CN109638787A - 一种两并多电池组反接保护电路 - Google Patents
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- H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
Abstract
一种两并多电池组反接保护电路，包括：电池组A，电池组B，A组采样电路，用于采集电池组A实际电压，B组采样电路，用于采集电池组B实际电压，比较控制电路，由A组采样电路以及B组采样电路供电，输入端一与A组采样电路电连接，输入端二与B组采样电路电连接，控制端一控制电池组A与电路输出端连接，控制端二控制电池组B与电路输出端连接。以多串两并电池为电源的LED照明产品应用中使用本电路可以有效避免其中一路电池反接时，并联的两路产生压差，形成回路反接电池那一路产生反向电流，使电池发热甚至烧毁的情况。
Description
技术领域
本发明属于LED照明电路领域，具体涉及一种两并多电池组反接保护电路。
背景技术
随着国家对节能产品的大力推广， LED照明产品在市场需求越来越大。特别是LED照明应用中，使用各类电池为电源的便携式LED产品越来越多，例如镜子灯，手电等等。但是这一类运用电池为电源的产品有一个缺陷，当电池并联数大于等于2时无法规避客户使用时电池反接的风险，若电池反接又不影响客户使用产品或客户不易察觉使用时产品的差异性，电池并联因并联的两路电池组电位不同而产生回路，形成反向电流，使电池发热，时间一久容易发生烧毁等安全问题。
中国公开专利号CN 207910467 U，公开日2018年9月25日，实用新型的名称为防反接电路，此实用新型提供了了一种防反接电路，包括设 置于直流电源和转换电路之间的继电器K和防反接模块，所述继电器K的触点串联在直流电源正输入端和转换电路之间；所述防反接电路一端连 接直流电源负输入端，另一端连接在直流电源正 输入端和触点之间，所述继电器K的线圈接入所 述防反接模块内。其通过二极管，三极管，电阻等分立器件组成驱动电路，控制继电器 达到反接时触点跳开实现保护电路的功能。防反 接电路在正确的接入情况下，继电器的线圈没有通电，因此不产生损耗，不在主回路中形成通路， 因此不会对输入电压产生影响。通过加入反接报警指示灯，实现了防反接电路反接时的指示提醒 作用。其既满足浪涌通过能力要求，又能降低成本。
但是其不足之处是只能对供电电源整体反接时产生作用，并不能在供电电源部分电路反接时有效识别并保护电路。
发明内容
本发明是针对多串两并电池为电源的LED照明产品，当仅其中一路电池反接时，并联的两路产生压差，形成回路反接电池那一路产生反向电流，会使电池发热甚至烧毁的问题而设计了一种两并多电池组反接保护电路，使多串两并电池任意一端产生电池反接时，产生压差而被检测到通过此电路对输出进行切断，从而保护LED照明产品。提出了一种有效避免电池反接造成灯具损坏的两并多电池组反接保护电路。
一种两并多电池组反接保护电路，包括：电池组A，正极通过比较控制电路控制开关与电路输出端电连接，正极与A组采样电路的输入端电连接，负极接地；电池组B，正极通过比较控制电路控制开关与电路输出端电连接，负极接地；A组采样电路，用于采集电池组A实际电压，输入端与电池组A正极电连接，A组采样电路输出端一与比较控制电路输入端一电连接，A组采样电路输出端二与比较控制电路供电端电连接；B组采样电路，用于采集电池组B实际电压，输入端与电池组B正极电连接，B组采样电路输出端一与比较控制电路输入端二电连接，B组采样电路输出端二与比较控制电路供电端电连接；比较控制电路，由A组采样电路以及B组采样电路供电，输入端一与A组采样电路电连接，输入端二与B组采样电路电连接，控制端一控制电池组A与电路输出端连接，控制端二控制电池组B与电路输出端连接。
通过采样电路对电池组进行两次采样，一次通过稳压芯片的方式作为基准值同时为比较电路供电，一次通过分压的方式从分压端得到采样值，通过一个电路的复合应用，能够有效解决比较控制电路的供电问题；并且由于两组采样电路的同时供电，能够避免单组供电出现问题时，无法给比较控制电路供电的问题；比较控制电路正常工作时，通过输入端的基准口和比较口可以检测两个口的电压值来控制输出口的输出，通过输出口的输出值控制mos管切断或连通电池组与电路输出端电连接关系。
作为优选，所述的A组采样电路，包括：电阻R1与R2串联接地，电阻R1一端与电池组A正极电连接,电阻R1另一端与比较控制电路输入端一电连接；电容C1与R2并联；芯片U1，输入端与电池组A正极电连接，输出端与比较控制电路供电端以及输入端一电连接；电容C2，一端与芯片U1输入端电连接，另一端接地；电容C3，一端与芯片U1输出端电连接，另一端接地。
作为优选，所述的B组采样电路，包括：电阻R5与R6串联接地，电阻R5与电池组B正极电连接；电容C6与电阻R6并联；芯片U2，输入端与输入端与电池组B正极电连接，输出端与比较控制电路供电端以及输入端二电连接；电容C4，一端与芯片U2输入端电连接，另一端接地；电容C5，一端与芯片U2输出端电连接，另一端接地。
作为优选，所述的比较控制电路，包括：芯片U3，电源输入端与A组采样电路输出端二以及B组采样电路输出端二电连接，输入端一的基准口与A组采样电路输出端二电连接，输入端一的比较口与A组采样电路输出端一电连接，输入端二的基准口与B组采样电路输出端二电连接，输入端二的比较口与A组采样电路输出端一电连接，输出端一与A组控制mos管的G级通过电阻R3电连接，输出端二与B组控制mos管的G级通过电阻R7电连接；电阻R4，一端与芯片U3输出端一电连接，另一端接地；电阻R8，一端与芯片U3输出端二电连接，另一端接地；A组控制mos管，D级与电池组A电连接，G级通过电阻R3与芯片U3输出端一电连接，S级与电路输出端电连接；B组控制mos管，D级与电池组B电连接，G级通过电阻R7与芯片U3输出端二电连接，S级与电路输出端电连接。
作为优选，所述的A组采样电路中的芯片U1采用了78L05稳压芯片。
作为优选，所述的B组采样电路中的芯片U2采用了78L05稳压芯片。
作为优选，所述的比较控制电路中的芯片U3采用了LM393比较芯片。
本发明的实质性效果在于：以多串两并电池为电源的LED照明产品应用中使用本电路可以有效避免其中一路电池反接时，并联的两路产生压差，形成回路反接电池那一路产生反向电流，使电池发热甚至烧毁的情况。
附图说明
图1 为实施例一快速启动线路电路原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
实施例一：
一种两并多电池组反接保护电路，如图1所示，为实施例一快速启动线路电路原理图，电池组A和B共同给负载供电，电池组A和B分别由8节1.5V的锂电池组成，全部正接时，电池组电压为12V。当出现反接时，1节反接7节正接，单组电池组电压为9V；两节反接，单组电池组电压为6V；依次类推。
电池组A和B分别由8节1.5V的锂电池串联组成，电池组A的负极与电池组B的负极相连，且与C1、C2、C3、C4、C5、C6、R2、R4、R6、R8的第二端及U1U2的第二端U3的第4端相连。电池组A的正极与R1的第一端，C2的第一端，U1的第三脚IN及QS41的第二脚D脚相连。电池组B的正极与R5的第一端，C4的第一端，U3的第三脚IN及QS42的第二脚D脚相连。
电容C2的第一端、U1的第三脚IN与电池组A的正极连接，电容C3的第一端与U1的1脚OUT相连，电容C2的第二端，电容C3的第二端，芯片U1的第二端与电池组A的负极相连。电电容C4的第一端、U2的第三脚IN与电池组B的正极连接，电容C5的第一端与U2的1脚OUT相连，电容C4的第二端，电容C5的第二端，芯片U2的第二端与电池组B的负极相连。
R1的第二端，R2,C1的第一端与U3的第五脚IN B+连接，R3第二端和R4第一端与U3的第七脚OUT B连接；R5的第二端，R6,C6的第一端与U3的第三脚IN A +连接；R7的第二端和R8第一端与U3的第一脚OUT A连接；mos管QS41的第二脚D与R1的第一端与电池组A的正极相连；mos管QS41的第三脚S与QS42的第三脚连接；mos管QS41的第一脚G与R3的第一端连接；mos管QS42的第二脚D与R5的第一端与电池组B的正极相连；mos管QS42的第一脚G与R7的第一端连接；电阻R2、R4、R6、R8的第二端，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6的第二端及U3的第四脚GND与电池组负极连接。
当电池全部正接，电池组两端电压为+12V,通过R1，R2的分压采样的电压信号为6V，大于基准信号5V使MOS导通，线路正常工作，当电池组有电池反接，电池组电压≤+9V电压通过R1，R2的分压采样的电压信号小于5V，MOS关断线路断开，以起到保护作用。
通过R5和R6的阻值来调整输入信号的阈值；U1，U2可以更换成其他输出信号的芯片，通过调节R1和R2，R5和R6的阻值来调整输入信号的阈值以适应各类输入电压的情况。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种两并多电池组反接保护电路，其特征在于，包括：
电池组A，正极通过比较控制电路控制开关与电路输出端电连接，正极与A组采样电路的输入端电连接，负极接地；
电池组B，正极通过比较控制电路控制开关与电路输出端电连接，负极接地；
A组采样电路，用于采集电池组A实际电压，输入端与电池组A正极电连接，A组采样电路输出端一与比较控制电路输入端一电连接，A组采样电路输出端二与比较控制电路供电端电连接；
B组采样电路，用于采集电池组B实际电压，输入端与电池组B正极电连接，B组采样电路输出端一与比较控制电路输入端二电连接，B组采样电路输出端二与比较控制电路供电端电连接；
比较控制电路，由A组采样电路以及B组采样电路供电，输入端一与A组采样电路电连接，输入端二与B组采样电路电连接，控制端一控制电池组A与电路输出端连接，控制端二控制电池组B与电路输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种两并多电池组反接保护电路，其特征在于，所述的A组采样电路，包括：
电阻R1与R2串联接地，电阻R1一端与电池组A正极电连接,电阻R1另一端与比较控制电路输入端一电连接；
电容C1与R2并联；
芯片U1，输入端与电池组A正极电连接，输出端与比较控制电路供电端以及输入端一电连接；
电容C2，一端与芯片U1输入端电连接，另一端接地；
电容C3，一端与芯片U1输出端电连接，另一端接地。
3.根据权利要求1所述的一种两并多电池组反接保护电路，其特征在于，所述的B组采样电路，包括：
电阻R5与R6串联接地，电阻R5与电池组B正极电连接；
电容C6与电阻R6并联；
芯片U2，输入端与输入端与电池组B正极电连接，输出端与比较控制电路供电端以及输入端二电连接；
电容C4，一端与芯片U2输入端电连接，另一端接地；
电容C5，一端与芯片U2输出端电连接，另一端接地。
4.根据权利要求2或3所述的一种两并多电池组反接保护电路，其特征在于，所述的比较控制电路，包括：
芯片U3，电源输入端与A组采样电路输出端二以及B组采样电路输出端二电连接，
输入端一的基准口与A组采样电路输出端二电连接，输入端一的比较口与A组采样电路输出端一电连接，
输入端二的基准口与B组采样电路输出端二电连接，输入端二的比较口与A组采样电路输出端一电连接，
输出端一与A组控制mos管的G级通过电阻R3电连接，
输出端二与B组控制mos管的G级通过电阻R7电连接；
电阻R4，一端与芯片U3输出端一电连接，另一端接地；
电阻R8，一端与芯片U3输出端二电连接，另一端接地；
A组控制mos管，D级与电池组A电连接，G级通过电阻R3与芯片U3输出端一电连接，S级与电路输出端电连接；
B组控制mos管，D级与电池组B电连接，G级通过电阻R7与芯片U3输出端二电连接，S级与电路输出端电连接。
5.根据权利要求2所述的一种两并多电池组反接保护电路，其特征在于，所述的A组采样电路中的芯片U1采用了78L05稳压芯片。
6.根据权利要求3所述的一种两并多电池组反接保护电路，其特征在于，所述的B组采样电路中的芯片U2采用了78L05稳压芯片。
7.根据权利要求4所述的一种两并多电池组反接保护电路，其特征在于，所述的比较控制电路中的芯片U3采用了LM393比较芯片。
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