一種新型的過(guò)溫度保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型的過(guò)溫度保護(hù)電路，包括用于檢測(cè)電池溫度的溫度檢測(cè)單元，還包括通過(guò)所述溫度檢測(cè)單元連接起來(lái)的充放電過(guò)低溫保護(hù)單元和充放電過(guò)高溫保護(hù)單元；其中，所述溫度檢測(cè)單元分別與充放電過(guò)低溫保護(hù)單元和充放電過(guò)高溫保護(hù)單元的輸入端口連接，所述充放電過(guò)低溫保護(hù)單元和充放電過(guò)高溫保護(hù)單元的輸出端口均連接至蓄電池的端口OTP。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型僅使用2個(gè)運(yùn)算放大器，有效減少元器件的使用量，使得電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，能夠有效降低生產(chǎn)成本，且具有可靠性高、適用范圍廣泛的特點(diǎn)，實(shí)用價(jià)值高。
【專利說(shuō)明】
一種新型的過(guò)溫度保護(hù)電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電路保護(hù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種新型的過(guò)溫度保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋰離子電池領(lǐng)域中，為了保障因鋰離子的特性而引起的安全以及維持其電芯使用壽命的問(wèn)題，在使用鋰離子電池的過(guò)程中，需要限定電池在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行充電和放電。例如，當(dāng)鋰離子的充電溫度允許在O?45°C之間，而放電溫度允許在-20°C?70°C之間，那么，要做到保護(hù)好電池包，保護(hù)板則需要根據(jù)充電與放電不同的溫度要求而設(shè)定4個(gè)不同的過(guò)溫度保護(hù)點(diǎn)。在現(xiàn)有技術(shù)中，存在著電路設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，使用元件數(shù)量偏多，可靠性相對(duì)降低，成本較高等的問(wèn)題。
[0003]圖1為目前通用的采用4個(gè)過(guò)溫保護(hù)點(diǎn)的過(guò)溫保護(hù)電路圖。當(dāng)需要充電時(shí)，充電信號(hào)輸出端口 C+輸出電信號(hào)，而放電信號(hào)輸出端口 P+不輸出電信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算放大器UI和運(yùn)算放大器U2實(shí)現(xiàn)充電過(guò)低溫和過(guò)高溫保護(hù)功能，此時(shí)運(yùn)算放大器U3和運(yùn)算放大器U4不工作。當(dāng)需要放電時(shí)，放電信號(hào)輸出端口P+輸出電信號(hào)，而充電信號(hào)輸出端口C+不輸出電信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算放大器U3和運(yùn)算放大器U4實(shí)現(xiàn)放電過(guò)低溫和過(guò)高溫保護(hù)功能，此時(shí)，運(yùn)算放大器Ul和運(yùn)算放大器U2不工作。
[0004]上述方案通過(guò)4路運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)4個(gè)不同充放電不同過(guò)溫保護(hù)點(diǎn)的設(shè)置與比較，使用的元器件較多，致使電路存在成本高，體積大等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型的過(guò)溫度保護(hù)電路，通過(guò)利用電池包充放電不在同一時(shí)間進(jìn)行的特性，使用2個(gè)運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)充電與放電不同的4個(gè)過(guò)溫度保護(hù)點(diǎn)的功能。
[0006]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路，包括用于檢測(cè)電池溫度的溫度檢測(cè)單元，還包括通過(guò)所述溫度檢測(cè)單元連接起來(lái)的充放電過(guò)低溫保護(hù)單元和充放電過(guò)高溫保護(hù)單元;其中，所述溫度檢測(cè)單元分別與充放電過(guò)低溫保護(hù)單元和充放電過(guò)高溫保護(hù)單元的輸入端口連接，所述充放電過(guò)低溫保護(hù)單元和充放電過(guò)高溫保護(hù)單元的輸出端口均連接至外部信號(hào)端口 0ΤΡ。
[0007]優(yōu)選的，所述的充放電過(guò)低溫保護(hù)單元包含一運(yùn)算放大器Ul，所述運(yùn)算放大器Ul的正極輸入端與溫度檢測(cè)單元的輸出端口 NTC信號(hào)連接，所述運(yùn)算放大器Ul的負(fù)極輸入端連接至由電阻Rl和電阻R3組成的分壓網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)依次串入電阻R5和開(kāi)關(guān)元件Ql接入地端，其中，所述開(kāi)關(guān)元件Ql的控制端與充電信號(hào)輸出端口C+信號(hào)連接;所述運(yùn)算放大器Ul的輸出端口通過(guò)二極管Dl連接至外部信號(hào)端口 0ΤΡ，所述二極管Dl的陽(yáng)極與運(yùn)算放大器Ul的輸出端口連接。
[0008]優(yōu)選的，所述的過(guò)溫度保護(hù)電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱。
[0009]優(yōu)選的，所述的充放電過(guò)高溫保護(hù)單元包含一運(yùn)算放大器U2，所述運(yùn)算放大器U2的負(fù)極輸入端與溫度檢測(cè)單元的輸出端口 NTC信號(hào)連接，所述運(yùn)算放大器U2的正極輸入端連接至由電阻R2和電阻R4組成的分壓網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)依次串入電阻R6和開(kāi)關(guān)元件Q2接入地端，其中，所述開(kāi)關(guān)元件Q2的控制端與放電信號(hào)輸出端口P+信號(hào)連接;所述運(yùn)算放大器U2的輸出端口通過(guò)二極管D2連接至外部信號(hào)端口 OTP，所述二極管D2的陽(yáng)極與運(yùn)算放大器U2的輸出端口連接。
[0010]優(yōu)選的，所述的開(kāi)關(guān)元件Ql和開(kāi)關(guān)元件Q2為三極管、MOS管或繼電器。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型僅使用2個(gè)運(yùn)算放大器，有效減少元器件的使用量，使得電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，能夠有效降低生產(chǎn)成本，且具有可靠性高、適用范圍廣泛的特點(diǎn)，實(shí)用價(jià)值高。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施的通用的過(guò)溫度保護(hù)電路圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施的新型的過(guò)溫度保護(hù)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。
[0015]本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】如圖2所示，一種新型的過(guò)溫度保護(hù)電路，包括用于檢測(cè)電池溫度的溫度檢測(cè)單元，還包括通過(guò)溫度檢測(cè)單元連接起來(lái)的充放電過(guò)低溫保護(hù)單元和充放電過(guò)高溫保護(hù)單元;其中，溫度檢測(cè)單元分別與充放電過(guò)低溫保護(hù)單元和充放電過(guò)高溫保護(hù)單元的輸入端口連接，充放電過(guò)低溫保護(hù)單元和充放電過(guò)高溫保護(hù)單元的輸出端口均連接至外部信號(hào)端口 0ΤΡ。
[0016]本實(shí)施例中，該過(guò)溫度保護(hù)電路采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0017]其中，充放電過(guò)低溫保護(hù)單元包含一運(yùn)算放大器Ul，運(yùn)算放大器Ul的正極輸入端與溫度檢測(cè)單元的輸出端口 NTC信號(hào)連接，運(yùn)算放大器Ul的負(fù)極輸入端連接至由電阻Rl和電阻R3組成的分壓網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)依次串入電阻R5和開(kāi)關(guān)元件Ql接入地端，其中，開(kāi)關(guān)元件Ql的控制端與充電信號(hào)輸出端口 C+信號(hào)連接;運(yùn)算放大器Ul的輸出端口通過(guò)二極管Dl連接至外部信號(hào)端口 OTP，二極管Dl的陽(yáng)極與運(yùn)算放大器Ul的輸出端口連接。
[0018]充放電過(guò)高溫保護(hù)單元包含一運(yùn)算放大器U2，運(yùn)算放大器U2的負(fù)極輸入端與溫度檢測(cè)單元的輸出端口 NTC信號(hào)連接，運(yùn)算放大器U2的正極輸入端連接至由電阻R2和電阻R4組成的分壓網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)依次串入電阻R6和開(kāi)關(guān)元件Q2接入地端，其中，開(kāi)關(guān)元件Q2的控制端與放電信號(hào)輸出端口 P+信號(hào)連接;運(yùn)算放大器U2的輸出端口通過(guò)二極管D2連接至外部信號(hào)端口 OTP，二極管D2的陽(yáng)極與運(yùn)算放大器U2的輸出端口連接。
[0019]需要說(shuō)明的是，開(kāi)關(guān)元件Ql和開(kāi)關(guān)元件Q2為三極管、MOS管或繼電器。在本具體實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)元件Ql和開(kāi)關(guān)元件Q2均選用N型MOS管，兩者的控制端均為柵極，分別連接至充電輸出端口 C+和放電信號(hào)輸出端口 P+。
[0020]電路的具體工作原理如下:
[0021]當(dāng)需要進(jìn)行充電時(shí)，充電輸出端口C+輸出電信號(hào)，使得開(kāi)關(guān)元件QI導(dǎo)通，電阻R3與電阻R5并聯(lián)作為充電過(guò)低溫比較點(diǎn);此時(shí)，放電信號(hào)輸出端口P+無(wú)電信號(hào)輸出，開(kāi)關(guān)元件Q2截止，電阻R6不起作用；電阻R4作為充電過(guò)高溫比較點(diǎn)。當(dāng)溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到電池溫度低于預(yù)設(shè)的充電過(guò)低溫比較點(diǎn)時(shí)，運(yùn)算放大器Ul輸出高電平至外部信號(hào)端口 OTP，執(zhí)行充電過(guò)低溫保護(hù)動(dòng)作；當(dāng)溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到電池溫度高于預(yù)設(shè)的充電過(guò)高溫比較點(diǎn)時(shí)，運(yùn)算放大器U2輸出高電平至外部信號(hào)端口 OTP，執(zhí)行充電過(guò)高溫保護(hù)動(dòng)作。從而實(shí)現(xiàn)充電過(guò)低溫和過(guò)高溫保護(hù)功能。在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)的充電過(guò)低溫比較點(diǎn)為(TC，預(yù)設(shè)的充電過(guò)高溫比較點(diǎn)為45°C。
[0022]當(dāng)需要進(jìn)行放電時(shí)，放電輸出端口P+輸出電信號(hào)，使得開(kāi)關(guān)元件Q2導(dǎo)通，電阻R4與電阻R6并聯(lián)作為放電過(guò)高溫比較點(diǎn);此時(shí)，充電信號(hào)輸出端口C+無(wú)電信號(hào)輸出，開(kāi)關(guān)元件Ql截止，電阻R5不起作用；電阻R3作為放電過(guò)低溫比較點(diǎn)。當(dāng)溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到電池溫度低于預(yù)設(shè)的放電過(guò)低溫比較點(diǎn)時(shí)，運(yùn)算放大器Ul輸出高電平至外部信號(hào)端口 0ΤΡ，執(zhí)行放電過(guò)低溫保護(hù)動(dòng)作；當(dāng)溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到電池溫度高于預(yù)設(shè)的放電過(guò)高溫比較點(diǎn)時(shí)，運(yùn)算放大器U2輸出高電平至外部信號(hào)端口 0ΤΡ，執(zhí)行放電過(guò)高溫保護(hù)動(dòng)作。從而實(shí)現(xiàn)放電過(guò)低溫和過(guò)高溫保護(hù)功能。在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)的放電過(guò)低溫比較點(diǎn)為-20°C，預(yù)設(shè)的充電過(guò)高溫比較點(diǎn)為70°C。
[0023]需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，比較器的供電由電池包解決。
[0024]需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，未詳細(xì)展開(kāi)進(jìn)行闡述的地方，均為本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)現(xiàn)有公知常識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0025]以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制。需要說(shuō)明的是，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型的過(guò)溫度保護(hù)電路，包括用于檢測(cè)電池溫度的溫度檢測(cè)單元，其特征在于:還包括通過(guò)所述溫度檢測(cè)單元連接起來(lái)的充放電過(guò)低溫保護(hù)單元和充放電過(guò)高溫保護(hù)單元;其中，所述溫度檢測(cè)單元分別與充放電過(guò)低溫保護(hù)單元和充放電過(guò)高溫保護(hù)單元的輸入端口連接，所述充放電過(guò)低溫保護(hù)單元和充放電過(guò)高溫保護(hù)單元的輸出端口均連接至外部信號(hào)端口 OTP。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的過(guò)溫度保護(hù)電路，其特征在于，所述的充放電過(guò)低溫保護(hù)單元包含一運(yùn)算放大器Ul，所述運(yùn)算放大器Ul的正極輸入端與溫度檢測(cè)單元的輸出端口NTC信號(hào)連接，所述運(yùn)算放大器Ul的負(fù)極輸入端連接至由電阻Rl和電阻R3組成的分壓網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)依次串入電阻R5和開(kāi)關(guān)元件Ql接入地端，其中，所述開(kāi)關(guān)元件Ql的控制端與充電信號(hào)輸出端口 C+信號(hào)連接;所述運(yùn)算放大器Ul的輸出端口通過(guò)二極管Dl連接至外部信號(hào)端口OTP，所述二極管Dl的陽(yáng)極與運(yùn)算放大器Ul的輸出端口連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的過(guò)溫度保護(hù)電路，其特征在于，所述的過(guò)溫度保護(hù)電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型的過(guò)溫度保護(hù)電路，其特征在于，所述的充放電過(guò)高溫保護(hù)單元包含一運(yùn)算放大器U2，所述運(yùn)算放大器U2的負(fù)極輸入端與溫度檢測(cè)單元的輸出端口 NTC信號(hào)連接，所述運(yùn)算放大器U2的正極輸入端連接至由電阻R2和電阻R4組成的分壓網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)依次串入電阻R6和開(kāi)關(guān)元件Q2接入地端，其中，所述開(kāi)關(guān)元件Q2的控制端與放電信號(hào)輸出端口 P+信號(hào)連接;所述運(yùn)算放大器U2的輸出端口通過(guò)二極管D2連接至外部信號(hào)端口 OTP，所述二極管D2的陽(yáng)極與運(yùn)算放大器U2的輸出端口連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型的過(guò)溫度保護(hù)電路，其特征在于，所述的開(kāi)關(guān)元件Ql和開(kāi)關(guān)元件Q2為三極管、MOS管或繼電器。
【文檔編號(hào)】H02H5/04GK205489676SQ201620196929
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月15日
【發(fā)明人】趙勛文, 朱立湘, 林軍, 尹志明, 李潤(rùn)朝
【申請(qǐng)人】惠州市藍(lán)微電子有限公司