CN112769105A - 一种电池包的双重过温保护电路 - Google Patents

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CN112769105A CN202110074616.3A CN202110074616A CN112769105A CN 112769105 A CN112769105 A CN 112769105A CN 202110074616 A CN202110074616 A CN 202110074616A CN 112769105 A CN112769105 A CN 112769105A
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徐伟
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Abstract

本发明公开了一种电池包的双重过温保护电路,包括:电池组;过温控制模块,通过电池保护芯片对电池组进行过温检测,根据不同的情况输出不同的控制保护信号;过温检测模块,设置于电池组附近,检测电池组的温度并将过温保护信号传输至电池保护芯片的过温检测端和低温检测端或充电开关模块与放电开关模块的偏置控制端;充电开关模块,在过温检测模块输出的过温保护信号的控制下给充电开关管提供偏置电压或以过温控制模块输出的充电过温控制信号为偏置电压以实现充放电回路的通断;放电开关模块,在过温检测模块输出的过温保护信号的控制下给放电开关管提供偏置电压或在过温控制模块输出的放电过温控制信号的控制下实现充放电回路的通断。

Description

一种电池包的双重过温保护电路
技术领域
本发明涉及锂电池控制技术领域,特别是涉及一种锂离子电池包的双重过温保护电路。
背景技术
新能源产业是国民经济战略性、先导性产业,对拉动经济增长、调整产业结构、推动工业转型升级、突破能源瓶颈约束具有十分重要的作用。二十世纪九十年代以来,锂离子电池作为新能源产业的发展方向之一,受到越来越多国内外研究者的重视,并取得了重大的研究进展。目前国内外致力于研究锂离子电池作为辅助动力源,争取在航天、军工、可再生能源系统储能等大型应用环境取得更大突破。
锂离子电池具有以下优良的性能特点:电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小,但是由于锂离子电池组呈模块化,所以在实际应用中会牵涉到安全性能和电池循环寿命等新的问题,这些问题如果得不到及时解决,它将制约着锂动力电池组在新能源汽车中的应用。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足,本发明之目的在于提供一种电池包的双重过温保护电路,以实现锂离子电池组的多重过温保护。
为达上述目的,本发明提出一种电池包的双重过温保护电路,包括:
电池组;
过温控制模块,连接所述电池组,通过电池保护芯片对所述电池组进行过温检测,根据不同的情况输出不同的控制保护信号;
过温检测模块,连接所述电池组,设置于所述电池组附近,用于检测所述电池组的温度并将过温保护信号传输至所述电池保护芯片的过温检测端ROT和低温检测端RUT或充电开关模块与放电开关模块的偏置控制端;
充电开关模块,用于在所述过温检测模块输出的过温保护信号的控制下给充电开关管提供偏置电压或以所述过温控制模块输出的充电过温控制信号为偏置电压以实现充放电回路的通断;
放电开关模块,用于在所述过温检测模块输出的过温保护信号的控制下给放电开关管提供偏置电压或在所述过温控制模块输出的放电过温控制信号的控制下实现充放电回路的通断。
优选地,所述过温控制模块包括电池保护芯片(U1)、限流电阻(R9)、电源滤波电容(C9)、第一至第三过温检测隔离电阻(R23-R25)、过流延时设置电容(C20)、控制电阻(R26)、第一偏置电阻(R27)、第二偏置电阻(R28)、第一PNP三极管(Q1)、负极检测隔离电阻(R29)、充电保护输出隔离电阻(R34)、充电保护输出保护二极管(D1)、放电保护输出隔离电阻(R35)和放电保护输出保护二极管(D5),电池组正极B+通过所述限流电阻(R9)连接至电池保护芯片(U1)的电源正端(VDD)和电源滤波电容(C9)的一端,所述电源滤波电容(C9)的另一端接地,电池保护芯片(U1)的过温检测端ROT和低温检测端(RUT)分别连接第一过温检测隔离电阻(R23)、第二过温检测隔离电阻(R24) 的一端,所述第一过温检测隔离电阻(R23)、第二过温检测隔离电阻(R24)的另一端短接并通过所述第三温检测隔离电阻(R25)与所述过温检测模块连接,所述电池保护芯片(U1)的过流延时设置端(CIT)通过所述过流延时设置电容 (C20)接地,其放电输出控制端(DCTRL)通过控制电阻(R26)接地,充电输出端(CO)通过第一偏置电阻(R27)连接至第一PNP三极管(Q1)的基极和第二偏置电阻(R28)的一端,第二偏置电阻(R28)的另一端与第一PNP三极管(Q1)的发射极相连后连接至电池组正极B+,第一PNP三极管(Q1)的集电极通过所述充电保护输出隔离电阻(R34)连接至所述充电保护输出保护二极管(D1)的阳极,所述充电保护输出保护二极管(D1)的阴极连接至所述充电开关模块,所述电池保护芯片(U1)的电池输出负极检测端VM通过所述负极检测隔离电阻(R29)连接至所述充电开关模块及放电开关模块,电池保护芯片(U1)的放电输出端(DO)连接至放电保护输出隔离电阻(R35)的一端和放电保护输出保护二极管(D5)的阴极,所述放电保护输出隔离电阻(R35)的另一端和放电保护输出保护二极管(D5)的阳极连接至所述放电开关模块。
优选地,所述过温检测模块包括温度开关(T2)、放电过温保护隔离二极管(D6)、充电过温保护隔离二极管(D7)、负温度电阻(RT1),电池组正极 B+连接至所述温度开关(T2)的一端,温度开关(T2)的另一端连接至所述放电过温保护隔离二极管(D6)、充电过温保护隔离二极管(D7)的阳极,所述放电过温保护隔离二极管(D6)的阴极即放电过温信号OTP-DO连接至所述放电开关模块,充电过温保护隔离二极管(D7)的阴极即充电过温信号OTP-CO连接至所述充电开关模块,所述负温度电阻(RT1)一端连接所述过温检测隔离电阻(R25),另一端接地。
优选地,所述充电开关模块包括第一至第四充电开关管(QC1-QC4)、第一充电偏置电阻(R38)、第二充电偏置电阻(R36)、第三充电偏置电阻(R39)、第四充电偏置电阻(R37)、第五偏置电阻(R40)、第六偏置电阻(R41)、第二偏置电容(C28)、嵌位保护二极管(ZD1)、第二NPN三极管(Q5)和第一消毛刺电容(C26)、第二消毛刺电容(C27),所述第五偏置电阻(R40)一端连接所述充电过温信号(OTP-CO),另一端连接至第六偏置电阻(R41)的一端、第二偏置电容(C28)的一端和第二NPN三极管(Q5)的基极;第一充电偏置电阻(R38)和第三充电偏置电阻(R39)一端连接所述充电保护输出保护二极管(D1)的阴极,所述第一充电偏置电阻(R38)的另一端连接至所述第一充电开关管(QC1)和第二充电开关管(QC2)的控制栅极以及第二充电偏置电阻 (R36)的一端,第三充电偏置电阻(R39的另一端连接至所述第三充电开关管 (QC3)和所述第三充电开关管(QC4)的控制栅极以及第四充电偏置电阻(R37) 的一端,所述第一消毛刺电容(C26),所述第一消毛刺电容(C26)的另一端与所述第二消毛刺电容(C27)的一端相连,所述第一充电开关管(QC1)和第二充电开关管(QC2)的源极与所述第三充电开关管(QC3)、所述第四充电开关管(QC4)的漏极以及第二充电偏置电阻(R36)的另一端相连,所述第三充电开关管(QC3)、所述第四充电开关管(QC4)的源极与第四充电偏置电阻(R37) 的另一端、第二消毛刺电容(C27)的另一端、所述嵌位保护二极管(ZD1)的阳极、第二NPN三极管(Q5)的发射极、第六偏置电阻(R41)的另一端、第二偏置电容(C28)的另一端相连。
优选地,所述放电开关模块包括第一至第四放电开关管(QD1-QD4)、第一放电偏置电阻(R30)、第二放电偏置电阻(R31)、第三偏置电阻(R32)、第四偏置电阻(R33)、第一偏置电容(C25)、第一NPN三极管(Q4)和第一消毛刺电容(C23)、第二消毛刺电容(C24),所述第三偏置电阻(R32的一端连接放电过温信号(OTP-DO),另一端连接第四偏置电阻(R33)的一端、第一偏置电容(C25)的一端和第一NPN三极管(Q4)的基极,第四偏置电阻(R33) 的另一端、第一偏置电容(C25)的另一端和第一NPN三极管(Q4)的发射极与所述第一放电开关管(QD1)、第二放电开关管(QD2)的源极、第一消毛刺电容(C23)的一端相连并连接至电池负端B-;所述第一放电偏置电阻(R30) 与所述第二放电偏置电阻(R31)的公共端连接所述隔离电阻(R35)和放电保护输出保护二极管(D5)的阳极,所述第一放电偏置电阻(R30)的另一端连接至所述第一放电开关管(QD1)、第二放电开关管(QD2)的控制栅极,所述第二放电偏置电阻(R31)的另一端连接至所述第三放电开关管(QD3)、第四放电开关管(QD4)的控制栅极,第一消毛刺电容(C23)的另一端与消毛刺电容 (C24)的一端相连,所述第一放电开关管(QD1)、第二放电开关管(QD2) 的漏极与所述第三放电开关管(QD3)、第四放电开关管(QD4)的源极相连,所述第三放电开关管(QD3)、第四放电开关管(QD4)的漏极分别与所述第一充电开关管(QC1)、第二充电开关管(QC2)的漏极、第二消毛刺电容(C24) 的另一端、第一消毛刺电容(C26)以及负极检测隔离电阻(R29)相连。
优选地,所述电路还包括电池保护模块,所述电池保护模块包括保险丝 (F1)、保护二极管(D4)、第一滤波电容(C21)、第二滤波电容(C22)和第八连接座(J8)、第十八连接座(J18),所述第三充电开关管(QC3)、第四充电开关管(QC4)的源极与第四充电偏置电阻(R37)的另一端、第二消毛刺电容 (C27)的另一端、所述嵌位保护二极管(ZD1)的阳极、所述第二NPN三极管(Q5)的发射极、第六偏置电阻(R41)的另一端、第二偏置电容(C28)的另一端、第八连接器(J8)相连组成所述供电输出负端P-网络,所述电池组正极B+连接至所述保险丝(F1)的一端,所述保险丝(F1)的另一端与所述第十八连接器(J18)组成供电输出正端P+网络,所述保护二极管(D4)阳极连接所述供电输出负端P-网络,保护二极管(D4)阴极连接所述供电输出正端P+ 网络,所述第一滤波电容(C21)、第二滤波电容(C22)串联后跨接在供电输出负端P-和供电输出正端P+间。
优选地,在充电过程中,当靠近所述负温度电阻(RT1)的电池温度超过预设的第一充电过温保护温度阈值时,电池保护芯片(U1)的充电输出端(CO) 输出高电平,所述第一PNP三极管(Q1)基极为高电平,所述第一PNP三极管 (Q1)截止,则所述第一至第四充电开关管(QC1-QC4)控制栅极无电压,各充电开关管关闭,起到一重充电过温保护功能。
优选地,在充电过程中,当靠近所述温度开关(T2)的电池温度超过预设的第二充电过温保护温度阈值,所述温度开关(T2)导通,所述充电过温信号 (OTP-CO)和放电过温信号(OTP-DO)均为高,第一NPN三极管(Q4)、第二NPN三极管(Q5)均导通,所述第一至第四放电开关管(QD1-QD4)和第一至第四充电开关管(QC1-QC4)的控制栅极电压被拉低,各放电开关管和充电开关管关闭,启动二重充电过温保护功能。
优选地,在放电过程中,当靠近所述温度开关(T2)的电池温度超过预设的第一放电过温保护温度阈值时,所述温度开关(T2)导通,所述充电过温信号(OTP-CO)和放电过温信号(OTP-DO)均为高,第一NPN三极管(Q4)、第二NPN三极管(Q5)导通,第一至第四放电开关管(QD1-QD4)和第一至第四充电开关管(QC1-QC4)控制栅极电压被拉低,各放电开关管和充电开关管关闭,启动一重放电过温保护功能。
优选地,在放电过程中,当靠近负温度电阻(RT1)的电池温度超过预设的第二放电温度阈值时,电池保护芯片(U1)的放电输出端(DO)输出低电平,所述第一至第四放电开关管(QD1-QD4)控制栅极无电压,各放电开关管关闭,起到二重放电过温保护功能。
与现有技术相比,本发明一种电池包的双重过温保护电路通过电池组、过温控制模块、过温检测模块、充电开关模块、放电开关模块以及电池保护模块实现了对锂离子电池包的双重过温保护的目的。
附图说明
图1为本发明一种电池包的双重过温保护电路的电路图;
图2为本发明具体实施例中充电过温信号流示意图;
图3为本发明具体实施例中放电过温信号流示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用,本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用,在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
图1为本发明一种电池包的双重过温保护电路的电路图。如图1所示,本发明一种电池包的双重过温保护电路,包括:电池组10、过温控制模块20、过温检测模块30、充电开关模块40、放电开关模块50和电池保护模块60。
其中,电池组10由7节同向串联的电池B1-B7以及连接座J9组成,用于对本发明多重过温保护电路和外部负载Z供电;
过温控制模块20由电池保护芯片(CW1073AAAS)U1、限流电阻R9、电源滤波电容C9、过温检测隔离电阻R23-R25、过流延时设置电容C20、控制电阻R26、第一偏置电阻R27、第二偏置电阻R28、PNP三极管Q1、负极检测隔离电阻R29、充电保护输出隔离电阻R34、充电保护输出保护二极管D1、放电保护输出隔离电阻R35和放电保护输出保护二极管D5组成,用于在电池保护芯片(CW1073AAAS)U1的内部逻辑控制下完成电池组的过温检测,并根据不同的情况(充电过温放电过温)输出不同的控制保护信号;
过温检测模块30由温度开关T2、放电过温保护隔离二极管D6、充电过温保护隔离二极管D7、负温度电阻(NTC)RT1组成,用于检测电池组的温度并将温度输出信号传输至电池保护芯片(CW1073AAAS)U1的过温检测端ROT 和低温检测端RUT或充电开关模块40与放电开关模块50的偏置控制端;
充电开关模块40由充电开关管QC1-QC4、第一充电偏置电阻R38、第二充电偏置电阻R36、第三充电偏置电阻R39、第四充电偏置电阻R37、第五偏置电阻R40、第六偏置电阻R41、第二偏置电容C28、嵌位保护二极管ZD1、第二 NPN三极管Q5和消毛刺电容C26-C27组成,用于在过温检测模块30输出的过温保护信号的控制下给充电开关管QC1-QC4提供偏置电压或以过温控制模块 20输出的充电过温控制信号为偏置电压以实现充放电回路的通断;
放电开关模块50由放电开关管QD1-QD4、第一放电偏置电阻R30、第二放电偏置电阻R31、第三偏置电阻R32、第四偏置电阻R33、第一偏置电容C25、第一NPN三极管Q4和消毛刺电容C23-C24组成,用于在过温检测模块30输出的过温保护信号的控制下给放电开关管QD1-QD4提供偏置电压或在过温控制模块20输出的放电过温控制信号的控制下实现充放电回路的通断;
电池保护模块60由保险丝F1、保护二极管D4、滤波电容C21-C22和连接座J8、J18组成,用于对电池实行最基本的电流保护、消除毛刺和消除反向电压。
电池组负极B-(第1节电池负极)通过连接器J9连接到本发明多重过充过放过流保护电路的地,电池组正极B+(第7节电池正极)连接至保险丝F1 的一端,保险丝F1的另一端与连接器J18组成供电输出正端P+网络(也是充电器正极C+),电池组正极B+还通过限流电阻R9连接至电池保护芯片 (CW1073AAAS)U1的电源正端VDD(第1脚)和电源滤波电容C9的一端,电源滤波电容C9的另一端接地;
电池保护芯片(CW1073AAAS)U1的过温检测端ROT和低温检测端RUT 分别连接过温检测隔离电阻R23、R24的一端,过温检测隔离电阻R23、R24的另一端短接并通过温检测隔离电阻R25与负温度电阻(NTC)RT1的一端相连,负温度电阻(NTC)RT1的另一端接地;电池保护芯片(CW1073AAAS)U1的过流延时设置端CIT(第23脚)通过过流延时设置电容C20接地,电池保护芯片(CW1073AAAS)U1的放电输出控制端DCTRL(第19脚)通过控制电阻 R26接地,电池保护芯片(CW1073AAAS)U1的充电输出端CO(第18脚)通过第一偏置电阻R27连接至PNP三极管Q1的基极和第二偏置电阻R28的一端,第二偏置电阻R28的另一端与PNP三极管Q1的发射极相连后连接至电池组正极B+,PNP三极管Q1的集电极通过充电保护输出隔离电阻R34连接至充电保护输出保护二极管D1的阳极,充电保护输出保护二极管D1的阴极连接至第一充电偏置电阻R38、第三充电偏置电阻R39的一端、嵌位保护二极管ZD1的阴极和第二NPN三极管Q5的集电极;电池保护芯片(CW1073AAAS)U1的电池输出负极检测端VM(第17脚)通过负极检测隔离电阻R29连接至放电MOS 管QD3-QD4、充电MOS管QC1-QC2的漏极以及消毛刺电容C24、C26的公共端;电池保护芯片(CW1073AAAS)U1的放电输出端DO(第15脚)连接至放电保护输出隔离电阻R35的一端和放电保护输出保护二极管D5的阴极,放电保护输出隔离电阻R35的另一端和放电保护输出保护二极管D5的阳极连接至第一放电偏置电阻R30和第二放电偏置电阻R31的公共端以及第一NPN三极管 Q4的集电极;
电池组正极B+还连接至温度开关T2的一端,温度开关T2的另一端连接至放电过温保护隔离二极管D6、充电过温保护隔离二极管D7的阳极,放电过温保护隔离二极管D6的阴极即放电过温信号OTP-DO连接至第三偏置电阻R32 的一端,充电过温保护隔离二极管D7的阴极即充电过温信号OTP-CO连接至第五偏置电阻R40的一端;
第三偏置电阻R32的另一端连接第四偏置电阻R33的一端、第一偏置电容 C25的一端和第一NPN三极管Q4的基极,第四偏置电阻R33的另一端、第一偏置电容C25的另一端和第一NPN三极管Q4的发射极与放电MOS管QD1-QD2 的源极、消毛刺电容C23的一端相连并连接至电池负端B-;第一放电偏置电阻 R30的另一端连接至放电MOS管QD1-QD2的控制栅极,第二放电偏置电阻R31 的另一端连接至放电MOS管QD3-QD4的控制栅极,消毛刺电容C23的另一端与消毛刺电容C24的一端相连,放电MOS管QD1-QD2的漏极与放电MOS管 QD3-QD4的源极相连,放电MOS管QD3-QD4的漏极与充电MOS管QC1-QC2 的漏极、消毛刺电容C24的另一端、消毛刺电容C26的一端以及负极检测隔离电阻R29的一端相连;
第五偏置电阻R40的另一端连接至第六偏置电阻R41的一端、第二偏置电容C28的一端和第二NPN三极管Q5的基极;第一充电偏置电阻R38的另一端连接至充电MOS管QC1-QC2的控制栅极和第二充电偏置电阻R36的一端,第三充电偏置电阻R39的另一端连接至充电MOS管QC3-QC4的控制栅极和第四充电偏置电阻R37的一端,消毛刺电容C26的另一端与消毛刺电容C27的一端相连,充电MOS管QC1-QC2的源极与充电MOS管QC3-QC4的漏极以及第二充电偏置电阻R36的另一端相连,充电MOS管QC3-QC4的源极与第四充电偏置电阻R37的另一端、消毛刺电容C27的另一端、嵌位保护二极管ZD1的阳极、第二NPN三极管Q5的发射极、第六偏置电阻R41的另一端、第二偏置电容C28 的另一端、连接器J8相连组成供电输出负端P-网络(也是充电器负极C-);
保护二极管D4阳极连接供电输出负端P-网络,保护二极管D4阴极连接供电输出正端P+网络,滤波电容C21-C22串联后跨接在供电输出负端P-和供电输出正端P+间。
以下说明本发明的原理:
1、充电时过温保护:
如图2所示,正常情况下给电池充电时,充电器正极C+电流流至电池正极B+经电池到电池负极B-,电流经过电放电MOS管(QD1、QD2、QD3、QD4)、充电MOS管(QC1、QC2、QC3、QC4)电流回到充电器负极C-,形成完整电流回路。
一重充电过温保护设置第一充电过温保护温度阈值为60±5℃(负温度电阻RT1,10K值),在充电过程中,当靠近RT1的电池温度超过第一充电过温保护温度阈值时,电池保护芯片(CW1073AAAS)U1第18脚输出高电平,即 PNP三极管Q1基极为高电平,Q1不导通(截止),则充电MOS管QC1-QC4 控制栅极G无电压,充电MOS管关闭,起到一重充电过温保护功能。
二重充电过温保护设置第二充电过温保护温度阈值为75±5℃(温度开关 T2在75±5℃动作)。在充电过程中,当靠近温度开关T2的电池温度超过第二充电过温保护温度阈值,温度开关T2导通,充电过温信号OTP-CO和放电过温信号OTP-DO均为高,第一、第二NPN三极管Q4、Q5均导通,放电MOS管 QD1-QD4和充电MOS管QC1-QC4的控制栅极G电压被拉低,放电MOS管和充电MOS管关闭,启动二重充电过温保护功能。所以任何靠近检测温度的电芯,到达设计充电过温保护温度时,都会启动充电过温保护功能,具有双重保护功能。
2、放电时过温保护:
如图3所示,正常情况下电池放电时,电流经过电池正极B+、保险丝F1、供电输出正端P+,经过负载Z回到充电MOS管(QC1、QC2、QC3、QC4)、放电MOS管(QD1、QD2、QD3、QD4),电流流到电池负极B-,形成完整电流回路。
放电过温保护原理说明:
一重放电过温保护设置第一放电过温保护温度阈值为75±5℃(温度开关 T2动作),在放电过程中,当靠近温度开关T2的电池温度超过第一放电过温保护温度阈值时,温度开关T2导通,充电过温信号OTP-CO和放电过温信号OTP-DO均为高,第一、第二NPN三极管Q4、Q5导通,放电MOS管QD1-QD4 和充电MOS管QC1-QC4控制栅极G电压被拉低,放电MOS管和充电MOS 管关闭,启动一重放电过温保护功能。。
二重放电过温保护设置第二放电过温保护温度阈值为80±5℃(负温度电阻 RT1,10K值)。在放电过程中,当靠近RT1的电池温度超过第二放电温度阈值时,电池保护芯片(CW1073AAAS)U1第15脚输出低电平,放电MOS管 QD1-QD4控制栅极G无电压,放电MOS管关闭,起到二重放电过温保护功能。
本发明中,所有任何靠近检测温度的电芯,到达设计放电过温保护温度阈值时,都会启动放电过温保护功能,具有双重保护功能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰与改变。因此,本发明的权利保护范围,应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种电池包的双重过温保护电路,包括:
电池组;
过温控制模块,用于通过电池保护芯片对所述电池组进行过温检测,根据不同的情况输出不同的控制保护信号;
过温检测模块,设置于所述电池组附近,用于检测所述电池组的温度并将过温保护信号传输至所述电池保护芯片的过温检测端ROT和低温检测端RUT或充电开关模块与放电开关模块的偏置控制端;
充电开关模块,用于在所述过温检测模块输出的过温保护信号的控制下给充电开关管提供偏置电压或以所述过温控制模块输出的充电过温控制信号为偏置电压以实现充放电回路的通断;
放电开关模块,用于在所述过温检测模块输出的过温保护信号的控制下给放电开关管提供偏置电压或在所述过温控制模块输出的放电过温控制信号的控制下实现充放电回路的通断。
2.如权利要求1所述的一种电池包的双重过温保护电路,其特征在于:所述过温控制模块包括电池保护芯片(U1)、限流电阻(R9)、电源滤波电容(C9)、第一至第三过温检测隔离电阻(R23-R25)、过流延时设置电容(C20)、控制电阻(R26)、第一偏置电阻(R27)、第二偏置电阻(R28)、第一PNP三极管(Q1)、负极检测隔离电阻(R29)、充电保护输出隔离电阻(R34)、充电保护输出保护二极管(D1)、放电保护输出隔离电阻(R35)和放电保护输出保护二极管(D5),电池组正极B+通过所述限流电阻(R9)连接至电池保护芯片(U1)的电源正端(VDD)和电源滤波电容(C9)的一端,所述电源滤波电容(C9)的另一端接地,电池保护芯片(U1)的过温检测端ROT和低温检测端(RUT)分别连接第一过温检测隔离电阻(R23)、第二过温检测隔离电阻(R24)的一端,所述第一过温检测隔离电阻(R23)、第二过温检测隔离电阻(R24)的另一端短接并通过所述第三温检测隔离电阻(R25)与所述过温检测模块连接,所述电池保护芯片(U1)的过流延时设置端(CIT)通过所述过流延时设置电容(C20)接地,其放电输出控制端(DCTRL)通过控制电阻(R26)接地,充电输出端(CO)通过第一偏置电阻(R27)连接至第一PNP三极管(Q1)的基极和第二偏置电阻(R28)的一端,第二偏置电阻(R28)的另一端与第一PNP三极管(Q1)的发射极相连后连接至电池组正极B+,第一PNP三极管(Q1)的集电极通过所述充电保护输出隔离电阻(R34)连接至所述充电保护输出保护二极管(D1)的阳极,所述充电保护输出保护二极管(D1)的阴极连接至所述充电开关模块,所述电池保护芯片(U1)的电池输出负极检测端VM通过所述负极检测隔离电阻(R29)连接至所述充电开关模块及放电开关模块,电池保护芯片(U1)的放电输出端(DO)连接至放电保护输出隔离电阻(R35)的一端和放电保护输出保护二极管(D5)的阴极,所述放电保护输出隔离电阻(R35)的另一端和放电保护输出保护二极管(D5)的阳极连接至所述放电开关模块。
3.如权利要求2所述的一种电池包的双重过温保护电路,其特征在于:所述过温检测模块包括温度开关(T2)、放电过温保护隔离二极管(D6)、充电过温保护隔离二极管(D7)、负温度电阻(RT1),电池组正极B+连接至所述温度开关(T2)的一端,温度开关(T2)的另一端连接至所述放电过温保护隔离二极管(D6)、充电过温保护隔离二极管(D7)的阳极,所述放电过温保护隔离二极管(D6)的阴极即放电过温信号OTP-DO连接至所述放电开关模块,充电过温保护隔离二极管(D7)的阴极即充电过温信号OTP-CO连接至所述充电开关模块,所述负温度电阻(RT1)一端连接所述过温检测隔离电阻(R25),另一端接地。
4.如权利要求3所述的一种电池包的双重过温保护电路,其特征在于:所述充电开关模块包括第一至第四充电开关管(QC1-QC4)、第一充电偏置电阻(R38)、第二充电偏置电阻(R36)、第三充电偏置电阻(R39)、第四充电偏置电阻(R37)、第五偏置电阻(R40)、第六偏置电阻(R41)、第二偏置电容(C28)、嵌位保护二极管(ZD1)、第二NPN三极管(Q5)和第一消毛刺电容(C26)、第二消毛刺电容(C27),所述第五偏置电阻(R40)一端连接所述充电过温信号(OTP-CO),另一端连接至第六偏置电阻(R41)的一端、第二偏置电容(C28)的一端和第二NPN三极管(Q5)的基极;第一充电偏置电阻(R38)和第三充电偏置电阻(R39)一端连接所述充电保护输出保护二极管(D1)的阴极,所述第一充电偏置电阻(R38)的另一端连接至所述第一充电开关管(QC1)和第二充电开关管(QC2)的控制栅极以及第二充电偏置电阻(R36)的一端,第三充电偏置电阻(R39的另一端连接至所述第三充电开关管(QC3)和所述第三充电开关管(QC4)的控制栅极以及第四充电偏置电阻(R37)的一端,所述第一消毛刺电容(C26),所述第一消毛刺电容(C26)的另一端与所述第二消毛刺电容(C27)的一端相连,所述第一充电开关管(QC1)和第二充电开关管(QC2)的源极与所述第三充电开关管(QC3)、所述第四充电开关管(QC4)的漏极以及第二充电偏置电阻(R36)的另一端相连,所述第三充电开关管(QC3)、所述第四充电开关管(QC4)的源极与第四充电偏置电阻(R37)的另一端、第二消毛刺电容(C27)的另一端、所述嵌位保护二极管(ZD1)的阳极、第二NPN三极管(Q5)的发射极、第六偏置电阻(R41)的另一端、第二偏置电容(C28)的另一端相连。
5.如权利要求4所述的一种电池包的双重过温保护电路,其特征在于:所述放电开关模块包括第一至第四放电开关管(QD1-QD4)、第一放电偏置电阻(R30)、第二放电偏置电阻(R31)、第三偏置电阻(R32)、第四偏置电阻(R33)、第一偏置电容(C25)、第一NPN三极管(Q4)和第一消毛刺电容(C23)、第二消毛刺电容(C24),所述第三偏置电阻(R32的一端连接放电过温信号(OTP-DO),另一端连接第四偏置电阻(R33)的一端、第一偏置电容(C25)的一端和第一NPN三极管(Q4)的基极,第四偏置电阻(R33)的另一端、第一偏置电容(C25)的另一端和第一NPN三极管(Q4)的发射极与所述第一放电开关管(QD1)、第二放电开关管(QD2)的源极、第一消毛刺电容(C23)的一端相连并连接至电池负端B-;所述第一放电偏置电阻(R30)与所述第二放电偏置电阻(R31)的公共端连接所述隔离电阻(R35)和放电保护输出保护二极管(D5)的阳极,所述第一放电偏置电阻(R30)的另一端连接至所述第一放电开关管(QD1)、第二放电开关管(QD2)的控制栅极,所述第二放电偏置电阻(R31)的另一端连接至所述第三放电开关管(QD3)、第四放电开关管(QD4)的控制栅极,第一消毛刺电容(C23)的另一端与消毛刺电容(C24)的一端相连,所述第一放电开关管(QD1)、第二放电开关管(QD2)的漏极与所述第三放电开关管(QD3)、第四放电开关管(QD4)的源极相连,所述第三放电开关管(QD3)、第四放电开关管(QD4)的漏极分别与所述第一充电开关管(QC1)、第二充电开关管(QC2)的漏极、第二消毛刺电容(C24)的另一端、第一消毛刺电容(C26)以及负极检测隔离电阻(R29)相连。
6.如权利要求5所述的一种电池包的双重过温保护电路,其特征在于:所述电路还包括电池保护模块,所述电池保护模块包括保险丝(F1)、保护二极管(D4)、第一滤波电容(C21)、第二滤波电容(C22)和第八连接座(J8)、第十八连接座(J18),所述第三充电开关管(QC3)、第四充电开关管(QC4)的源极与第四充电偏置电阻(R37)的另一端、第二消毛刺电容(C27)的另一端、所述嵌位保护二极管(ZD1)的阳极、所述第二NPN三极管(Q5)的发射极、第六偏置电阻(R41)的另一端、第二偏置电容(C28)的另一端、第八连接器(J8)相连组成所述供电输出负端P-网络,所述电池组正极B+连接至所述保险丝(F1)的一端,所述保险丝(F1)的另一端与所述第十八连接器(J18)组成供电输出正端P+网络,所述保护二极管(D4)阳极连接所述供电输出负端P-网络,保护二极管(D4)阴极连接所述供电输出正端P+网络,所述第一滤波电容(C21)、第二滤波电容(C22)串联后跨接在供电输出负端P-和供电输出正端P+间。
7.如权利要求6所述的一种电池包的双重过温保护电路,其特征在于:在充电过程中,当靠近所述负温度电阻(RT1)的电池温度超过预设的第一充电过温保护温度阈值时,电池保护芯片(U1)的充电输出端(CO)输出高电平,所述第一PNP三极管(Q1)基极为高电平,所述第一PNP三极管(Q1)截止,则所述第一至第四充电开关管(QC1-QC4)控制栅极无电压,各充电开关管关闭,起到一重充电过温保护功能。
8.如权利要求7所述的一种电池包的双重过温保护电路,其特征在于:在充电过程中,当靠近所述温度开关(T2)的电池温度超过预设的第二充电过温保护温度阈值,所述温度开关(T2)导通,所述充电过温信号(OTP-CO)和放电过温信号(OTP-DO)均为高,第一NPN三极管(Q4)、第二NPN三极管(Q5)均导通,所述第一至第四放电开关管(QD1-QD4)和第一至第四充电开关管(QC1-QC4)的控制栅极电压被拉低,各放电开关管和充电开关管关闭,启动二重充电过温保护功能。
9.如权利要求8所述的一种电池包的双重过温保护电路,其特征在于:在放电过程中,当靠近所述温度开关(T2)的电池温度超过预设的第一放电过温保护温度阈值时,所述温度开关(T2)导通,所述充电过温信号(OTP-CO)和放电过温信号(OTP-DO)均为高,第一NPN三极管(Q4)、第二NPN三极管(Q5)导通,第一至第四放电开关管(QD1-QD4)和第一至第四充电开关管(QC1-QC4)控制栅极电压被拉低,各放电开关管和充电开关管关闭,启动一重放电过温保护功能。
10.如权利要求9所述的一种电池包的双重过温保护电路,其特征在于:在放电过程中,当靠近负温度电阻(RT1)的电池温度超过预设的第二放电温度阈值时,电池保护芯片(U1)的放电输出端(DO)输出低电平,所述第一至第四放电开关管(QD1-QD4)控制栅极无电压,各放电开关管关闭,起到二重放电过温保护功能。
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