CN107785966A - 具有短路和反接保护功能的电池充放电电路 - Google Patents
具有短路和反接保护功能的电池充放电电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107785966A CN107785966A CN201711108835.9A CN201711108835A CN107785966A CN 107785966 A CN107785966 A CN 107785966A CN 201711108835 A CN201711108835 A CN 201711108835A CN 107785966 A CN107785966 A CN 107785966A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- comparator
- oxide
- partial pressure
- semiconductor
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 51
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/0034—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using reverse polarity correcting or protecting circuits
-
- H02J7/0026—
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/00304—Overcurrent protection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及具有短路和反接保护功能的电池充放电电路，包括放电开关管（Q1）和充电开关管（Q2），两个开关管方向反向串联在一起；还包括比较器（U1），比较器（U1）的同相输入端连接输入电压分压支路；比较器（U1）的反相输入端连接开关管电压分压支路；所述输入电压分压支路用于并联输入电压；所述开关管电压分压支路用于并联两开关管电压；比较器（U1）的输出端与放电MOS管Q1的栅极相连。在瞬间反接或短路时导致的大电流的情况下，根据比较器的输出，使放电开关管截止，从而不会对电池以及接口造成损害，不会造成电池的功率损耗，从而能够确保电路正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及具有短路和反接保护功能的电池充放电电路。
背景技术
许多电池不允许反接，而短路更是绝大部分电路需要绝对避免的状况，因为在短路或反接状态下瞬间电流很大，容易对输出接头和电池造成损害，在电流过大的情况下不能实现瞬间、实时的保护，从而造成电路故障、不能正常工作甚至能够引起火灾等状况。因此，如何达到前述状态下电池和电路保护一直是业界的发展方向。目前，对于电路短路一般是采用保险丝的方式，在短路状态下产生的瞬间大电流会熔断保险丝，达到保护电路的目的。然而，这种方式在保护电路的同时也切断了电路，使得电路不能够正常工作，需要更换保险丝电路才能工作。
发明内容
本发明的目的是提供具有短路和反接保护功能的电池充放电电路，用以解决电路短路和反接时损坏电路的问题。
为实现上述目的，本发明的一种方案是：
一种具有短路和反接保护功能的电池充放电电路，主电路包括放电开关管（Q1）和充电开关管（Q2），两个开关管方向反向串联在一起；两个开关管连接在直流输入负极与直流输出负极之间；还包括一个控制单元，控制单元包括比较器（U1）；比较器（U1）的同相输入端连接输入电压分压支路；比较器（U1）的反相输入端连接开关管电压分压支路；所述输入电压分压支路用于并联输入电压；所述开关管电压分压支路用于并联两开关管电压；比较器（U1）的输出端与放电MOS管Q1的栅极相连。
作为本发明的进一步改进，放电MOS管（Q1）连接直流输入负极和充电MOS管Q2；充电MOS管Q2分别连接着直流输出负极和充电MOS管Q1。
作为本发明的进一步改进，所述开关管电压分压支路由第一电阻（R1）、第二电阻（R2）串联构成；所述输入电压分压支路由第三电阻（R3）、第四电阻（R4）串联构成；比较器（U1）的同相输入端连接第三电阻（R3）、第四电阻（R4）的串联点（a）；比较器（U1）的反相输入端连接第一电阻（R1）、第二电阻（R2）的串联点（b）。
作为本发明的进一步改进，所述放电开关管、充电开关管均为MOS管。
本发明的另一种方案是：一种具有短路和反接保护功能的电池充放电电路，主电路包括放电开关管（Q1）和充电开关管（Q2），两个开关管方向反向串联在一起；两个开关管连接在直流输入正极与直流输出正极之间；还包括一个控制单元，控制单元包括比较器（U1）；比较器（U1）的同相输入端连接开关管电压分压支路；比较器（U1）的反相输入端连接输入电压分压支路；所述输入电压分压支路用于并联输入电压；所述开关管电压分压支路用于并联两开关管电压；比较器（U1）的输出端与放电MOS管Q1的栅极相连。
作为本发明的进一步改进，放电MOS管（Q1）连接直流输出正极和充电MOS管Q2；充电MOS管Q2连接直流输入正极和充电MOS管Q1。
作为本发明的进一步改进，所述开关管电压分压支路由第一电阻（R1）、第二电阻（R2）串联构成；所述输入电压分压支路由第三电阻（R3）、第四电阻（R4）串联构成；比较器（U1）的同相输入端连接第一电阻（R1）、第二电阻（R2）的串联点（b）；比较器（U1）的反相输入端连接第三电阻（R3）、第四电阻（R4）的串联点（a）。
作为本发明的进一步改进，所述放电开关管、充电开关管均为MOS管。
本发明在瞬间反接或短路时导致的大电流的情况下，根据比较器的输出，使放电开关管截止，从而不会对电池以及接口造成损害，不会造成电池的功率损耗，从而能够确保电路正常运行。
附图说明
图1是实施例1的电路原理图；
图2是实施例2的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，一种具有短路和反接保护功能的电池充放电电路，主电路包括放电MOS管Q1和充电MOS管Q2，两个MOS管方向反向串联在一起。每个MOS管都自带有一个寄生二极管。两个MOS管连接在直流输入负极（即电池负极）与直流输出负极之间；放电MOS管Q1连接直流输入负极和充电MOS管Q2；充电MOS管Q2分别连接着直流输出负极和充电MOS管Q1。
还包括一个控制单元，控制单元包括比较器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4。比较器U1的同相输入端连接R3与R4之间的a点，比较器U1的反相输入端连接R1与R2之间的b点；R3、R4构成串联支路，且与电池并联；R1、R2也构成串联支路，与两个MOS管并联。比较器U1的输出端与放电MOS管Q1的栅极相连。
电路工作原理如下：
正常接线状态下，直流输入正负极有正常供电，U1同相输入端a点电压大于反相输入端b点电压，U1输出为高电平，放电MOS管Q1打开。
直流输出正负极短路状态下， a点的电压与b点的电压大小相等，比较器输出低电平，关闭放电MOS管Q1，实现短路保护功能。
反接状态时，即输出正负极与外接电池或电源极性反接时，输出负极电位大于输出正极，此时a点的电压小于b点的电压，比较器输出低电平，关闭放电MOS管Q1，实现短路保护功能。
实施例2
如图2所示，一种具有短路和反接保护功能的电池充放电电路，主电路包括放电MOS管Q1和充电MOS管Q2，两个MOS管方向反向串联在一起。每个MOS管都自带有一个寄生二极管。
与实施例1区别在于，两个MOS管连接在直流输入正极（即电池正极）与直流输出正极之间；即：放电MOS管Q1连接直流输出正极和充电MOS管Q2；充电MOS管Q2分别连接着直流输入正极和充电MOS管Q1。
本实施例也还包括一个控制单元，控制单元包括比较器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4。
与实施例1不同在于，比较器U1的同相输入端连接R1与R2之间的b点，比较器U1的反相输入端连接R3与R4之间的a点。R3、R4构成串联支路，且与电池并联；R1、R2也构成串联支路，与两个MOS管并联。比较器U1的输出端与放电MOS管Q1的栅极相连。
电路工作原理如下：
正常接线状态下，直流输入正负极有正常供电，U1同相输入端b点电压大于反相输入端a点电压，U1输出为高电平，放电MOS管Q1打开。
直流输出正负极短路状态下， a点的电压与b点的电压大小相等，比较器输出低电平，关闭放电MOS管Q1，实现短路保护功能。
反接状态时，即输出正负极与外接电池或电源极性反接时，输出负极电位大于输出正极，此时b点的电压小于a点的电压，比较器输出低电平，关闭放电MOS管Q1，实现短路保护功能。
实施例1与实施例2中，充放电电路采用MOS进行控制，作为其他实施方式，也可以采用其他类型的开关管。
以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.具有短路和反接保护功能的电池充放电电路，其特征在于，包括放电开关管（Q1）和充电开关管（Q2），两个开关管方向反向串联在一起；两个开关管连接在直流输入负极与直流输出负极之间；还包括一个控制单元，控制单元包括比较器（U1）；比较器（U1）的同相输入端连接输入电压分压支路；比较器（U1）的反相输入端连接开关管电压分压支路；所述输入电压分压支路用于并联输入电压；所述开关管电压分压支路用于并联两开关管电压；比较器（U1）的输出端与放电MOS管Q1的栅极相连。
2.根据权利要求1所述的具有短路和反接保护功能的电池充放电电路，其特征在于，放电MOS管（Q1）连接直流输入负极和充电MOS管Q2；充电MOS管Q2连接直流输出负极和充电MOS管Q1。
3.根据权利要求2所述的具有短路和反接保护功能的电池充放电电路，其特征在于，所述开关管电压分压支路由第一电阻（R1）、第二电阻（R2）串联构成；所述输入电压分压支路由第三电阻（R3）、第四电阻（R4）串联构成；比较器（U1）的同相输入端连接第三电阻（R3）、第四电阻（R4）的串联点（a）；比较器（U1）的反相输入端连接第一电阻（R1）、第二电阻（R2）的串联点（b）。
4.根据权利要求1或2或3所述的具有短路和反接保护功能的电池充放电电路，其特征在于，所述放电开关管、充电开关管均为MOS管。
5.具有短路和反接保护功能的电池充放电电路，其特征在于，主电路包括放电开关管（Q1）和充电开关管（Q2），两个开关管方向反向串联在一起；两个开关管连接在直流输入正极与直流输出正极之间；还包括一个控制单元，控制单元包括比较器（U1）；比较器（U1）的同相输入端连接开关管电压分压支路；比较器（U1）的反相输入端连接输入电压分压支路；所述输入电压分压支路用于并联输入电压；所述开关管电压分压支路用于并联两开关管电压；比较器（U1）的输出端与放电MOS管Q1的栅极相连。
6.根据权利要求5所述的具有短路和反接保护功能的电池充放电电路，其特征在于，放电MOS管（Q1）连接直流输出正极和充电MOS管Q2；充电MOS管Q2连接直流输入正极和充电MOS管Q1。
7.根据权利要求6所述的具有短路和反接保护功能的电池充放电电路，其特征在于，所述开关管电压分压支路由第一电阻（R1）、第二电阻（R2）串联构成；所述输入电压分压支路由第三电阻（R3）、第四电阻（R4）串联构成；比较器（U1）的同相输入端连接第一电阻（R1）、第二电阻（R2）的串联点（b）；比较器（U1）的反相输入端连接第三电阻（R3）、第四电阻（R4）的串联点（a）。
8.根据权利要求5或6或7所述的具有短路和反接保护功能的电池充放电电路，其特征在于，所述放电开关管、充电开关管均为MOS管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711108835.9A CN107785966A (zh) | 2017-11-11 | 2017-11-11 | 具有短路和反接保护功能的电池充放电电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711108835.9A CN107785966A (zh) | 2017-11-11 | 2017-11-11 | 具有短路和反接保护功能的电池充放电电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107785966A true CN107785966A (zh) | 2018-03-09 |
Family
ID=61433259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711108835.9A Withdrawn CN107785966A (zh) | 2017-11-11 | 2017-11-11 | 具有短路和反接保护功能的电池充放电电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107785966A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108155703A (zh) * | 2018-03-11 | 2018-06-12 | 深圳大力神科技有限公司 | 一种改进锂电池保护装置及其充电mos保护电路 |
| CN109167423A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-01-08 | 联合汽车电子有限公司 | 车载充电机与车载dcdc的电气集成装置 |
| CN110850314A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-28 | 湖南福德电气有限公司 | 一种具有防过充结构的充放电测试设备 |
| CN111934401A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-11-13 | 苏州赛芯电子科技有限公司 | 一种电池保护电路和锂电池系统 |
| WO2022052579A1 (zh) * | 2020-09-10 | 2022-03-17 | 苏州赛芯电子科技股份有限公司 | 电池保护系统和电池系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101944715A (zh) * | 2010-08-31 | 2011-01-12 | 深圳拓邦股份有限公司 | 负载短路保护电路 |
| CN205304222U (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-08 | 深圳市国耀电子科技股份有限公司 | 一种开关电源的保护电路 |
| CN106099842A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-11-09 | 青海绿草地新能源科技有限公司 | 一种反接或短路保护电路 |
| CN106712207A (zh) * | 2017-02-07 | 2017-05-24 | 长春工程学院 | 一种防反接防倒灌电池充电保护电路 |
-
2017
- 2017-11-11 CN CN201711108835.9A patent/CN107785966A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101944715A (zh) * | 2010-08-31 | 2011-01-12 | 深圳拓邦股份有限公司 | 负载短路保护电路 |
| CN205304222U (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-08 | 深圳市国耀电子科技股份有限公司 | 一种开关电源的保护电路 |
| CN106099842A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-11-09 | 青海绿草地新能源科技有限公司 | 一种反接或短路保护电路 |
| CN106712207A (zh) * | 2017-02-07 | 2017-05-24 | 长春工程学院 | 一种防反接防倒灌电池充电保护电路 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108155703A (zh) * | 2018-03-11 | 2018-06-12 | 深圳大力神科技有限公司 | 一种改进锂电池保护装置及其充电mos保护电路 |
| CN109167423A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-01-08 | 联合汽车电子有限公司 | 车载充电机与车载dcdc的电气集成装置 |
| CN110850314A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-28 | 湖南福德电气有限公司 | 一种具有防过充结构的充放电测试设备 |
| WO2022052579A1 (zh) * | 2020-09-10 | 2022-03-17 | 苏州赛芯电子科技股份有限公司 | 电池保护系统和电池系统 |
| CN111934401A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-11-13 | 苏州赛芯电子科技有限公司 | 一种电池保护电路和锂电池系统 |
| WO2022062532A1 (zh) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | 苏州赛芯电子科技股份有限公司 | 电池保护电路和锂电池系统 |
| US11967843B2 (en) | 2020-09-24 | 2024-04-23 | Suzhou Xysemi Electronic Technology Co., Limited | Battery protection circuit and lithium battery system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107785966A (zh) | 具有短路和反接保护功能的电池充放电电路 | |
| CN102684250B (zh) | 充放电控制电路以及电池装置 | |
| CN102545162B (zh) | 锂电池保护电路 | |
| CN103646805B (zh) | 一种直流断路器拓扑 | |
| CN105790236A (zh) | 一种直流电流关断装置及其控制方法 | |
| CN105553246B (zh) | 上下电驱动电路及其控制方法 | |
| CN103681039B (zh) | 一种高压直流断路器拓扑 | |
| CN204119020U (zh) | 一种pfc保护电路和空调器 | |
| CN103269166A (zh) | 具有预充电保护功能的变频器 | |
| CN110265982A (zh) | 一种基于lc缓冲限流电路的混合式直流断路器 | |
| WO2015081615A1 (zh) | 一种直流断路器 | |
| CN104009450A (zh) | 模块组合高压直流断路器 | |
| CN208001163U (zh) | 一种具有短路和反接保护功能的电池充放电电路 | |
| CN108092243B (zh) | 一种电容缓冲型混合式直流断路器 | |
| CN106602532A (zh) | 限流电路及其驱动方法、pmic保护系统和显示装置保护系统 | |
| CN106099842A (zh) | 一种反接或短路保护电路 | |
| CN104882877A (zh) | 一种高压直流断路器 | |
| CN105743059A (zh) | 一种基准源和电阻构成的输出过流保护电路 | |
| CN103647263A (zh) | 基于半控型电力电子器件的直流断路器 | |
| CN110739740B (zh) | 抗短路保护电路 | |
| CN206727724U (zh) | 带保护功能的主备直流电源 | |
| CN103178499A (zh) | 具有零伏充电功能的可充电电池保护电路 | |
| CN209497259U (zh) | 电池保护电路 | |
| CN205610214U (zh) | 一种直流电流关断装置 | |
| CN209402181U (zh) | 一种电池过放电保护电路、通信设备及电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180309 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |