CN211089990U - 一种加热膜控制电路和锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种加热膜控制电路和锂电池，该电路包括：第一控制电路、第二控制电路、第一MOS管、第二MOS管、短路保护器件、第一加热膜连接端、第二加热膜连接端、状态监测电路和控制器；第一加热膜连接端和第二加热膜连接端用于连接加热膜的供电端；第一控制电路用于根据输入端输入的信号控制第一MOS管导通或者关断；第二控制电路用于根据输入端输入的信号控制第二MOS管导通或者关断；状态监测电路用于输出供电回路的状态信号至控制器，实现在加热膜发生故障时检测故障并通过短路保护器件来保护电路的效果。

Description

一种加热膜控制电路和锂电池

技术领域

本实用新型实施例涉及电池管理技术，尤其涉及一种加热膜控制电路和锂电池。

背景技术

锂电池用于户外场景或低温环境时，当电池温度较低时需要用到加热膜来保证其正常工作。而加热膜失效时会影响锂电池的正常充放电。

加热膜失效原因可能为其外围的控制电路的元器件损坏，如开关管的短路、失效等。当开关管的短路、失效时会导致加热膜持续加热，进而损坏电池和控制回路。

实用新型内容

本实用新型提供一种加热膜控制电路和锂电池，以实现在加热膜发生故障时检测故障并通过短路保护器件来保护电路。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种加热膜控制电路，该电路包括：第一控制电路、第二控制电路、第一MOS管、第二MOS管、短路保护器件、第一加热膜连接端、第二加热膜连接端、状态监测电路和控制器；

短路保护器件的第一端输入供电电源，短路保护器件的第二端与第一加热膜连接端连接，第二加热膜连接端通过第一MOS管与第一接地端连接；第一加热膜连接端和第二加热膜连接端用于连接加热膜的供电端；

第一控制电路的输入端与控制器连接，第一控制电路的输出端与第一MOS管的栅极连接，第一控制电路用于根据输入端输入的信号控制第一MOS管导通或者关断；

第二控制电路的输入端与控制器连接，第二控制电路的输出端与第二MOS管的栅极连接，第二控制电路用于根据输入端输入的信号控制第二MOS管导通或者关断；

状态监测电路的输入端连接加热膜的供电回路，状态监测电路的输出端连接控制器，状态监测电路用于输出供电回路的状态信号至控制器。

可选的，第一控制电路包括第三MOS管和第四MOS管，第三MOS管的栅极与控制器的第一输出端连接，第三MOS管的第一极与第二接地端连接，第三MOS管的第二极与第四MOS管的栅极连接，第四MOS管的第一极接电源端，第四MOS管的第二极与第一MOS管的栅极连接。

可选的，第一控制电路还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，第一电阻的第一端与控制器的第一输出端连接，第一电阻的第二端与第三MOS管的栅极连接，第二电阻的第一端与第三MOS管的栅极连接，第二电阻的第二端与第二接地端连接，第三电阻的第一端与第三MOS管的第二极连接，第三电阻的第二端与第四MOS管的栅极连接，第四电阻的第一端与第四MOS管的第一极连接，第四电阻的第二端与第四MOS管的栅极连接，第五电阻的第一端与第四MOS管的第二极连接，第五电阻的第二端与第一MOS管的栅极连接，第六电阻的第一端与第一MOS管的栅极连接，第六电阻的第二端与第一MOS管的第一极连接。

可选的，第一控制电路还包括第一二极管第一二极管的正极与第四MOS管的第二极连接，第一二极管的负极与第一MOS管的栅极连接。

可选的，状态监测电路包括光耦，光耦的第一输出端接电源端，光耦的第二输出端与控制器的第一输入端连接，光耦的第一输入端与第一加热膜连接端连接，光耦的第二输入端与第二加热膜连接端连接。

可选的，状态监测电路还包括第七电阻和第八电阻，第七电阻的第一端与光耦的第一输入端连接，第七电阻的第二端与第一加热膜连接端连接，第八电阻的第一端与光耦的第二输出端连接，第八电阻的第二端与第二接地端连接。

可选的，第二控制电路包括第五MOS管和第六MOS管，第五MOS管的栅极与控制器的第二输出端连接，第五MOS管的第一极与第二接地端连接，第五MOS管的第二极与第六MOS管的栅极连接，第六MOS管的第一极接电源端，第六MOS管的第二极与第二MOS管的栅极连接。

可选的，第二控制电路还包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第十四电阻，第九电阻的第一端与控制器的第二输出端连接，第九电阻的第二端与第五MOS管的栅极连接，第十电阻的第一端与第五MOS管的栅极连接，第十电阻的第二端与第二接地端连接，第十一电阻的第一端与第五MOS管的第二极连接，第十一电阻的第二端与第六MOS管的栅极连接，第十二电阻的第一端与第六MOS管的栅极连接，第十二电阻的第二端接电源端，第十三电阻的第一端与第六MOS管的第二极连接，第十三电阻的第二端与第二MOS管的栅极连接，第十四电阻的第一端与第二MOS管的栅极连接，第十四电阻的第二端与第一接地端连接。

可选的，第二控制电路还包括第二二极管，第二二极管的正极与第六MOS管的第二极连接，第二二极管的负极与第二MOS管的栅极连接。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种锂电池，包括如第一方面所述的加热膜控制电路。

本实用新型通过提供一种加热膜控制电路，该电路包括：第一控制电路、第二控制电路、第一MOS管、第二MOS管、短路保护器件、第一加热膜连接端、第二加热膜连接端、状态监测电路和控制器；短路保护器件的第一端输入供电电源，短路保护器件的第二端与第一加热膜连接端连接，第二加热膜连接端通过第一MOS管与第一接地端连接；第一加热膜连接端和第二加热膜连接端用于连接加热膜的供电端；第一控制电路的输入端与控制器连接，第一控制电路的输出端与第一MOS管的栅极连接，第一控制电路用于根据输入端输入的信号控制第一MOS管导通或者关断；第二控制电路的输入端与控制器连接，第二控制电路的输出端与第二MOS管的栅极连接，第二控制电路用于根据输入端输入的信号控制第二MOS管导通或者关断；状态监测电路的输入端连接加热膜的供电回路，状态监测电路的输出端连接控制器，状态监测电路用于输出供电回路的状态信号至控制器，解决加热膜失效时持续加热导致电池损坏和控制电路损坏的问题，实现在加热膜发生故障时检测故障并通过短路保护器件来保护电路的效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中的一种加热膜控制电路的电路图；

图2是本实用新型实施例二中的一种加热膜控制电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的的一种加热膜控制电路的电路图，参考图1，该加热膜控制电路包括：第一控制电路100、第二控制电路200、第一MOS管500、第二MOS管600、短路保护器件800、第一加热膜连接端A1、第二加热膜连接端A2、状态监测电路400和控制器300；

短路保护器件800的第一端输入接供电电源1，短路保护器件800的第二端与第一加热膜连接端A1连接，第二加热膜连接端A2通过第一MOS管500与第一接地端2连接；第一加热膜连接端A1和第二加热膜连接端A2用于连接加热膜的供电端700；

第一控制电路100的输入端101与控制器300连接，第一控制电路100的输出端与第一MOS管500的栅极连接，第一控制电路100用于根据输入端101输入的信号控制第一MOS管500导通或者关断；

第二控制电路200的输入端201与控制器300连接，第二控制电路200的输出端与第二MOS管600的栅极连接，第二控制电路200用于根据输入端201输入的信号控制第二MOS管600导通或者关断；

状态监测电路400的输入端连接加热膜的供电回路，状态监测电路400的输出端401连接控制器300，状态监测电路400用于输出供电回路的状态信号至控制器300。

其中，短路保护器件800可为保险丝，电源1可提供12V和3.3V的供电电压，第一接地端2为加热膜的接地端。

在本实施例的技术方案中，该加热膜控制电路的工作过程为：参考图1，正常情况下，控制器300向第一控制电路100发送控制信号，第一控制电路100的输入端101接收到控制器300发出的控制信号后，第一控制电路100控制第一MOS管500导通，加热膜供电端使加热膜工作。当电路发生故障时，如第一MOS管500发生短路时，由于加热膜仍在加热，第一加热膜连接端A1和第二加热膜连接端A2两端会持续有电压，使状态监测电路400监测到该电压后将该电压信号发送至控制器300，控制器300接收到该电压信号后控制第二控制电路200开启，第二控制电路200使第二MOS管导通，第二MOS管导通后会使短路保护器件800对地短路并自毁，从而及时的切断整个加热控制电路，防止加热膜持续加热导致温度过高引起电池损坏。

本实施例的技术方案，通过提供一种加热膜控制电路，该电路包括：第一控制电路、第二控制电路、第一MOS管、第二MOS管、短路保护器件、第一加热膜连接端、第二加热膜连接端、状态监测电路和控制器；短路保护器件的第一端输入供电电源，短路保护器件的第二端与第一加热膜连接端连接，第二加热膜连接端通过第一MOS管与第一接地端连接；第一加热膜连接端和第二加热膜连接端用于连接加热膜的供电端；第一控制电路的输入端与控制器连接，第一控制电路的输出端与第一MOS管的栅极连接，第一控制电路用于根据输入端输入的信号控制第一MOS管导通或者关断；第二控制电路的输入端与控制器连接，第二控制电路的输出端与第二MOS管的栅极连接，第二控制电路用于根据输入端输入的信号控制第二MOS管导通或者关断；状态监测电路的输入端连接加热膜的供电回路，状态监测电路的输出端连接控制器，状态监测电路用于输出供电回路的状态信号至控制器，解决了加热膜失效时持续加热导致电池损坏和控制电路损坏的问题，达到了在加热膜发生故障时检测故障并通过短路保护器件来保护电路的效果。

实施例二

图2是本实用新型实施例二中提供的一种加热膜控制电路的电路图，上述方案的基础上，参考图2，第一控制电路100包括第三MOS管110和第四MOS管120，第三MOS管110的栅极与控制器300的第一输出端301连接，第三MOS管110的第一极与第二接地端3连接，第三MOS管110的第二极与第四MOS管120的栅极连接，第四MOS管120的第一极接电源端1，第四MOS管120的第二极与第一MOS管110的栅极连接。

其中，示例性的，第三MOS管110可为NPN型MOS管，第四MOS管120可为PNP型MOS管，第一MOS管500可为NPN型MOS管，加热膜正常状态时，第一控制电路100控制第一MOS管500导通的过程为：当控制器300的第一输出端301输出高电平信号时，第三MOS管110在高电平信号时导通，第三MOS管110的第二极输出低电平信号使第四MOS管120导通，第四MOS管120的第二极输出高电平信号使第一MOS管500导通。

可选的，第一控制电路100还包括第一电阻130、第二电阻140、第三电阻150、第四电阻160、第五电阻170和第六电阻180，第一电阻130的第一端与控制器300的第一输出端301连接，第一电阻130的第二端与第三MOS管110的栅极连接，第二电阻140的第一端与第三MOS管110的栅极连接，第二电阻140的第二端与第二接地端3连接，第三电阻150的第一端与第三MOS管110的第二极连接，第三电阻150的第二端与第四MOS管120的栅极连接，第四电阻160的第一端与第四MOS管120的第一极连接，第四电阻160的第二端与第四MOS管120的栅极连接，第五电阻170的第一端与第四MOS管120的第二极连接，第五电阻170的第二端与第一MOS管500的栅极连接，第六电阻180的第一端与第一MOS管500的栅极连接，第六电阻180的第二端与第一MOS管500的第一极连接。

可选的，第一控制电路100还包括第一二极管190，第一二极管190的正极与第四MOS管120的第二极连接，第一二极管190的负极与第一MOS管500的栅极连接。

可选的，状态监测电路400包括光耦410，光耦410的第一输出端接电源端1，光耦410的第二输出端与控制器300的第一输入端303连接，光耦300的第一输入端与第一加热膜连接端A1连接，光耦410的第二输入端与第二加热膜连接端A2连接。

其中，光耦410可为隔离光耦，可采用PC817光电耦合器，用于将第一加热膜连接端A1和第二加热膜连接端A2两端的电压信号经过电-光-电的转换传输到控制器300，保证信号传输的可靠性。示例性的，当加热膜失效时，加热膜持续加热，第一加热膜连接端A1和第二加热膜连接端A2两端有持续的电压，该电压信号经过光耦410传送到控制器300，控制器300接收到该电压信号后向第二控制电路200发出控制信号以熔断短路保护器件800的方式切断整个加热控制电路以保护电池。

可选的，状态监测电路400还包括第七电阻420和第八电阻430，第七电阻420的第一端与光耦410的第一输入端连接，第七电阻420的第二端与第一加热膜连接端A1连接，第八电阻430的第一端与光耦的第二输出端连接，第八电阻430的第二端与第二接地端3连接。

其中，第二接地端3接的是普通的接地端。

可选的，第二控制电路200包括第五MOS管210和第六MOS管220，第五MOS管210的栅极与控制器300的第二输出端302连接，第五MOS管210的第一极与第二接地端3连接，第五MOS管210的第二极与第六MOS管220的栅极连接，第六MOS管220的第一极接电源端1，第六MOS管220的第二极与第二MOS管600的栅极连接。

其中，示例性的，第五MOS管210可为NPN型MOS管，第六MOS管220可为PNP型MOS管，第二MOS管600可为NPN型MOS管，当加热膜失效时，控制器300向第二控制电路200发出控制信号，使第二MOS管600导通的过程为：当控制器300的第二输出端302输出高电平信号时，第五MOS管210导通，第五MOS管的第二极输出低电平信号使第六MOS管220导通，第六MOS管220的第二极输出高电平使第二MOS管600导通，使短路保护器件800对地短路并熔断，从而使整个控制电路切断以保护电池。

可选的，第二控制电路200还包括第九电阻230、第十电阻240、第十一电阻250、第十二电阻260、第十三电阻270和第十四电阻280，第九电阻230的第一端与控制器300的第二输出端302连接，第九电阻230的第二端与第五MOS管210的栅极连接，第十电阻240的第一端与第五MOS管210的栅极连接，第十电阻240的第二端与第二接地端3连接，第十一电阻250的第一端与第五MOS管210的第二极连接，第十一电阻250的第二端与第六MOS管220的栅极连接，第十二电阻260的第一端与第六MOS管220的栅极连接，第十二电阻260的第二端接电源端1，第十三电阻270的第一端连接，第十三电阻270的第二端与第二MOS管600的栅极连接，第十四电阻280的第一端与第二MOS管600的栅极连接，第十四电阻280的第二端与第一接地端2连接。

可选的，第二控制电路200还包括第二二极管290，第二二极管290的正极与第六MOS管220的第二极连接，第二二极管290的负极与第二MOS管600的栅极连接。

其中，第二二极管290用于隔离。

实施例三

本实用新型实施例还提供了一种锂电池，包括本实用新型任一实施例所述的加热膜控制电路。

其中，锂电池可为可充电蓄电池、耐低温锂电池、耐高温锂电池等。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种加热膜控制电路，其特征在于，包括：第一控制电路、第二控制电路、第一MOS管、第二MOS管、短路保护器件、第一加热膜连接端、第二加热膜连接端、状态监测电路和控制器；

所述短路保护器件的第一端输入供电电源，所述短路保护器件的第二端与所述第一加热膜连接端连接，所述第二加热膜连接端通过所述第一MOS管与第一接地端连接；所述第一加热膜连接端和所述第二加热膜连接端用于连接加热膜的供电端；

所述第一控制电路的输入端与所述控制器连接，所述第一控制电路的输出端与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一控制电路用于根据输入端输入的信号控制所述第一MOS管导通或者关断；

所述第二控制电路的输入端与所述控制器连接，所述第二控制电路的输出端与所述第二MOS管的栅极连接，所述第二控制电路用于根据输入端输入的信号控制所述第二MOS管导通或者关断；

所述状态监测电路的输入端连接所述加热膜的供电回路，所述状态监测电路的输出端连接所述控制器，所述状态监测电路用于输出所述供电回路的状态信号至所述控制器。

2.根据权利要求1所述的加热膜控制电路，其特征在于，所述第一控制电路包括第三MOS管和第四MOS管，所述第三MOS管的栅极与所述控制器的第一输出端连接，所述第三MOS管的第一极与第二接地端连接，所述第三MOS管的第二极与所述第四MOS管的栅极连接，所述第四MOS管的第一极接电源端，所述第四MOS管的第二极与所述第一MOS管的栅极连接。

3.根据权利要求2所述的加热膜控制电路，其特征在于，所述第一控制电路还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第一电阻的第一端与所述控制器的第一输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第三MOS管的栅极连接，所述第二电阻的第一端与所述第三MOS管的栅极连接，所述第二电阻的第二端与所述第二接地端连接，所述第三电阻的第一端与所述第三MOS管的第二极连接，所述第三电阻的第二端与所述第四MOS管的栅极连接，所述第四电阻的第一端与所述第四MOS管的第一极连接，所述第四电阻的第二端与所述第四MOS管的栅极连接，所述第五电阻的第一端与所述第四MOS管的第二极连接，所述第五电阻的第二端与所述第一MOS管的栅极连接，所述第六电阻的第一端与所述第一MOS管的栅极连接，所述第六电阻的第二端与所述第一MOS管的第一极连接。

4.根据权利要求2所述的加热膜控制电路，其特征在于，所述第一控制电路还包括第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第四MOS管的第二极连接，所述第一二极管的负极与所述第一MOS管的栅极连接。

5.根据权利要求1所述的加热膜控制电路，其特征在于，所述状态监测电路包括光耦，所述光耦的第一输出端接电源端，所述光耦的第二输出端与所述控制器的第一输入端连接，所述光耦的第一输入端与所述第一加热膜连接端连接，所述光耦的第二输入端与所述第二加热膜连接端连接。

6.根据权利要求5所述的加热膜控制电路，其特征在于，所述状态监测电路还包括第七电阻和第八电阻，所述第七电阻的第一端与所述光耦的第一输入端连接，所述第七电阻的第二端与所述第一加热膜连接端连接，所述第八电阻的第一端与所述光耦的第二输出端连接，所述第八电阻的第二端与第二接地端连接。

7.根据权利要求1所述的加热膜控制电路，其特征在于，所述第二控制电路包括第五MOS管和第六MOS管，所述第五MOS管的栅极与所述控制器的第二输出端连接，所述第五MOS管的第一极与第二接地端连接，所述第五MOS管的第二极与所述第六MOS管的栅极连接，所述第六MOS管的第一极接电源端，所述第六MOS管的第二极与所述第二MOS管的栅极连接。

8.根据权利要求7所述的加热膜控制电路，其特征在于，所述第二控制电路还包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第十四电阻，所述第九电阻的第一端与所述控制器的第二输出端连接，所述第九电阻的第二端与所述第五MOS管的栅极连接，所述第十电阻的第一端与所述第五MOS管的栅极连接，所述第十电阻的第二端与所述第二接地端连接，所述第十一电阻的第一端与所述第五MOS管的第二极连接，所述第十一电阻的第二端与所述第六MOS管的栅极连接，所述第十二电阻的第一端与所述第六MOS管的栅极连接，所述第十二电阻的第二端接电源端，所述第十三电阻的第一端与所述第六MOS管的第二极连接，所述第十三电阻的第二端与所述第二MOS管的栅极连接，所述第十四电阻的第一端与所述第二MOS管的栅极连接，所述第十四电阻的第二端与所述第一接地端连接。

9.根据权利要求7所述的加热膜控制电路，其特征在于，所述第二控制电路还包括第二二极管，所述第二二极管的正极与所述第六MOS管的第二极连接，所述第二二极管的负极与所述第二MOS管的栅极连接。

10.一种锂电池，其特征在于，包括如权利要求1-9所述的加热膜控制电路。

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