[发明专利]一种级联电池保护电路在审
申请号: | 202011060827.3 | 申请日: | 2020-09-30 |
公开(公告)号: | CN112234671A | 公开(公告)日: | 2021-01-15 |
发明(设计)人: | 孙小波;沈正华;王兴禄 | 申请(专利权)人: | 重庆辉腾能源股份有限公司 |
主分类号: | H02J7/00 | 分类号: | H02J7/00;H01M10/42;H01M10/44 |
代理公司: | 重庆天成卓越专利代理事务所(普通合伙) 50240 | 代理人: | 王宏松 |
地址: | 400039 重庆市九龙坡区*** | 国省代码: | 重庆;50 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 级联 电池 保护 电路 | ||
1.一种级联电池保护电路,其特征在于:包括保护模块,所述保护模块锂电池保护数据输出端连接充放电控制电路保护数据输入端,所述保护模块包括n级串联的电池保护电路,每个所述电池保护电路均单独保护一组电池。
2.根据权利要求1所述的一种级联电池保护电路,其特征在于:所述充放电控制电路包括放电控制电路和充电控制电路,保护模块过充检测信号输出端连接充电控制电路过充检测信号输出端,充电控制电路执行信号输出端连接充电电路执行信号输入端,保护模块过放检测信号输出端连接充电控制电路过放检测信号输出端,放电控制电路执行信号输出端连接放电电路执行信号输入端。
3.根据权利要求2所述的一种级联电池保护电路,其特征在于:所述放电控制电路包括电阻R111,电阻R111一端连接保护模块锂电池过充检测信号输出端和二极管D111负极,二极管D111正极连接继电器JP1触点公共端,电阻R111另一端连接电阻R112一端和MOS管Q111栅极,MOS管Q111漏极和电阻R112另一端连接继电器JP1触点公共端,MOS管Q111源极连接继电器JP1绕组断开信号输入端,继电器JP1绕组正极端连接工作电源;继电器JP1常闭开关串联到放电电路中,当放电控制电路接收到保护模块过放检测信号时,继电器JP1绕组通电,继电器JP1常闭开关断开,通过继电器JP1常闭开关断开放电电路,停止放电。
4.根据权利要求3所述的一种级联电池保护电路,其特征在于:充电控制电路包括电阻R118,电阻R118一端连接保护模块锂电池过充检测信号输出端和二极管D115负极,二极管D115正极连接继电器JP2触点常闭端,电阻R118另一端连接电阻R117一端和MOS管Q114栅极,MOS管Q114源极和电阻R117另一端连接继电器JP2触点常闭端,MOS管Q114漏极连接继电器JP2绕组断开信号输入端,继电器JP2正极端连接工作电源;继电器JP2常闭开关串联到充电电路中,当充电控制电路接收到保护模块过充检测信号时,继电器JP2绕组通电,继电器JP2常闭开关断开,通过继电器JP2常闭开关断开充电电路,停止充电;
继电器JP2绕组断开信号输入端连接MOS管Q113漏极,MOS管Q113源极连接继电器JP2触点常开端、电阻R116一端、电阻R114一端和二极管D113一端,MOS管Q113栅极连接电阻R115一端,电阻R115另一端连接二极管D113另一端,电阻R116另一端连接二极管D114负极,二极管D114正极连接;
电阻R114另一端连接,MOS管Q112漏极连接继电器JP1绕组闭合信号输入端,MOS管Q112源极连接继电器JP1触点常开端、电阻R113一端和电阻R115另一端,电阻R113另一端连接二极管D112负极,二极管D112正极连接继电器JP1触点公共端。
5.根据权利要求4所述的一种级联电池保护电路,其特征在于:继电器JP2和继电器JP1均采用磁保持继电器。
6.根据权利要求1所述的一种级联电池保护电路,其特征在于:第n级电池保护电路包括高精度电池保护芯片ICn,所述高精度电池保护芯片ICn电源电压端连接电阻Rn-1一端和电容Cn一端,电阻Rn-1另一端连接电池组包BTn负极,第n电池组包正极连接高精度电池保护芯片ICn公共接地端和电容Cn另一端,高精度电池保护芯片ICn工作信号端连接电阻Rn-2一端,电阻Rn-2另一端连接高精度电池保护芯片ICn公共接地端;高精度电池保护芯片ICn过充检测输出端连接MOS管Qn-1栅极,MOS管Qn-1漏极连接电阻Rn-3一端,电阻Rn-3另一端连接三极管Qn-3基极,三极管Qn-3集电极连接二极管Dn-1正极,二极管Dn-1负极为该级电池保护电路过充信号输入端,二极管Dn-1负极连接负载电阻Rn-5一端,负载电阻Rn-5另一端为该级电池保护电路过充信号输出端;
高精度电池保护芯片ICn过放检测输出端连接MOS管Qn-2栅极,MOS管Qn-2漏极连接电阻Rn-4一端,电阻Rn-4另一端连接三极管Qn-4基极,三极管Qn-4集电极连接二极管Dn-2正极,二极管Dn-2负极为该级电池保护电路过放信号输入端,二极管Dn-2负极连接电阻Rn-6一端,电阻Rn-6另一端为该级电池保护电路过放信号输出端;MOS管Qn-2源极连接MOS管Qn-1源极,MOS管Qn-1源极为该级电池保护电路工作输出端;
第n-1级电池保护电路包括高精度电池保护芯片IC(n-1),所述高精度电池保护芯片IC(n-1)电源电压端连接电阻R(n-1)-1一端和电容C(n-1)一端,电阻R(n-1)-1另一端连接电池组包BT(n-1)负极,电池组包BT(n-1)正极连接高精度电池保护芯片IC(n-1)公共接地端和电容C(n-1)另一端,高精度电池保护芯片IC(n-1)工作信号端连接电阻R(n-1)-2一端,电阻R(n-1)-2另一端连接高精度电池保护芯片IC(n-1)公共接地端;高精度电池保护芯片IC(n-1)过充检测输出端连接MOS管Q(n-1)-1栅极,MOS管Q(n-1)-1漏极连接电阻R(n-1)-3一端,电阻R(n-1)-3另一端连接三极管Q(n-1)-3基极,三极管Q(n-1)-3集电极连接二极管D(n-1)-1正极,二极管D(n-1)-1负极为该级电池保护电路过充信号输入端,二极管D(n-1)-1负极连接负载电阻R(n-1)-5一端,负载电阻R(n-1)-5另一端为该级电池保护电路过充信号输出端;
高精度电池保护芯片IC(n-1)过放检测输出端连接MOS管Q(n-1)-2栅极,MOS管Q(n-1)-2漏极连接电阻R(n-1)-4一端,电阻R(n-1)-4另一端连接三极管Q(n-1)-4基极,三极管Q(n-1)-4集电极连接二极管D(n-1)-2正极,二极管D(n-1)-2负极为该级电池保护电路过放信号输入端,二极管D(n-1)-2负极连接负载电阻R(n-1)-6一端,负载电阻R(n-1)-6另一端为该级电池保护电路过放信号输出端;MOS管Q(n-1)-2源极连接MOS管Q(n-1)-1源极,MOS管Q(n-1)-1源极为该级电池保护电路工作输出端;
第n-2级电池保护电路包括高精度电池保护芯片IC(n-2),所述高精度电池保护芯片IC(n-2)电源电压端连接电阻R(n-2)-1一端和电容C(n-2)一端,电阻R(n-2)-1另一端连接电池组包BT(n-2)负极,电池组包BT(n-2)正极连接高精度电池保护芯片IC(n-2)公共接地端和电容C(n-2)另一端,高精度电池保护芯片IC(n-2)工作信号端连接电阻R(n-2)-2一端,电阻R(n-2)-2另一端连接高精度电池保护芯片IC(n-2)公共接地端;高精度电池保护芯片IC(n-2)过充检测输出端连接MOS管Q(n-2)-1栅极,MOS管Q(n-2)-1漏极连接电阻R(n-2)-3一端,电阻R(n-2)-3另一端连接三极管Q(n-2)-3基极,三极管Q(n-2)-3集电极连接二极管D(n-2)-1正极,二极管D(n-2)-1负极为该级电池保护电路过充信号输入端,二极管D(n-2)-1负极连接负载电阻R(n-2)-5一端,负载电阻R(n-2)-5另一端为该级电池保护电路过充信号输出端;
高精度电池保护芯片IC(n-2)过放检测输出端连接MOS管Q(n-2)-2栅极,MOS管Q(n-2)-2漏极连接电阻R(n-2)-4一端,电阻R(n-2)-4另一端连接三极管Q(n-2)-4基极,三极管Q(n-2)-4集电极连接二极管D(n-2)-2正极,二极管D(n-2)-2负极为该级电池保护电路过放信号输入端,二极管D(n-2)-2负极连接电阻R(n-2)-6一端,负载电阻R(n-2)-6另一端为该级电池保护电路过放信号输出端;MOS管Q(n-2)-2源极连接MOS管Q(n-2)-1源极,MOS管Q(n-2)-1源极为该级电池保护电路工作输出端;
……;
第二级电池保护电路包括高精度电池保护芯片IC2,所述高精度电池保护芯片IC2电源电压端连接电阻R2-1一端和电容C2一端,电阻R2-1另一端连接电池组包BT2负极,电池组包BT2正极连接高精度电池保护芯片IC2公共接地端和电容C2另一端,高精度电池保护芯片IC2工作信号端连接电阻R2-2一端,电阻R2-2另一端连接高精度电池保护芯片IC2公共接地端;高精度电池保护芯片IC2过充检测输出端连接MOS管Q2-1栅极,MOS管Q2-1漏极连接电阻R2-3一端,电阻R2-3另一端连接三极管Q2-3基极,三极管Q2-3集电极连接二极管D2-1正极,二极管D2-1负极为过充信号输入端,二极管D2-1负极连接负载电阻R2-5一端,负载电阻R2-5另一端为该级电池保护电路过充信号输出端;
高精度电池保护芯片IC2过放检测输出端连接MOS管Q2-2栅极,MOS管Q2-2漏极连接电阻R2-4一端,电阻R2-4另一端连接三极管Q2-4基极,三极管Q2-4集电极连接二极管D2-2正极,二极管D2-2负极为过放信号输入端,二极管D2-2负极连接负载电阻R2-6一端,负载电阻R2-6另一端为该级电池保护电路过放信号输出端;MOS管Q2-2源极连接MOS管Q2-1源极,MOS管Q2-1源极为该级电池保护电路工作输出端;
第一级电池保护电路包括高精度电池保护芯片IC1,所述高精度电池保护芯片IC1电源电压端连接电阻R1-1一端和电容C1一端,电阻R1-1另一端连接电池组包BT1负极,电池组包BT1正极连接高精度电池保护芯片IC1公共接地端、电容C1另一端、电阻R1-7一端和电阻R1-8一端,高精度电池保护芯片IC1工作信号端连接电阻R1-2一端,电阻R1-2另一端连接电阻R1-7另一端和电阻R1-8另一端;高精度电池保护芯片IC1过充检测输出端连接MOS管Q1-1栅极,MOS管Q1-1漏极连接电阻R1-3一端,电阻R1-3另一端连接三极管Q1-3基极,三极管Q1-3集电极连接二极管D1-1正极,二极管D1-1负极为该级电池保护电路过充信号输入端,二极管D1-1负极连接负载电阻R1-5一端,负载电阻R1-5另一端为该级电池保护电路过充信号输出端;
高精度电池保护芯片IC1过放检测输出端连接MOS管Q1-2栅极,MOS管Q1-2漏极连接电阻R1-4一端,电阻R1-4另一端连接三极管Q1-4基极,三极管Q1-4集电极连接二极管D1-2正极,二极管D1-2负极为该级电池保护电路过充信号输入端,二极管D1-2负极连接负载电阻R1-6一端,负载电阻R1-6另一端为该级电池保护电路过放信号输出端;MOS管Q1-2源极连接MOS管Q1-1源极,MOS管Q1-1源极连接电阻R1-4另一端;
第n级电池保护电路的三极管Qn-3发射极连接电池组包BTn负极,三极管Qn-4发射极连接电池组包BTn负极,第n级电池保护电路的过放信号输入端为第二过放信号检测端,第n级电池保护电路的过放信号输出端连接第n-1级电池保护电路的过放信号输入端;第n级电池保护电路的过充信号输入端为第二过充信号检测端,第n级电池保护电路的过充信号输出端连接第n-1级电池保护电路的过充信号输入端;
第n-1级电池保护电路的三极管Q(n-1)-3发射极和三极管Q(n-1)-4发射极均连接第n级电池保护电路的工作输出端,第n-1级电池保护电路的过放信号输出端连接第n-2级电池保护电路的过放信号输入端,第n-1级电池保护电路的过充信号输出端连接第n-2级电池保护电路的过充信号输入端;
第n-2级电池保护电路的三极管Q(n-2)-3发射极和三极管Q(n-2)-4发射极均连接第n-1级电池保护电路的工作输出端,第n-2级电池保护电路的过放信号输出端连接第n-3级电池保护电路的过放信号输入端,第n-2级电池保护电路的过充信号输出端连接第n-3级电池保护电路的过充信号输入端;
……;
第二级电池保护电路的三极管Q2-3发射极和三极管Q2-4发射极均连接第三级电池保护电路的工作输出端,第二级电池保护电路的过放信号输出端连接第一级电池保护电路的过放信号输入端,第二级电池保护电路的过充信号输出端连接第一级电池保护电路的过充信号输入端;
第一级电池保护电路的三极管Q1-3发射极和三极管Q1-4发射极均连接第二级电池保护电路的工作输出端,第一级电池保护电路的过放信号输出端为保护模块锂电池过放保护数据输出端,第一级电池保护电路的过充信号输出端为保护模块锂电池过充保护数据输出端。
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