CN211046468U - 一种锂电池短路保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂电池短路保护电路，应用于具有电池管理系统的锂电池中，所述锂电池短路保护电路包括有第一三极管Q1、第二三极管Q2，第一电容C1及稳压二极管ZD1，第二三极管Q2的基极通过延时电路与锂电池的正输出端连接，所述第一电容C1与所述稳压二极管ZD1并联连接。本实用新型提供的锂电池短路保护电路，通过检测锂电池的输出端的电压是否快速下降到预设的电压值来判断锂电池是否发生短路，若短路则关闭放电MOS管，从而可解决现有技术中锂电池在输出端短路时不能触发电池管理系统常规短路保护动作的问题，有效提高锂电池的可靠性和安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池技术领域，具体涉及一种锂电池短路保护电路。
背景技术
目前，现有常规的锂电池短路保护通常通过以下方式实现：当电池组输出端P+P-短路时，锂电池保护芯片检测到放电电流大于芯片的短路保护值且持续时间大于短路保护延时(一般延时时间为几百us(微秒))则关闭放电MOS管，从而使得放电MOS管停止放电。这种的短路保护方式虽然起到一定的短路保护作用，但是当锂电池容量很小时，实际短路电流达不到BMS(电池管理系统)的短路保护值，则发生过流保护动作，延时为几ms (毫秒)或更大，容易造成电芯和BMS损坏，从而存在极大的安全隐患。
实用新型内容
为克服现有技术的不足及存在的问题，本实用新型提供一种锂电池短路保护电路，利用该锂电池短路保护电路，可解决现有技术中锂电池在输出端短路时不能触发电池管理系统常规短路保护动作的问题，从而有效提高锂电池的可靠性和安全性。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种锂电池短路保护电路，应用于具有电池管理系统的锂电池中，所述电池管理系统具有基准电压端 VCC、充电MOS管MC1及放电MOS管MD1，充电MOS管MC1及放电MOS管MD1 的栅极分别通过电阻R6与电阻R5与所述基准电压VCC连接，充电MOS管 MC1的漏极与放电MOS管MD1的漏极连接，锂电池的正输出端与负载的第一连接端连接，锂电池的负输出端与所述放电MOS管MD1的源极连接，充电 MOS管MC1的源极与负载的第二连接端连接；
所述锂电池短路保护电路包括有第一三极管Q1、第二三极管Q2，第一电容C1及稳压二极管ZD1，所述第一三极管Q1的集电极与所述放电MOS 管MD1的栅极连接，所述第一三极管Q1的发射极与所述放电MOS管MD1的源极连接，且所述第一三极管Q1的基极通过电阻R3与所述放电MOS管MD1 的漏极连接；所述第一三极管Q1的基极还通过电阻R4与所述第二三极管 Q2的集电极连接，第二三极管Q2的基极通过延时电路与锂电池的正输出端连接，第二三极管Q2的发射极通过电阻R2与锂电池的正输出端连接且第二三极管Q2的发射极通过所述稳压二极管ZD1与所述锂电池的负输出端连接，所述第一电容C1与所述稳压二极管ZD1并联连接。
优选地，所述延时电路为RC延时电路，具体地，所述RC延时电路包括电阻R1和电容C2，所述电阻R1的一端与所述锂电池的正输出端连接，所述电阻R1的另一端与第二三极管Q2的基极连接，所述电容C2的一端与第二三极管Q2的基极连接，所述电容C2的另一端与第二三极管Q2的发射极连接。
与现有技术比较，本实用新型提供的锂电池短路保护电路，通过检测锂电池的输出端的电压是否快速下降到预设的电压值来判断锂电池是否发生短路，若短路则关闭放电MOS管，从而可解决现有技术中锂电池在输出端短路时不能触发电池管理系统常规短路保护动作的问题，有效提高锂电池的可靠性和安全性。
附图说明
图1是本实用新型所述锂电池短路保护电路的电路结构图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如附图1所示，一种锂电池短路保护电路，应用于具有电池管理系统的锂电池中，所述电池管理系统具有基准电压端VCC、充电MOS管MC1及放电MOS管MD1，充电MOS管MC1及放电MOS管MD1的栅极分别通过电阻R6 与电阻R5与所述基准电压VCC连接，充电MOS管MC1的漏极与放电MOS管 MD1的漏极连接，锂电池的正输出端与负载的第一连接端连接，锂电池的负输出端与所述放电MOS管MD1的源极连接，充电MOS管MC1的源极与负载的第二连接端连接；
所述锂电池短路保护电路包括有第一三极管Q1、第二三极管Q2，第一电容C1及稳压二极管ZD1，所述第一三极管Q1的集电极与所述放电MOS 管MD1的栅极连接，所述第一三极管Q1的发射极与所述放电MOS管MD1的源极连接，且所述第一三极管Q1的基极通过电阻R3与所述放电MOS管MD1 的漏极连接；所述第一三极管Q1的基极还通过电阻R4与所述第二三极管 Q2的集电极连接，第二三极管Q2的基极通过延时电路与锂电池的正输出端连接，第二三极管Q2的发射极通过电阻R2与锂电池的正输出端连接且第二三极管Q2的发射极通过所述稳压二极管ZD1与所述锂电池的负输出端连接，所述第一电容C1与所述稳压二极管ZD1并联连接。
在其中一个优选的实施例中，所述延时电路可以为RC延时电路，该RC 延时的电路用于调节短路保护延时的延时时间，从而可防止连接正常的容性负载时发生误动作。具体地，本实施例中的所述RC延时电路包括电阻R1 和电容C2，所述电阻R1的一端与所述锂电池的正输出端连接，所述电阻 R1的另一端与第二三极管Q2的基极连接，所述电容C2的一端与第二三极管Q2的基极连接，所述电容C2的另一端与第二三极管Q2的发射极连接。
在其中一个具体的实施例中，所述第一三极管Q1优选为NPN三极管，所述第二三极管Q2优选为PNP三极管。具体地，本实施例中，所述第一开关管Q1的三极管型号为MMBT5551，所述第二开关管Q2的三极管型号为 MMBT5401。以下对本实施例提供的锂电池短路保护电路的工作原理或工作过程作简要说明:
本实施例中，基准电压端VCC的电压约为10V，其参考地为锂电池的负输出端。在图1中，P2为锂电池的正输出端，P1为锂电池的负输出端，P3 为负载的第一连接端，P4为负载的第二连接端,节点DS-为充电MOS管MC1 的漏极与放电MOS管MD1的漏极的公共连接点。另外，本实施例提供的锂电池短路保护电路主要是针对5串及以上的锂电池设计，因此所述稳压二极管ZD1的稳压电压优选为10V。当然，稳压二极管ZD1的稳压电压可根据实际需要选取。
在正常状态下，锂电池的正输出端P2、负输出端P1两端电压大于12V，第二三极管Q2的发射极反偏，工作在截止状态。当锂电池正输出端P2、负输出端P1短路后，正输出端P2对负输出端P1的电压快速下降到10V以下，第二三极管Q2的发射极因为第一电容C1的储能作用和稳压二极管ZD1的稳压作用还是保持在10V左右，第二三极管Q2转为导通状态，经电阻R4 的直接耦合使第一三极管Q1导通，从而关闭了放电MOS管MD1，然后,节点 DS-的电压升高，经过电阻R3使第一三极管Q1维持导通状态。本实施例提供的锂电池短路保护电路，其通过检测锂电池的输出端的电压是否快速下降到预设的电压值来判断锂电池是否发生短路，若短路则关闭放电MOS管，从而可解决现有技术中锂电池在输出端短路时不能触发电池管理系统常规短路保护动作的问题，有效提高锂电池的可靠性和安全性。
上述实施例为本实用新型的较佳的实现方式，并非是对本实用新型的限定，在不脱离本实用新型的发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种锂电池短路保护电路，应用于具有电池管理系统的锂电池中，其特征在于：所述电池管理系统具有基准电压端VCC、充电MOS管MC1及放电MOS管MD1，充电MOS管MC1及放电MOS管MD1的栅极分别通过电阻R6与电阻R5与所述基准电压VCC连接，充电MOS管MC1的漏极与放电MOS管MD1的漏极连接，锂电池的正输出端与负载的第一连接端连接，锂电池的负输出端与所述放电MOS管MD1的源极连接，充电MOS管MC1的源极与负载的第二连接端连接；
所述锂电池短路保护电路包括有第一三极管Q1、第二三极管Q2，第一电容C1及稳压二极管ZD1，所述第一三极管Q1的集电极与所述放电MOS管MD1的栅极连接，所述第一三极管Q1的发射极与所述放电MOS管MD1的源极连接，且所述第一三极管Q1的基极通过电阻R3与所述放电MOS管MD1的漏极连接；所述第一三极管Q1的基极还通过电阻R4与所述第二三极管Q2的集电极连接，第二三极管Q2的基极通过延时电路与锂电池的正输出端连接，第二三极管Q2的发射极通过电阻R2与锂电池的正输出端连接且第二三极管Q2的发射极通过所述稳压二极管ZD1与所述锂电池的负输出端连接，所述第一电容C1与所述稳压二极管ZD1并联连接。
2.根据权利要求1所述的锂电池短路保护电路，其特征在于：所述延时电路为RC延时电路。
3.根据权利要求2所述的锂电池短路保护电路，其特征在于：所述RC延时电路包括电阻R1和电容C2，所述电阻R1的一端与所述锂电池的正输出端连接，所述电阻R1的另一端与第二三极管Q2的基极连接，所述电容C2的一端与第二三极管Q2的基极连接，所述电容C2的另一端与第二三极管Q2的发射极连接。
4.根据权利要求1所述的锂电池短路保护电路，其特征在于：所述稳压二极管ZD1的稳压电压为10V。
5.根据权利要求1所述的锂电池短路保护电路，其特征在于：所述第一三极管Q1为NPN三极管，所述第二三极管Q2为PNP三极管。
6.根据权利要求5所述的锂电池短路保护电路，其特征在于：所述第一三极管Q1的三极管型号为MMBT5551，所述第二三极管Q2的三极管型号为MMBT5401。
Priority Applications (1)
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| CN201922226369.5U CN211046468U (zh) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | 一种锂电池短路保护电路 |
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114566950A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-05-31 | 武汉中岩科技股份有限公司 | 一种锂电池输出短路保护电路及具有其的电池管理系统 |
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2019
- 2019-12-12 CN CN201922226369.5U patent/CN211046468U/zh active Active
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| CN114566950A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-05-31 | 武汉中岩科技股份有限公司 | 一种锂电池输出短路保护电路及具有其的电池管理系统 |
| CN114566950B (zh) * | 2022-04-28 | 2022-08-19 | 武汉中岩科技股份有限公司 | 一种锂电池输出短路保护电路及具有其的电池管理系统 |
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