CN203367982U - 基于离散元件的串联电池组电极断裂保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于离散元件的串联电池组电极断裂保护电路，包括：与串联电池组中的每个单节电池分别相连的保护电路；其中：保护电路包括：MOS管和寄生二极管；其中：MOS管的漏极与单节电池的正极连接，MOS管的源极与单节电池的负极连接。本实用新型通过寄生二极管，当串联电池组电极出现断裂时，能够起到钳位二极管的作用，从而能够避免串联电池组电极断裂导致的巨大负电压，通过与每个单节电池相连的MOS管，当串联电池组电极出现断裂时，能够起到续流的作用，从而能够避免串联电池组电极断裂时大电流流向信号电流或小功率电路。
Description
技术领域
本实用新型涉及串联电池组的保护技术领域，更具体地说，涉及一种基于离散元件的串联电池组电极断裂保护电路。
背景技术
串联电池在放电过程中，如果有电极断开，原有的放电回路将被强行中断，由于负载的作用，在电极断开处出现的电压将远远偏离额定值，烧坏连接在此电极上的电子电路，如模拟前端等。例如，假设有N节电池串联，单节电池电压为V，那么第M节电池正端电压原先为M*V，当第M节电极发生断裂后，第M节电池正端的采样电压变为I*R-L*di/dt-（N-M)*V，其中R为负载电阻，可以看出，此时采样电压可能是一个相当大的负电压，而模拟前端采样一节电池正负两端电压范围一般为-0.3～9V，所以此时足以烧坏模拟前端。
如果串联电池组正处于大电流放电状态，放电回路突然断开，由于引线电感的作用，将会在断开处产生尖峰电压，烧坏连接在其上的电路，或者大电流通过连接在其上的电子电路形成续流回路，由于电池组走的是大电流，而连接在其上的电池检测电路都是信号电流，或者用于均衡的小功率电路，与主回路相比，都不是一个级别，这些电路都无法承受主回路的大电流，因此会烧坏电路。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种基于离散元件的串联电池组电极断裂保护电路，能够实现当串联电池组出现电极断裂时，对连接在串联电池组上的电路进行保护。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种基于离散元件的串联电池组电极断裂保护电路，包括：与串联电池组中的每个单节电池分别相连的保护电路；其中：
所述保护电路包括：MOS管和寄生二极管；其中：
所述MOS管的漏极与单节电池的正极连接，MOS管的源极与单节电池的负极连接。
优选地，所述保护电路还包括：采样电路、电平转换电路和驱动电路；其中：
所述采样电路分别与所述单节电池和电平转换电路连接；
所述电平转换电路与所述驱动电路连接；
所述驱动电路与所述MOS管的栅极连接。
优选地，所述采样电路由三极管和电阻电容组成。
优选地，所述电平转换电路由三极管和电阻组成。
优选地，所述驱动电路由一个NPN三极管和一个PNP三级管构成。
优选地，所述驱动电路由一个n沟道MOS管和一个p沟道MOS管构成。
从上述的技术方案可以看出，本实用新型公开的基于离散元件的串联电池组电极断裂保护电路，通过寄生二极管，当串联电池组电极出现断裂时，能够起到钳位二极管的作用，从而能够避免串联电池组电极断裂导致的巨大负电压，通过与每个单节电池相连的MOS管，当串联电池组电极出现断裂时，能够起到续流的作用，从而能够避免串联电池组电极断裂时大电流流向信号电流或小功率电路。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型实施例公开的一种基于离散元件的串联电池组电极断裂保护电路的结构示意图；
图2为本实用新型另一实施例公开的一种基于离散元件的串联电池组电极断裂保护电路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例公开了一种基于离散元件的串联电池组电极断裂保护电路，能够实现当串联电池组出现电极断裂时，对连接在串联电池组上的电路进行保护。
如图1所示，一种基于离散元件的串联电池组电极断裂保护电路，包括：与串联电池组中的每个单节电池分别相连的保护电路11；其中：
保护电路11包括：MOS管111和寄生二极管112；其中：
所述MOS管111的漏极与单节电池的正极连接，MOS管111的源极与单节电池的负极连接；
寄生二极管112的正极与MOS管111的源极连接，寄生二极管112的负极与MOS管111的漏极连接。
在上述实施例中，串联电池组中的每个单节电池都单独连接一个保护电路，每个保护电路中均包括MOS管和寄生二极管。通过寄生二极管，当串联电池组电极出现断裂时，能够起到钳位二极管的作用，从而能够避免串联电池组电极断裂导致的巨大负电压，通过与每个单节电池相连的MOS管，当串联电池组电极出现断裂时，能够起到续流的作用，从而能够避免串联电池组电极断裂时大电流流向信号电流或小功率电路。
如图2所示，为本实用新型另一实施例公开的一种基于离散元件的串联电池组电极断裂保护电路，如图2所示，包括：与串联电池组中的每个单节电池分别相连的保护电路21，其中：
保护电路21包括：MOS管211、寄生二极管212、采样电路213、电平转换电路214和驱动电路215；其中：
MOS管211的漏极与单节电池的正极连接，MOS管211的源极与单节电池的负极连接；
寄生二极管212的正极与所述MOS管211的源极连接，寄生二极管212的负极与所述MOS管211的漏极连接；
采样电路213分别与单节电池和电平转换电路214相连；
电平转换电路214与驱动电路215连接；
驱动电路215与MOS管211的栅极连接。
具体的，采样电路213由三极管和电阻电容组成。
具体的，电平转换电路214由三极管和电阻组成。
具体的，驱动电路215由一个NPN三极管和一个PNP三级管构成，或由一个n沟道MOS管和一个p沟道MOS管构成。
在上述实施例中，当串联电池组电极出现断裂时，通过寄生二极管能够起到钳位二极管的作用，从而能够避免串联电池组电极断裂导致的巨大负电压。通过与每个单节电池相连的MOS管，当串联电池组电极出现断裂时，能够起到续流的作用，从而能够避免串联电池组电极断裂时大电流流向信号电流或小功率电路。
在上述实施例中，当放电过程中串联电池组电极断裂时，由于负载及引线电感的因数，使MOS管两端的电压由原来的正一节电池电压变成了负的一个二极管电压，此时通过采样电路检测到这个电压值的变化。电平转换电路把检测到的信号放大到2节以上电池电压（具体电池节数可根据所选MOS管驱动门槛电压的要求来选择，一般选择2～4节）。驱动电路将MOS管的驱动信号功率放大，使其提高开关速度，降低开关损耗和导通损耗，降低散热量。
在上述实施例中，采样电路由三极管和电阻电容组成，三极管起电压检测作用，电阻电容起电压偏置和检测延时作用，该采样电路检测速度快，能够达到亚微秒级。电平转换电路由三极管和电阻组成，由于采样电路输出的信号是建立在一节电池电压上的，电压等级低，不足以驱动MOS管，电平转换电路能够将采样电路输出的信号放大到2节以上电池电压等级。驱动电路由一个NPN和一个PNP三极管构成push-pull来实现，也可以由n沟道和p沟道的MOS管来实现。作用是将MOS管的驱动信号功率放大，使其提高开关速度，降低开关损耗和导通损耗，降低散热量。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种基于离散元件的串联电池组电极断裂保护电路，其特征在于，包括：与串联电池组中的每个单节电池分别相连的保护电路；其中：
所述保护电路包括：MOS管和寄生二极管；其中：
所述MOS管的漏极与单节电池的正极连接，MOS管的源极与单节电池的负极连接。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述保护电路还包括：采样电路、电平转换电路和驱动电路；其中：
所述采样电路分别与所述单节电池和电平转换电路连接；
所述电平转换电路与所述驱动电路连接；
所述驱动电路与所述MOS管的栅极连接。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述采样电路由三极管和电阻电容组成。
4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电平转换电路由三极管和电阻组成。
5.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述驱动电路由一个NPN三极管和一个PNP三级管构成。
6.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述驱动电路由一个n沟道MOS管和一个p沟道MOS管构成。
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