[发明专利]一种电池限流保护电路及电池限流保护方法

说明书

本发明提供了一种电池限流保护电路及电池限流保护方法，该电池限流保护电路包括：与电池串联的限流电阻；参考电压发生器，用于生成参考电压信号；差分放大器，其连接所述限流电阻和所述参考电压发生器，将所述限流电阻上的电压降与所述参考电压信号作为输入进行差分放大；MOSFET，其连接所述限流电阻的输出端和所述差分放大器的输出端，其基于所述差分放大器的输出控制流经限流电阻的电池输出电流。本发明提供的由全分立元件构成的电池限流保护电路，可以在较低的采样限流电阻值时，同样达到以前使用集成电路放大器才能达到的电流采样信号分辨精度及保护电路控制，同时增加保护电路的安全性，达到更高的防爆安全保护等级。

技术领域

本发明涉及电池保护技术领域，特别涉及一种电池限流保护电路及电池限流保护方法。

背景技术

现有的电池限流保护电路一般是由集成电路放大器和采样电路等构成的，或者是由较大的采样限流电阻构成的限流保护电路。但在防爆要求等级比较高，且电流输出比较大时，上述电路均无法满足防爆要求。其缺陷主要有：1、集成电路本身易出现击穿等故障，属于防爆标准中的非可靠器件；2、较大的采样限流电阻在输出电流比较大的时候，电路效率较低，而且会在采样限流电阻上产生较大的热量，对电阻的额定功率要求较高；尤其是在短路等故障状态下，会大量的发热，造成元件温度过高，甚至超出防爆设备的温度等级要求，带来较严重的安全隐患。

因此，需要一种防爆等级高、发热小、电源效率高的电池限流保护电路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池限流保护电路，在同样甚至更低的电路损耗下提高防爆等级。

根据本发明的一方面，提供一种电池限流保护电路，所述电池限流保护电路包括：

与电池串联的限流电阻；

参考电压发生器，用于生成参考电压信号；

差分放大器，其连接所述限流电阻和所述参考电压发生器，将所述限流电阻上的电压降与所述参考电压信号作为输入进行差分放大；

金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET控制电路，其连接所述限流电阻的输出端和所述差分放大器的输出端，其基于所述差分放大器的输出通过控制MOSFET来控制流经限流电阻的电池输出电流。

优选地，所述MOSFET控制电路包括：所述MOSFET及其驱动电路；所述MOSFET连接所述限流电阻的输出端，所述驱动电路连接所述差分放大器的输出端，其用于基于所述差分放大器的输出驱动所述MOSFET。

优选地，所述差分放大器为一对三极管和一对MOSFET构成的差动电路，所述参考电压发生器与所述一对MOSFET中一个MOSFET的栅极连接，所述限流电阻与所述一对MOSFET中的另外一个MOSFET的栅极连接。

优选地，所述电池限流保护电路还包括：关断控制电路，其用于当所述电池输出电流高于预定值，使得所述MOSFET上的消耗功率和/或电压不断增大而超过预定值时，关断所述MOSFET。

优选地，所述关断控制电路感测所述MOSFET的源极和漏极之间的电压，在该电压高于预定值时，关断所述MOSFET。

优选地，所述限流电阻的阻值为10mΩ-100mΩ。

优选地，所述MOSFET基于所述差分放大器的输出，通过增大其导通电阻来减少输出电流。

优选地，所述电池限流保护电路的元件为全分立元件。

根据本发明的另一方面，提供一种电池保护限流方法，该方法包括以下步骤：利用差分放大器将于电池串联的限流电阻上的电压降与参考电压信号相比较，当限流电阻上的电压降超过参考电压信号时，差分放大器驱动连接在限流电阻的输出端的MOSFET减小输出电流。