCC1和第二預(yù)設(shè)電源VCC2進(jìn)行隔離。

具體而言，DC/DC隔離電源模塊60的主要功能是給第一比較器P1、第三電阻R3供電，同時(shí)為第一比較器P1的負(fù)輸入端提供第一參考電壓，而且還對動力電池高壓區(qū)和控制電路低壓區(qū)進(jìn)行隔離，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性。

另外，需要說明的是，在實(shí)際應(yīng)用中，第一繼電器K1和第二繼電器K2也可以采用其他方式替代，例如，可以采用一個(gè)常開繼電器和一個(gè)常閉繼電器串聯(lián)，或者采用單刀雙擲繼電器實(shí)現(xiàn)，具體可根據(jù)實(shí)際情況選擇。從安全角度和所占用PCB板的面積考慮，優(yōu)選采用圖3和圖5所示的具有一組獨(dú)立常開觸點(diǎn)和一組常閉觸點(diǎn)的繼電器。

而且，圖3和圖5所示的電路僅作為示例，也可以通過對圖3和圖5所示的電路進(jìn)行簡單替換和變形等，例如，可以將圖3中的控制電路應(yīng)用于圖5中，并在圖5的第二光耦的第一輸出端處設(shè)置PTC模塊以進(jìn)行溫度補(bǔ)償，或者，將圖5所示的控制電路應(yīng)用于圖3中，具體電路如何進(jìn)行替換或變形，這里不做限制。

綜上所述，根據(jù)本實(shí)用新型的動力電池的過充保護(hù)電路，通過電壓檢測電路檢測動力電池的電壓，并通過溫度補(bǔ)償電路對電壓檢測電路進(jìn)行溫度補(bǔ)償，控制電路在動力電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí)控制充電控制回路動作，以對動力電池進(jìn)行過充保護(hù)，從而無需軟件邏輯判斷即可對動力電池進(jìn)行過充保護(hù)，而且通過溫度補(bǔ)償電路對電壓檢測電路的溫度漂移進(jìn)行補(bǔ)償，提高了過充保護(hù)的快速性、準(zhǔn)確性和可靠性，同時(shí)通過控制電路的自鎖功能，有效防止了動力電池的出現(xiàn)反復(fù)過充，提高了動力電池的使用壽命。

圖6為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的動力電池的過充保護(hù)裝置的示意圖，如圖6所示，動力電池的過充保護(hù)裝置200包括上述的動力電池的過充保護(hù)電路100。

具體地，如圖6所示，可以將上述的過充保護(hù)電路100與保護(hù)繼電器Kb集成在過充保護(hù)裝置200中，并將該裝置串聯(lián)在動力電池組300中。通過過充保護(hù)電路100檢測電池電壓，當(dāng)電池電壓超過硬件電路設(shè)計(jì)的保護(hù)閾值時(shí)，直接斷開保護(hù)繼電器Kb，從而實(shí)現(xiàn)了對動力電池組300的過充保護(hù)。而且整個(gè)過充保護(hù)由硬件電路實(shí)現(xiàn)，無需軟件進(jìn)行判斷，且具有溫度補(bǔ)償功能，有效提高了過充保護(hù)的快速性、準(zhǔn)確性和可靠性。

因此，本實(shí)用新型的動力電池的過充保護(hù)裝置，通過上述的過充保護(hù)電路，能夠在動力電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí)，直接驅(qū)動保護(hù)繼電器動作，無需軟件邏輯判斷，而且通過溫度補(bǔ)償電路對電壓檢測電路的溫度漂移進(jìn)行補(bǔ)償，提高了過充保護(hù)的快速性、準(zhǔn)確性和可靠性。

圖7為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電池管理系統(tǒng)的示意圖，如圖7所示，該電池管理系統(tǒng)400可包括上述的動力電池過充保護(hù)裝置200。

具體地，如圖7所示，可以通過現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)400與上述的過充保護(hù)裝置200共同對動力電池組300進(jìn)行過充保護(hù)，其中，可將現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)400作為第一級安全保護(hù)系統(tǒng)，將本實(shí)用新型實(shí)施例的過充保護(hù)裝置200作為第二級安全保護(hù)系統(tǒng)，從而進(jìn)一步降低動力電池組300出現(xiàn)過充的風(fēng)險(xiǎn)。

具體而言，如圖7所示，可以將過充保護(hù)裝置200集成在動力電池組300的內(nèi)部，通過過充保護(hù)電路100直接獲取電池兩端的電壓，當(dāng)電池兩端的電壓超過硬件電路設(shè)置的保護(hù)閾值時(shí)，直接斷開保護(hù)繼電器Kb，從而斷開整個(gè)動力充電回路，有效避免了因電池管理系統(tǒng)失效而帶來電池過充的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，本實(shí)用新型的電池管理系統(tǒng)，通過上述的動力電池的過充保護(hù)裝置，能夠在動力電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí)，直接驅(qū)動保護(hù)繼電器動作，無需軟件邏輯判斷，而且通過溫度補(bǔ)償電路對電壓檢測電路的溫度漂移進(jìn)行補(bǔ)償，提高了過充保護(hù)的快速性、準(zhǔn)確性和可靠性。

此外，本實(shí)用新型的實(shí)施例還提出了一種電動汽車，其包括上述的動力電池過充保護(hù)裝置。

本實(shí)用新型的電動汽車，通過上述的動力電池的過充保護(hù)裝置，能夠在動力電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí)，直接控制充電控制回路動作，無需軟件邏輯判斷，而且通過溫度補(bǔ)償電路對電壓檢測電路的溫度漂移進(jìn)行補(bǔ)償，提高了過充保護(hù)的快速性、準(zhǔn)確性和可靠性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。