CN111464178A - 即插即用接口电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种即插即用接口电路。该即插即用接口电路包括：正负电源电路，用于正供电电压和负供电电压，包括：模块电源，第一电容器，第二电容器，第三电容器，稳压管，第一电阻器、第二电阻器，第三电阻器，第一稳压管，运算放大器、第一三极管，第二三极管，第一稳压管；讯号驱动电路，用于产生正驱动电位和负驱动电位，包括：第四电阻器，第五电阻器，第四电容器，第五电容器，第二稳压管，第三稳压管，光电耦合器。本发明涉及的即插即用接口电路，不仅能实现较高电压组件的开通和关断，而且可为低压电路和较高电压电路之间实现电气隔离。

Description

即插即用接口电路
技术领域
本发明涉及电路领域，具体而言，涉及一种即插即用接口电路。
背景技术
近年来，可充电电池的回收利用成为国民经济领域里的一个热点。回收利用电池，显然符合节能减排的环保理念，但是电池组的电压一般是数十伏至数百伏的直流电压，出於安全规范，这种电压的电路是不可直接联结的，这就出现了电池包的拆解、检测、重组中，检测中联结和断开电池组的一个技术瓶颈。本发明公开了一种即插即用的接口电路，该接口电路可快速、可靠、反复地联结和断开较高电压的电路，例如电池组或光伏组串等，降低了检测的成本。本接口电路采用的零件都是市场上成熟的产品，成本不高，但可靠性较高，适於做为工艺装备或智能化的电池管理系统的一部分。
因此，需要一种新的即插即用接口电路。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种即插即用接口电路，不仅能实现较高电压组件的开通和关断，而且可为低压电路和较高电压电路之间实现电气隔离。。
本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。
根据本发明的一方面，提出一种即插即用接口电路，该即插即用接口电路包括：多个目标电路结构，所述多个目标电路结构之间两两串联；其中，目标电路结构包括：金氧半场效晶体管功率组和隔离变换电路；所述金氧半场效晶体管功率组包括：第一场效应管，第二场效应管，用于使得与所述目标电路结构相连接的其他电路组件断路；第三场效应管，第四场效应管，用于使得与所述目标电路结构相连接的其他电路组件短路；所述隔离变换电路包括：第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻和第一隔离组件，第二隔离组件，其中，第一隔离组件和所述第二隔离组件为集成电路。
可选地，在所述金氧半场效晶体管功率组中，所述第一场效应管的D极和所述其他电路组件的正极相连，所述第一场效应管的S极和所述第二场效应管的S极相连。
可选地，在所述金氧半场效晶体管功率组中，所述第二场效应管的D极和所述第四场效应管的正极相连，所述第二场效应管的D极和联结端的正极相连。
可选地，在所述金氧半场效晶体管功率组中，所述第三场效应管的S极和所述第四场效应管的S极相连，所述第三场效应管的D极和联结端的负极相连；所述第三场效应管的D极和所述其他电路组件的负极相连。
可选地，在所述隔离变换电路中，所述第一电阻的一端和第一场效应管的G极相连，所述第一电阻的另一端和所述第一隔离组件的9脚相连。
可选地，在所述隔离变换电路中，所述第二电阻的一端和第二场效应管的G极相连，所述第一电阻的另一端和所述第一隔离组件的10脚相连。
可选地，在所述隔离变换电路中，所述第一隔离组件的1脚与第一场效应管的S极相连，所述第一隔离组件的7脚与第二场效应管的S极相连。
可选地，在所述隔离变换电路中，所述第三电阻的一端与第四单场效应管的G极相连，所述第三电阻与第二隔离组件的9脚相连。
可选地，在所述隔离变换电路中，所述第四电阻的一端与第四场效应管的G极相联，所述第四电阻的另一端与第二隔离组件的10脚相联。
可选地，在所述隔离变换电路中，所述第二隔离组件的7脚与第三场效应管的S极和第四场效应管的S极相联；所述第二隔离组件的8脚与联结端与所述其他电路组件的负极相联，所述第二隔离组件的8脚与所述其他电路组件的正极相联。
根据本发明的即插即用接口电路，不仅能实现较高电压组件的开通和关断，而且可为低压电路和较高电压电路之间实现电气隔离。。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的一种即插即用接口电路示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本发明将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本发明概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。
本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的，因此不能用于限制本发明的保护范围。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种较高电压的即插即用的接口电路，由数段目标电路结构串联而成。见附图，图中画出了两段，表示两段目标电路结构串联，每段目标电路结构的结构和功能是相同的，每段目标电路结构皆由MOSFET组和隔离变换电路等构成，故此仅说明其中一段，即联结端EQ10-至EQ10+这一段。其中BT10表示被联结的电路组件，不属於本发明的内容。
所述功率MOSFET组，包括场效应管Q10、Q11、Q12、Q13等。其中Q10、Q11做为开关可使被联结的组件BT10断路，Q12、Q13做为开关可使组件BT10短路。BT10的正极BT10+与Q10之D极相联，Q10之S极与Q11之S极相联。Q11之D极与Q13之D极相联，亦与联结端EQ10+相联。Q13之S极与Q12之S极相联，Q12之D极与联结端EQ10-和BT10之负极BT10-相联。
所述隔离变换电路，包括器件R10、R11、R12、R13和隔离组件M10、M12等。隔离组件由更小的电路而集成。器件R10的一端与Q10之G极相联，另一端与组件M10之9脚相联。R11的一端与Q11之G极相联，另一端与M10之10脚相联。M10之7脚与Q10之S极和Q11之S极相联。R12的一端与Q12之G极相联，另一端与组件M12之9脚相联。R13的一端与Q13之G极相联，另一端与M12之10脚相联。M12之7脚与Q12之S极和Q13之S极相联。M12之8脚与联结端BT10-相联，11脚与联结端BT10+相联。
联结端EQ10-、EQ10+，组件M10之1、2、5、6脚，M12之1至6脚，皆与其它设备的电路相联。其它设备，例如智能化的电池管理系统，不属於本发明的内容。
联结端EQ20-至EQ20+等，是另一段。EQ10+与EQ20-相联或等同。同理，如果有第三段，则EQ20+与EQ30-等同。如果有第四段，则EQ30+与EQ40-等同。如此类推。
本发明的有益效果是，实现了较高电压的组件(BT10、BT20等)与其它设备的电路之间即插即用的联结，规避了行业规范(或行业标准)中较高电压的电路不可直接联结的条款，实现了快速、可靠、程控的开通和关断，为较高电压组件之回收利用而提供了便利。虽然电路逻辑比较复杂，但是与动力电池组相比，本接口电路的成本不高，而且电路的使用寿命可做到比电池的使用寿命长。
为进一步了解和认识本发明的特征和效用，便於较好的应用，下面详细说明一个实施例。
如图1所示，BT10、BT20表示两个将被联结的较高电压的电路组件，例如两个可充电的电池组。本实施例说明这种即插即用的接口电路，由数段串联而成。图中画出了两段，表示两段串联，每段的结构和功能是相同的，每段皆由MOSFET组和隔离变换电路等构成，故此仅说明其中一段之实施，即联结端EQ10-至EQ10+这一段。
所述功率MOSFET组，包括器件Q10、Q11、Q12、Q13等。其中Q10、Q11做为开关可使被联结的组件BT10断路，Q12、Q13做为开关可使组件BT10短路。BT10的正极BT10+与Q10之D极相联，Q10之S极与Q11之S极相联。Q11之D极与Q13之D极相联，亦与联结端EQ10+相联。Q13之S极与Q12之S极相联，Q12之D极与联结端EQ10-和BT10之负极BT10-相联。这类MOSFET，可选用电单车(电动自行车)的电机控制器的器件，技术成熟而且成本不高。
这种开通或关断，单向或双向，皆由其它设备的电路和程序，通过隔离变换电路来控制。当Q10和Q11导通时，BT10既可充电也可放电，即双向导电。当Q10导通而Q11截止时，BT10只能放电，即单向导电。当Q10截止而Q11导通时，BT10只能充电，亦即单向导电。当Q10和Q11截止时，BT10既不可充电也不可放电，等效於断电。当BT10断电(不通电)时，Q12和Q13须单向或双向导电。当BT10通电(单向或双向导电)时，Q12和Q13皆须截止。
所述隔离变换电路，包括器件R10、R11、R12、R13和隔离组件M10、M12等。隔离组件由更小的电路而集成。器件R10的一端与Q10之G极相联，另一端与组件M10之9脚相联。R11的一端与Q11之G极相联，另一端与M10之10脚相联。M10之7脚与Q10之S极和Q11之S极相联。R12的一端与Q12之G极相联，另一端与组件M12之9脚相联。R13的一端与Q13之G极相联，另一端与M12之10脚相联。M12之7脚与Q12之S极和Q13之S极相联。M12之8脚与联结端BT10-相联，11脚与联结端BT10+相联，用於测量BT10的电压。
联结端EQ10-、EQ10+，组件M10之1、2、5、6脚，M12之1至6脚，皆与其它设备的电路相联。其它设备，例如智能化的电池管理系统。
联结端EQ20-至EQ20+等，是另一段。EQ10+与EQ20-相联或等同。同理，如果有第三段，则EQ20+与EQ30-等同。如果有第四段，则EQ30+与EQ40-等同。如此类推。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明之原理和范围的前提下本发明还会有各种小变化和小改进，而这些变化和改进都落入要求保护的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种即插即用接口电路，其特征在于，包括：
多个目标电路结构，所述多个目标电路结构之间两两串联；
其中，目标电路结构包括：金氧半场效晶体管功率组和隔离变换电路；
所述金氧半场效晶体管功率组包括：
第一场效应管，第二场效应管，用于使得与所述目标电路结构相连接的其他电路组件断路；
第三场效应管，第四场效应管，用于使得与所述目标电路结构相连接的其他电路组件短路；
所述隔离变换电路包括：
第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻和第一隔离组件，第二隔离组件，
其中，第一隔离组件和所述第二隔离组件为集成电路。
2.如权利要求1所述的即插即用接口电路，其特征在于，在所述金氧半场效晶体管功率组中，
所述第一场效应管的D极和所述其他电路组件的正极相连，所述第一场效应管的S极和所述第二场效应管的S极相连。
3.如权利要求1所述的即插即用接口电路，其特征在于，在所述金氧半场效晶体管功率组中，
所述第二场效应管的D极和所述第四场效应管的正极相连，所述第二场效应管的D极和联结端的正极相连。
4.如权利要求1所述的即插即用接口电路，其特征在于，在所述金氧半场效晶体管功率组中，
所述第三场效应管的S极和所述第四场效应管的S极相连，所述第三场效应管的D极和联结端的负极相连；所述第三场效应管的D极和所述其他电路组件的负极相连。
5.如权利要求1所述的即插即用接口电路，其特征在于，在所述隔离变换电路中，
所述第一电阻的一端和第一场效应管的G极相连，所述第一电阻的另一端和所述第一隔离组件的9脚相连。
6.如权利要求1所述的即插即用接口电路，其特征在于，在所述隔离变换电路中，
所述第二电阻的一端和第二场效应管的G极相连，所述第一电阻的另一端和所述第一隔离组件的10脚相连。
7.如权利要求1所述的即插即用接口电路，其特征在于，在所述隔离变换电路中，
所述第一隔离组件的1脚与第一场效应管的S极相连，所述第一隔离组件的7脚与第二场效应管的S极相连。
8.如权利要求1所述的即插即用接口电路，其特征在于，在所述隔离变换电路中，
所述第三电阻的一端与第四单场效应管的G极相连，所述第三电阻与第二隔离组件的9脚相连。
9.如权利要求1所述的即插即用接口电路，其特征在于，在所述隔离变换电路中，
所述第四电阻的一端与第四场效应管的G极相联，所述第四电阻的另一端与第二隔离组件的10脚相联。
10.如权利要求1所述的即插即用接口电路，其特征在于，在所述隔离变换电路中，
所述第二隔离组件的7脚与第三场效应管的S极和第四场效应管的S极相联；所述第二隔离组件的8脚与联结端与所述其他电路组件的负极相联，所述第二隔离组件的8脚与所述其他电路组件的正极相联。
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