CN109245245B - 一种电池的防反向充电电路及电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池技术领域，公开了一种电池的防反向充电电路及电池管理系统。其中，该电池的防反向充电电路包括：隔离电路，包括隔离输入端与隔离输出端；保护电路，包括保护输入端与保护输出端，保护输入端与隔离输出端连接；充放电电路，与保护电路的保护输出端连接；当隔离电路的隔离输入端被施加反向充电电压时，隔离电路导通，使得保护电路处于导通状态，以使得充放电电路处于断开状态，以切断反向充电回路。本发明实施例提供的电池的防反向充电电路及电池管理系统，在对于电池的防反向充电上，既无需依赖防反接的接头的结构设计，又可以避免因反向充电电流直接加在用于防反向充电的器件上而造成元器件损坏，提高电池的使用安全。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池的防反向充电电路及电池管理系统。
背景技术
电池作为能量来源是各种电子设备运行的必要部件。例如，以飞行器，如无人机为例，通过电池为无人机的各个系统提供电能，以保证无人机的飞行及在飞行过程的航拍等。在电池的应用中，通常都会配置有电池保护电路，以为电池提供过放电、过充电、过电流、过温度等保护功能。在电池的使用中还有存在一种比较常见的问题，就是反向充电的情况。例如，飞行器的电机减速的时候会产生较大的反向电动势(反向充电电压)，瞬间会产生反向充电的电流，或者电池的充电器反接而产生反向充电电压。而反向充电可能导致线路中的元器件等损坏，电路工作异常，甚至导致无人机炸机等事故。
因此，为了防止反向充电而烧坏元器件，通常在电池保护电路中有具备防止反向充电的功能，以保证电池安全使用。目前，一般的防反向充电的功能通常采用以下方式实现：1、电池的接口部分采用防反接的接头；2、在电池正负极输出端口直接加反向肖特基二极管。
在实现本发明过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：1、对于采用防反接接头的方式而言，依靠的是接头的结构设计，当由于外部因素等导致接头在结构上出现问题时，则防反向充电的保护完全失效；2、采用直接加反向肖特基二极管的方式虽然克服了上述缺陷，但是当由于充电器接反导致反向充电时，该方式则存在烧坏元器件的风险。因为在充电器接反的时候，反向电流直接由肖特基二极管上流过，如果肖特基二极管的耐电流小于充电器的充电电流则就会烧坏肖特基二极管，从而进一步导致其它元器件损坏。
发明内容
本发明实施例目的旨在提供一种电池的防反向充电电路及电池管理系统，在对于电池的防反向充电上，既无需依赖防反接的接头的结构设计，又可以避免因反向充电电流直接加在用于防反向充电的器件上而造成元器件损坏，提高电池的使用安全。
本发明实施例公开了以下技术方案：
在第一方面，本发明实施例提供了一种电池的防反向充电电路，包括：
隔离电路，包括隔离输入端与隔离输出端；
保护电路，包括保护输入端与保护输出端，所述保护输入端与所述隔离输出端连接；
充放电电路，与所述保护电路的保护输出端连接；
当所述隔离电路的隔离输入端被施加反向充电电压时，所述隔离电路导通，使得所述保护电路处于导通状态，以使得所述充放电电路处于断开状态，以切断反向充电回路。
在一些实施例中，所述隔离电路包括隔离二极管，所述隔离二极管的阳极作为所述隔离电路的隔离输入端与所述电池的输出负极连接，所述隔离二极管的阴极作为所述隔离电路的隔离输出端与所述保护电路的保护输入端连接，并且，所述隔离输出端还与所述电池的输出正极连接；
其中，所述电池的输出正极为电池的正极充电端口，所述电池的输出负极为电池的负极充电端口。
在一些实施例中，所述保护电路包括第一MOS管和第一电阻；
所述第一电阻的一端与所述隔离电路连接，并且，所述第一电阻的一端还与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一电阻的另一端与所述第一MOS管的源极连接，所述第一MOS管的源极还与所述电池的输出正极连接，所述第一MOS管的漏极与所述充放电电路连接。
在一些实施例中，所述保护电路还包括第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阳极与所述第一MOS管的源极连接，所述第一稳压二极管的阴极与所述第一MOS管的栅极连接；
所述第一稳压二极管用于稳定所述第一MOS管栅源极的电压，以保护所述第一MOS管。
在一些实施例中，所述保护电路还包括第二电阻，所述第二电阻与所述第一电阻串联连接，所述第二电阻的一端与所述第一MOS管的栅极连接，所述第二电阻的另一端作为所述保护电路的保护输入端与所述隔离电路连接；
所述第二电阻用于限流，以保护所述第一MOS管。
在一些实施例中，所述充放电电路包括放电电路和充电电路；
所述放电电路与所述保护电路的保护输出端连接，并且，所述放电电路与所述充电电路串联连接在所述电池的正极与所述电池的输出正极之间；
当所述保护电路处于导通状态时，所述放电电路工作在断开状态，以切断所述反向充电回路。
在一些实施例中，所述放电电路包括第二MOS管、第三电阻和第四电阻；
所述第三电阻的一端连接于所述电池的输出正极，并且，所述第三电阻还与所述第二MOS管的源极连接，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接，并且，所述第三电阻的另一端还与所述第二MOS管的栅极连接，所述第二MOS管的漏极与所述充电电路连接，所述第四电阻的另一端连接于放电驱动端，其中，所述放电驱动端为用于施加放电驱动电压的端口；
当所述保护电路处于导通状态时，所述第二MOS管断开，以切断所述反向充电回路。
在一些实施例中，所述放电电路还包括第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的阳极与所述第二MOS管的源极连接，所述第二稳压二极管的阴极与所述第二MOS管的栅极连接；
所述第二稳压二极管用于稳定所述第二MOS管栅源极的电压，以保护所述第二MOS管。
在一些实施例中，所述充电电路包括第三MOS管、第五电阻和第六电阻；
所述第五电阻的一端连接于所述电池的正极，并且，所述第五电阻还与所述第三MOS管的源极连接，所述第五电阻的另一端与所述第六电阻的一端连接，并且，所述第五电阻的另一端还与所述第三MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的漏极与所述放电电路连接，所述第六电阻的另一端连接于充电驱动端，其中，所述充电驱动端为用于施加充电驱动电压的端口。
在一些实施例中，所述充电电路还包括第三稳压二极管，所述第三稳压二极管的阳极与所述第三MOS管的源极连接，所述第三稳压二极管的阴极与所述第三MOS管的栅极连接；
所述第三稳压二极管用于稳定所述第三MOS管栅源极的电压，以保护所述第三MOS管。
在第二方面，本发明实施例提供了一种电池管理系统，包括电池及如上所述的电池的防反向充电电路，所述电池的防反向充电电路与所述电池连接。
在本发明各个实施例中，当电池的防反向充电电路的隔离电路的隔离输入端被施加反向充电电压时，该隔离电路导通，使得电池的防反向充电电路的保护电路处于导通状态，从而使得电池的防反向充电电路的充放电电路处于断开状态，以切断反向充电回路，从而防止电池的反向充电，该电池的防反向充电电路既无需依赖防反接的接头的结构设计，又可以避免因反向充电电流直接加在用于防反向充电的器件上而造成元器件损坏，提高电池的使用安全。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的一种电池的防反向充电电路的电路结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种电池的防反向充电电路的电路图；
图3是本发明实施例提供的另一种电池的防反向充电电路的电路图；
图4是本发明实施例提供的另一种电池的防反向充电电路的电路图；
图5是本发明实施例提供的一种电池管理系统的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1是本发明实施例提供一种电池的防反向充电电路的示意图。其中，该电池的防反向充电电路100包括：隔离电路10、保护电路20以及充放电电路30。其中，隔离电路10与保护电路20连接，保护电路20与充放电电路30连接。
具体的，隔离电路10包括隔离输入端101与隔离输出端102；保护电路20包括保护输入端201与保护输出端202。该保护电路20的保护输入端201与隔离电路10的隔离输入端101连接，保护电路20的保护输出端202与充放电电路30连接。
当该隔离电路10的隔离输入端101被施加反向充电电压时，该隔离电路10导通，使得该保护电路20处于导通状态，从而使得该充放电电路30处于断开状态。其中，充放电电路30作为电池的充放电主回路的开关，用于控制电池的充放电主回路的通断。当充放电电路30处于断开状态时，则切断反向充电回路，截断反向充电电流，从而防止电池的反向充电，以保护电池及电池的防反向充电电路100。
其中，充电器反接以及配置有该电池的飞行器的电机减速等情况，均可产生反向充电电压，进而使得该反向充电电压施加于隔离电路10的隔离输入端101。
例如，当充电器的正极接到电池的输出负极，也即接到电池的负极充电端口，充电器的负极接到电池的输出正极，也即接到电池的正极充电端口时，则会引起电池的反向充电。
需要说明的是，上述电池可以为任何类型的电池，如锂电池、镉镍电池、镍氢电池、铅酸电池等等。并且该电池为由若干个单体电池串联而成。电池采用若干个单体电池串联而成以便于满足各种用电设备的供电需求。例如，满足无人机等飞行器的电机升空的功率需要。例如，该电池包括有4个或4个以上的单体电池，该4个或4个以上的单体电池串联连接，以满足不同的供电需求。与之适应的，用于为该电池充电的充电器的电压大于16V，以保证电池的正常充电。
通过本发明实施例提供的电池的防反向充电电路100可以实现防止电池反向充电，以保护电池。并且，在对于电池的防反向充电上，该电池的防反向充电电路100既无需依赖防反接的接头的结构设计，又可以避免因反向充电电流直接加在用于防反向充电的器件上而造成元器件损坏，提高电池的使用安全。
请参阅图2，为本发明实施例提供的电池的防反向充电电路的电路图。下面结合图2对本发明实施例提供的电池的防反向充电电路100及电池的防反向充电电路100中的隔离电路10、保护电路20及充放电电路30进行详细说明。
如图2所示，该隔离电路10包括隔离二极管D1。其中，所述隔离二极管D1的阳极作为所述隔离电路10的隔离输入端101与所述电池的输出负极PACK-连接，所述隔离二极管D1的阴极作为所述隔离电路10的隔离输出端102与所述保护电路20的保护输入端201连接，并且，所述隔离输出端102还与所述电池的输出正极PACK+连接。
其中，所述电池的输出负极PACK-为电池的负极充电端口，并且，电池的输出负极PACK-也为电池的负极输出端。此外，与之相应地，电池还包括有电池的输出正极PACK+，该电池的输出正极PACK+为电池的正极充电端口，并且，电池的输出正极PACK+也为电池的正极输出端。
当电池放电时，放电电流由电池的输出正极PACK+经用电设备等负载回到电池的输出负极PACK-。
当电池正常充电时，以外接充电器为例，充电器的正极连接电池的输出正极PACK+，也即电池的输出正极PACK+输入高电压，充电器的负极连接电池的输出负极PACK-，也即电池的输出负极PACK-输入低电压，即隔离二极管D1的阳极输入低电压。此时，隔离二极管D1的阳极的电压小于隔离二极管D1的阴极的电压，从而使得隔离二极管D1反向阻断，使得所述保护电路20处于断开状态，以使得所述充放电电路30处于导通状态，进而充电电流由电池的输出正极PACK+流入电池，以为电池充电。
而当反向充电时，以外接充电器为例，充电器的负极连接电池的输出正极PACK+，也即电池的输出正极PACK+输入低电压，充电器的正极连接电池的输出负极PACK-，也即电池的输出负极PACK-输入高电压，即隔离二极管D1的阳极输入高电压。此时，隔离二极管D1的阳极的电压大于隔离二极管D1的阴极的电压，从而使得隔离二极管D1正向导通，使得所述保护电路20处于导通状态，以使得所述充放电电路30处于断开状态，进而阻止反向充电电流流入电池，以保护电池，提高电池的实用安全。
由于隔离二极管D1的响应时间很短，采用该隔离二极管D1可以有效的提高电池的防反向充电电路100的响应速度。而较快的反应速度可以有效的防止反向充电时，电压的突变及尖峰电压，可以有效的防护电池及电池的防反向充电电路100不受损坏。此外，隔离二极管D1的成本低廉，可以有效的节约成本。
需要说明的是，该隔离二极管D1可以为任何合适的二极管，只要能够实现单向导通即可，也即正向导通，反向阻断。例如，该隔离二极管D1可以为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管)等等。
在一些实现方式中，该隔离二极管D1可以为型号为1N4148WS的小信号开关二极管等。
保护电路20包括第一MOS管Q1和第一电阻R1。其中，第一MOS管Q1为NMOS管。所述第一电阻R1的一端与所述隔离电路10连接，并且，所述第一电阻R1的一端还与所述第一MOS管Q1的栅极(G极)连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第一MOS管Q1的源极(S极)连接，所述第一MOS管Q1的源极(S极)还与所述电池的输出正极PACK+连接，所述第一MOS管Q1的漏极(D极)与所述充放电电路30连接。
其中，第一电阻R1起分压的作用。第一电阻R1的阻值可以根据需要进行调整，以适应不同的电路。例如，该第一电阻R1可以为10MΩ、15MΩ等。
当电池正常充电时，隔离二极管D1断开，此时，第一MOS管Q1的栅极与第一MOS管Q1源极短接在一起，也即第一MOS管Q1的栅极电压与第一MOS管Q1源极电压相等，第一MOS管Q1断开，以使得所述充放电电路30处于导通状态，进而充电电流由电池的输出正极PACK+流入电池，以为电池充电。
而当反向充电时，隔离二极管D1导通，此时，由于第一电阻R1的分压作用，使得第一MOS管Q1的栅极电压大于第一MOS管Q1源极电压，从而第一MOS管Q1导通，以使得所述充放电电路30处于断开状态，进而阻止反向充电电流流入电池，以保护电池，提高电池的实用安全。
由于第一MOS管Q1具有响应快、成本低廉等特点，因此，可以进一步提高电池的防反向充电电路100的响应速度，以及降低成本。
在一些实现方式中，该第一MOS管Q1可以为型号为2N7002ET1G的MOS管等。
在一些实施例中，为了进一步保护电池的防反向充电电路100中的元器件，如第一MOS管Q1，该保护电路20还包括：第一稳压二极管ZD1以及第二电阻R2，具体可参见图3。
如图3所示，所述第一稳压二极管ZD1的阳极与所述第一MOS管Q1的源极连接，所述第一稳压二极管ZD1的阴极与所述第一MOS管Q1的栅极连接。
所述第一稳压二极管ZD1用于稳定所述第一MOS管Q1栅源极的电压，防止过高的栅源极电压而损坏第一MOS管Q1，以便保护所述第一MOS管Q1。
其中，第一稳压二极管ZD1的稳压范围取决于第一MOS管Q1的栅源极耐压值。为了保护第一MOS管Q1，第一稳压二极管ZD1的稳压范围小于第一MOS管Q1的栅源极耐压值。
需要说明的是，该第一稳压二极管ZD1可以为任何合适的二极管，只要能实现稳压功能即可。例如，该第一稳压二极管ZD1可以为型号为BZX384-C16的稳压二极管。
所述第二电阻R2与所述第一电阻R1串联连接，所述第二电阻R2的一端与所述第一MOS管Q1的栅极连接，所述第二电阻R2的另一端作为所述保护电路20的保护输入端201与所述隔离电路10连接。
所述第二电阻R2用于限流，防止电流过大损坏第一MOS管Q1，以便保护所述第一MOS管Q1。
第二电阻R2的阻值可以根据需要进行调整，以适应不同的电路。例如，该第二电阻R2可以为10kΩ、15kΩ等。
请复参阅图2，该充放电电路30包括放电电路301和充电电路302。所述放电电路301与所述保护电路20的保护输出端202连接，并且，所述放电电路301与所述充电电路302串联连接在所述电池的正极B+与所述电池的输出正极PACK+之间。
其中，电池的正极B+为电池的总正端，也即为电池组的最高电压端。此外，与之相应地，电池还包括电池的负极B-，该电池的负极B-为电池的总负端，也即为电池组的最低电压端。
当所述保护电路20处于导通状态时，所述放电电路301工作在断开状态，以切断所述反向充电回路，阻止反向充电电流流入电池，以实现防止电池反向充电。
其中，所述放电电路301包括第二MOS管Q2、第三电阻R3和第四电阻R4。
其中，第二MOS管Q2为NMOS管。所述第三电阻R3的一端连接于所述电池的输出正极PACK+，并且，所述第三电阻R3还与所述第二MOS管Q2的源极连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第四电阻R4的一端连接，并且，所述第三电阻R3的另一端还与所述第二MOS管Q2的栅极连接，所述第二MOS管Q2的漏极与所述充电电路302连接，所述第四电阻R4的另一端连接于放电驱动端DSG。
其中，所述放电驱动端DSG为用于施加放电驱动电压的端口。在正常充放电情况下，当放电驱动端DSG被施加的放电驱动电压为高电压时，第二MOS管Q2导通。
当所述保护电路20处于导通状态时，所述第二MOS管Q2断开，以切断所述反向充电回路，阻止反向充电电流流入电池，以实现防止电池反向充电。
其中，第三电阻R3起分压的作用。第三电阻R3的阻值可以根据需要进行调整，以适应不同的电路。例如，该第三电阻R3可以为10MΩ、15MΩ等。
所述第四电阻R4用于限流，防止电流过大损坏第二MOS管Q2，以便保护所述第二MOS管Q2。第四电阻R4的阻值可以根据需要进行调整，以适应不同的电路。例如，该第四电阻R4可以为10kΩ、15kΩ等。
在一些实施例中，为了进一步保护电池的防反向充电电路100中的元器件，如第二MOS管Q2，该放电电路301还包括：第二稳压二极管ZD2，具体可参见图3。
如图3所示，所述第二稳压二极管ZD2的阳极与所述第二MOS管Q2的源极连接，所述第二稳压二极管ZD2的阴极与所述第二MOS管Q2的栅极连接。
所述第二稳压二极管ZD2用于稳定所述第二MOS管Q2栅源极的电压，防止过高的栅源极电压而损坏第二MOS管Q2，以便保护所述第二MOS管Q2。
其中，第二稳压二极管ZD2的稳压范围取决于第二MOS管Q2的栅源极耐压值。为了保护第二MOS管Q2，第二稳压二极管ZD2的稳压范围小于第二MOS管Q2的栅源极耐压值。
需要说明的是，该第二稳压二极管ZD2可以为任何合适的二极管，只要能实现稳压功能即可。例如，该第二稳压二极管ZD2可以为型号为BZX384-C16的稳压二极管。
请复参阅2，所述充电电路包括第三MOS管Q3、第五电阻R5和第六电阻R6。
其中，第三MOS管Q3为NMOS管。所述第五电阻R5的一端连接于所述电池的正极B+，并且，所述第五电阻R5还与所述第三MOS管Q3的源极连接，所述第五电阻R5的另一端与所述第六电阻R6的一端连接，并且，所述第五电阻R5的另一端还与所述第三MOS管Q3的栅极连接，所述第三MOS管Q3的漏极与所述放电电路301连接，所述第六电阻R6的另一端连接于充电驱动端CHG。
其中，所述充电驱动端CHG为用于施加充电驱动电压的端口。在正常充放电情况下，当充电驱动端CHG被施加的充电驱动电压为高电压时，第三MOS管Q3导通。
其中，第五电阻R5起分压的作用。第五电阻R5的阻值可以根据需要进行调整，以适应不同的电路。例如，该第五电阻R5可以为10MΩ、15MΩ等。
所述第六电阻R6用于限流，防止电流过大损坏第三MOS管Q3，以便保护所述第三MOS管Q3。第六电阻R6的阻值可以根据需要进行调整，以适应不同的电路。例如，该第六电阻R6可以为10kΩ、15kΩ等。
在一些实施例中，为了进一步保护电池的防反向充电电路100中的元器件，如第三MOS管Q3，该充电电路302还包括：第三稳压二极管ZD3，具体可参见图3。
如图3所示，所述第三稳压二极管ZD3的阳极与所述第三MOS管Q3的源极连接，所述第三稳压二极管ZD3的阴极与所述第三MOS管Q3的栅极连接。
所述第三稳压二极管ZD3用于稳定所述第三MOS管Q3栅源极的电压，防止过高的栅源极电压而损坏第三MOS管Q3，以便保护所述第三MOS管Q3。
其中，第三稳压二极管ZD3的稳压范围取决于第三MOS管Q3的栅源极耐压值。为了保护第三MOS管Q3，第三稳压二极管ZD3的稳压范围小于第三MOS管Q3的栅源极耐压值。
需要说明的是，该第三稳压二极管ZD3可以为任何合适的二极管，只要能实现稳压功能即可。例如，该第三稳压二极管ZD3可以为型号为BZX384-C16的稳压二极管。
请复参阅图2，所示电池的防反向充电电路100还包括检测电阻SENSE。该检测电阻SENSE连接在所述电池的负极B-与所述电池的输出负极PACK-之间。并且，该电池的负极B-接地GND。该检测电阻SENSE用于检测电池充放电时，回路中的电流、以及施加于检测电阻SENSE两端的电压等。
以下是本发明实施例提供的电池的防反向充电电路100的工作原理：
请参阅图2或图3，当电池正常充电或放电的时候，由于隔离二极管D1的反向阻断，所以第一MOS管Q1的栅极电压等于第一MOS管Q1源极电压，故第一MOS管Q1处于断开状态。充电驱动端CHG和放电驱动端DSG均被施加一个高电压，该高电压高于电池的正极B+的电压，通常会高于12V左右，该高电压也有可能是其它高于电池的正极B+电压的电压值，此时，第二MOS管Q2栅极电压基本等于放电驱动端DSG的驱动电压，第三MOS管Q3栅极电压基本等于充电驱动端CHG的驱动电压，以驱动放电电路301中的第二MOS管Q2和充电电路302中的第三MOS管Q3导通。电池的输出正极PACK+的电压基本等于电池的正极B+的电压，其中，由于第二MOS管Q2、第三MOS管Q3在有电流流过的时候会有一些压降，由于第二MOS管Q2以及第三MOS管Q3导通，因此电池可以正常的充放电。
当反向充电的时候，例如充电器反接的时候，即电池的输出负极PACK-输入高电压，电池的输出正极PACK+输入低电压。此时，为高电压的反向充电电压施加于隔离二极管D1的阳极，高电压由电池的输出负极PACK-经过隔离二极管D1，再经过第二电阻R2和第一电阻R1及第一稳压二极管ZD1稳压之后，施加于第一MOS管Q1的源极，并且，由于第一电阻R1的分压作用，使得第一MOS管Q1的栅极高于第一MOS管Q1的源极电压，第一MOS管Q1的栅源极电压就足以驱动第一MOS管Q1导通。当第一MOS管Q1导通时，第二MOS管Q2的栅极与第二MOS管Q2的源极短接在一起，第二MOS管Q2的栅源极电压一致，从而使得第二MOS管Q2断开，进而使得反向充电回路切断，进而实现禁止反向充电的目的，提高电池的实用安全。
在本发明实施例中，电池的防反向充电电路100应用的电压范围取决于第一MOS管Q1的耐压范围，因此，为了适应不同的电压需求，可以通过调整第一MOS管Q1的源漏极的耐压值来调整电池的防反向充电电路100的应用电压范围。
需要说明的是，在一些其他实施例中，上述第二MOS管Q2、第三MOS管Q3还可并联一个或多个MOS管。
需要说明的是，在一些其它实施例中，上述第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3中的一个或多个也可以用其它可实现上述第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3的功能的器件进行替代，例如，用三极管替代上述各个MOS管，如用第一三极管T1代替第一MOS管Q1，第二三极管T2代替第二MOS管Q2，第三三极管T3代替第三MOS管Q3，具体可参见图4。
其中，第一三极管T1、第二三极管T2、第三三极管T3为NPN型晶体三极管。第一三极管T1、第二三极管T2、第三三极管T3的基极(B极)在图4中的电路的连接结构分别与第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3的栅极在图2或图3中的电路的连接结构相同；第一三极管T1、第二三极管T2、第三三极管T3的发射极(E极)在图4中的电路的连接结构分别与第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3的源极在图2或图3中的电路的连接结构相同，第一三极管T1、第二三极管T2、第三三极管T3的集电极(C极)在图4中的电路的连接结构分别与第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3的漏极在图2或图3中的电路的连接结构相同，因此，在此不再赘述，具体可参考上述描述。
本发明实施例提供的电池的防反向充电电路100，当电池的防反向充电电路的隔离电路10的隔离输入端101被施加反向充电电压时，该隔离电路10导通，使得电池的防反向充电电路100的保护电路20处于导通状态，从而使得电池的防反向充电电路100的充放电电路30处于断开状态，以切断反向充电回路，从而防止电池的反向充电。该电池的防反向充电电路100既无需依赖防反接的接头的结构设计，又可以避免因反向充电电流直接加在用于防反向充电的器件上而造成元器件损坏，提高电池的使用安全。
并且，由于电池的防反向充电电路100为采用二极管、三极管电阻等搭建的纯硬件电路，因此，可以有效的提高电池的防反向充电电路100的响应速度快，节约成本，特别适用于由多个串联的单体电池组成的电池的防止反向充电。
请参阅图5，为本发明实施例提供的一种电池管理系统。该电池管理系统200用于防止各种电池的反向充电，例如，锂电池、镍镉电池或其他蓄电池等。该电池管理系统200包括电池300及如上所述的电池的防反向充电电路100，所述电池的防反向充电电路100与所述电池300连接。该电池300可用于为各种电子设备提供电力，如飞行器(如无人机等)、汽车、电动自行车、终端设备、可穿戴设备等。该电池300还可以通过各种设备进行充电，如通过充电器为电池300进行充电。该电池的防反向充电电路100用于在电池300反向充电时，切断反向充电回路，从而防止电池300的反向充电。该电池的防反向充电电路100既无需依赖防反接的接头的结构设计，又可以避免因反向充电电流直接加在用于防反向充电的器件上而造成元器件损坏，提高电池300的使用安全。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电池的防反向充电电路，其特征在于，包括：
隔离电路，包括隔离输入端与隔离输出端；
保护电路，包括保护输入端与保护输出端，所述保护输入端与所述隔离输出端连接；
充放电电路，与所述保护电路的保护输出端连接；
检测电阻，所述检测电阻连接在所述电池的负极与所述电池的输出负极之间；
当所述隔离电路的隔离输入端被施加反向充电电压时，所述隔离电路导通，使得所述保护电路处于导通状态，以使得所述充放电电路处于断开状态，以切断反向充电回路；
所述充放电电路包括放电电路和充电电路；
所述放电电路与所述保护电路的保护输出端连接，并且，所述放电电路与所述充电电路串联连接在所述电池的正极与所述电池的输出正极之间；
当所述保护电路处于导通状态时，所述放电电路工作在断开状态，以切断所述反向充电回路。
2.根据权利要求1所述的电池的防反向充电电路，其特征在于，所述隔离电路包括隔离二极管，所述隔离二极管的阳极作为所述隔离电路的隔离输入端与所述电池的输出负极连接，所述隔离二极管的阴极作为所述隔离电路的隔离输出端与所述保护电路的保护输入端连接，并且，所述隔离输出端还与所述电池的输出正极连接；
其中，所述电池的输出正极为电池的正极充电端口，所述电池的输出负极为电池的负极充电端口。
3.根据权利要求1所述的电池的防反向充电电路，其特征在于，所述保护电路包括第一MOS管和第一电阻；
所述第一电阻的一端与所述隔离电路连接，并且，所述第一电阻的一端还与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一电阻的另一端与所述第一MOS管的源极连接，所述第一MOS管的源极还与所述电池的输出正极连接，所述第一MOS管的漏极与所述充放电电路连接。
4.根据权利要求3所述的电池的防反向充电电路，其特征在于，所述保护电路还包括第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阳极与所述第一MOS管的源极连接，所述第一稳压二极管的阴极与所述第一MOS管的栅极连接；
所述第一稳压二极管用于稳定所述第一MOS管栅源极的电压，以保护所述第一MOS管。
5.根据权利要求4所述的电池的防反向充电电路，其特征在于，所述保护电路还包括第二电阻，所述第二电阻与所述第一电阻串联连接，所述第二电阻的一端与所述第一MOS管的栅极连接，所述第二电阻的另一端作为所述保护电路的保护输入端与所述隔离电路连接；
所述第二电阻用于限流，以保护所述第一MOS管。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电池的防反向充电电路，其特征在于，所述放电电路包括第二MOS管、第三电阻和第四电阻；
所述第三电阻的一端连接于所述电池的输出正极，并且，所述第三电阻还与所述第二MOS管的源极连接，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接，并且，所述第三电阻的另一端还与所述第二MOS管的栅极连接，所述第二MOS管的漏极与所述充电电路连接，所述第四电阻的另一端连接于放电驱动端，其中，所述放电驱动端为用于施加放电驱动电压的端口；
当所述保护电路处于导通状态时，所述第二MOS管断开，以切断所述反向充电回路。
7.根据权利要求6所述的电池的防反向充电电路，其特征在于，所述放电电路还包括第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的阳极与所述第二MOS管的源极连接，所述第二稳压二极管的阴极与所述第二MOS管的栅极连接；
所述第二稳压二极管用于稳定所述第二MOS管栅源极的电压，以保护所述第二MOS管。
8.根据权利要求1-5任一项所述的电池的防反向充电电路，其特征在于，所述充电电路包括第三MOS管、第五电阻和第六电阻；
所述第五电阻的一端连接于所述电池的正极，并且，所述第五电阻还与所述第三MOS管的源极连接，所述第五电阻的另一端与所述第六电阻的一端连接，并且，所述第五电阻的另一端还与所述第三MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的漏极与所述放电电路连接，所述第六电阻的另一端连接于充电驱动端，其中，所述充电驱动端为用于施加充电驱动电压的端口。
9.根据权利要求8所述的电池的防反向充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括第三稳压二极管，所述第三稳压二极管的阳极与所述第三MOS管的源极连接，所述第三稳压二极管的阴极与所述第三MOS管的栅极连接；
所述第三稳压二极管用于稳定所述第三MOS管栅源极的电压，以保护所述第三MOS管。
10.一种电池管理系统，其特征在于，包括电池及如权利要求1-9任一项所述的电池的防反向充电电路，所述电池的防反向充电电路与所述电池连接。
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