CN214675101U - 一种锂电池组回路快速开关电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池组回路快速开关电路，该电路包括开关电路和快速驱动电路，通过开关电路的一端与锂电池组的一电源输出端连接，所述开关电路的另一端通过负载与所述锂电池组的另一电源输出端连接；快速驱动电路分别与所述开关电路及第一控制信号输出端连接，以在所述第一控制信号的作用下对所述开关电路进行快速截止关断控制。通过在第一控制信号输出端与开关电路的受控端设有快速驱动电路，快速驱动电路可输出大电路来驱动开关电路，如此，实现对锂电池组充放电回路上的开关电路的快速导通或截止控制。

Description

一种锂电池组回路快速开关电路

技术领域

本实用新型涉及锂电池保护电路技术领域，尤其涉及一种锂电池组回路快速开关电路。

背景技术

锂(Li)离子电池作为存能和供电电池被越来越广泛地使用，锂(Li)离子电池在使用过程中，通常需要采用保护电路板对锂电池进行充分电的保护，以避免锂电池在使用过程中，出现过充或过放的现象，从而保证锂电池的使用寿命。锂电池保护板主要是通过锂电池检测芯片来对各节锂电池进行检测，并输出控制信号至锂电池回路上的回路控制开关，而当回路电流相对较大时，锂电池检测芯片输出的信号难以对回路控制开关及时地导通或截止控制。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种锂电池组回路快速开关电路。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种锂电池组回路快速开关电路，所述锂电池组回路快速开关电路包括：

开关电路，开关电路的一端与锂电池组的一电源输出端连接，所述开关电路的另一端通过负载与所述锂电池组的另一电源输出端连接；

快速驱动电路，所述快速驱动电路分别与所述开关电路及第一控制信号输出端连接，以在所述第一控制信号的作用下对所述开关电路进行快速截止关断控制。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述快速驱动电路包括：

第一三极管QB2，所述第一三极管QB2的基极与所述开关电路的受控端连接，所述第一三极管QB2的发射极与所述开关电路的受控端连接，所述第一三极管QB2集电极与参考地端连接；

第一电阻R22，所述第一电阻R22的一端与所述第一三极管QB2的基极连接，所述第一电阻R22的另一端与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述快速驱动电路还包括：第二三极管QB3，所述第一三极管QB2的发射极通过所述第二三极管QB3与所述开关电路的受控端连接；

其中，所述第二三极管QB3的基极与所述第一三极管QB2的发射极连接，所述第二三极管QB3的发射极与所述开关电路的受控端连接，所述第二三极管QB3的集电极通过第二电阻R23与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述快速驱动电路还包括：

稳压二极管VD1，所述稳压二极管VD1的阴极与所述开关电路的受控端连接，所述稳压二极管VD1的阳极与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述快速驱动电路还包括：

第三电阻RS3，所述第三电阻RS3的一端与所述开关电路的受控端连接，所述第三电阻RS3的另一端与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述开关电路包括：

MOS管QD1，所述MOS管QD1的受控端通过第四电阻RD1与所述快速驱动电路的连接，所述MOS管QD1的漏极与锂电池组的一电源输出端连接，所述MOS管QD1的源极通过负载与所述锂电池组的另一电源输出端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述锂电池组回路快速开关电路还包括第二控制电路，所述第二控制电路分别与第二控制信号输出端及所述开关电路的受控端连接，所述第二控制电路用于在所述第二控制信号的作用下，对所述开关电路进行截止控制。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述第二控制电路包括：第三三极管QB1，所述第三三极管QB1的集电极与所述开关电路的受控端连接，所述第三三极管QB1的发射极与参考地连接，所述第三三极管QB1的基极与所述第二控制信号输出端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述第二控制电路还包括：电容CS1，所述电容CS1的一端与所述第三三极管QB1的基极连接，所述第三三极管QB1的另一端与参考地连接。

本实用新型实施例提供的锂电池组回路快速开关电路，通过开关电路的一端与锂电池组的一电源输出端连接，所述开关电路的另一端通过负载与所述锂电池组的另一电源输出端连接；快速驱动电路分别与所述开关电路及第一控制信号输出端连接，以在所述第一控制信号的作用下对所述开关电路进行快速截止关断控制。通过在第一控制信号输出端与开关电路的受控端设有快速驱动电路，快速驱动电路可输出大电路来驱动开关电路，如此，实现对锂电池组充放电回路上的开关电路的快速导通或截止控制。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的锂电池组回路快速开关电路结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的锂电池组回路快速开关电路图。

附图标记：

开关电路101；

快速驱动电路102；

第二控制电路103；

负载104；

锂电池组105。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1和图2，本实用新型实施例提供一种锂电池组105回路快速开关电路101，包括：开关电路101和快速驱动电路102，开关电路101的一端与锂电池组105的一电源输出端连接，所述开关电路101的另一端通过负载104与所述锂电池组105的另一电源输出端连接；如图1和图2中所示，所述开关电路101设置在所述锂电池组105的充放电路回路上，以对所述锂电池组105的充电电进行开关控制，在本实用新型的一个实施例中，所述锂电池组105的充放电回路为大功率回路，大功率充电电回路由于回路电流相对较大，所以充放电控制相对较为困难。

所述快速驱动电路102分别与所述开关电路101及第一控制信号输出端连接，以在所述第一控制信号的作用下对所述开关电路101进行快速截止关断控制。在本实用新型的一个实施例中，所述第一控制信号可为锂电池管理芯片输出的控制信号，例如为充放电控制信号，所述充放电控制信号通过所述快速驱动电路102进行信号的电流放电以后，输出至所述开关电路101，以对所述开关电路101进行快速截止控制。这样，在原来第一控制信号的基础上，通过增加快速驱动电路102，可实现对开关电路101的快速截止控制。

本实用新型实施例提供的锂电池组105回路快速开关电路101，通过开关电路101的一端与锂电池组105的一电源输出端连接，所述开关电路101的另一端通过负载104与所述锂电池组105的另一电源输出端连接；快速驱动电路102分别与所述开关电路101及第一控制信号输出端连接，以在所述第一控制信号的作用下对所述开关电路101进行快速截止关断控制。通过在第一控制信号输出端与开关电路101的受控端设有快速驱动电路102，快速驱动电路102可输出大电路来驱动开关电路101，如此，实现对锂电池组105充放电回路上的开关电路101的快速截止控制。

参阅图2，所述快速驱动电路102包括：第一三极管QB2和第一电阻R22，所述第一三极管QB2的基极与所述开关电路101的受控端连接，所述第一三极管QB2的发射极与所述开关电路101的受控端连接，所述第一三极管QB2集电极与参考地端连接；如图2中所示，在所述开关电路101需要截止放电时，需要通过受控端快速放电。此时，第一三极管QB2处于导通状态，开关电路101的受控端可通过所述第一三极管QB2快速放电。所述第一电阻R22的一端与所述第一三极管QB2的基极连接，所述第一电阻R22的另一端与参考地连接。通过所述第一电阻R22作为偏置电阻，在放电时，通过所述第一三极管QB2的基极和发射极之间提供偏置电流。此电路相对简单，可满足开关电路101的受控端的快速放电的要求。实现的成本相对较低。

参阅图2，所述快速驱动电路102还包括：第二三极管QB3，所述第一三极管QB2的发射极通过所述第二三极管QB3与所述开关电路101的受控端连接；其中，所述第二三极管QB3的基极与所述第一三极管QB2的发射极连接，所述第二三极管QB3的发射极与所述开关电路101的受控端连接，所述第二三极管QB3的集电极通过第二电阻R23与参考地连接。通过所述第二三极管QB3设置在所述第一三极管QB2与开关电路101的受控端之间，可加速对所述开关电路101的受控端的放电，提高开关电路101的截断速度。

参阅图2，所述快速驱动电路102还包括：稳压二极管VD1，所述稳压二极管VD1的阴极与所述开关电路101的受控端连接，所述稳压二极管VD1的阳极与参考地连接。如图2中所示，通过稳压二极管VD1设置在所述开关电路101的受控端和参考地之间，可对所述开关电路101的受控端进行保护，避免放电回路出现的脉冲高压电将开关电路101的烧毁，特别是放电连接的瞬间有可能产生脉冲高压电。

参阅图2，所述快速驱动电路102还包括：第三电阻RS3，所述第三电阻RS3的一端与所述开关电路101的受控端连接，所述第三电阻RS3的另一端与参考地连接。通过所述第三电阻RS3设置在所述开关电路101的受控端与参考地之间。如此，可对所述开关电路101的受控端进行放电，加快开关电路101的放电速度。

参阅图2，所述开关电路101包括：MOS管QD1，所述MOS管QD1的受控端通过第四电阻RD1与所述快速驱动电路102的连接，所述MOS管QD1的漏极与锂电池组105的一电源输出端连接，所述MOS管QD1的源极通过负载104与所述锂电池组105的另一电源输出端连接。相对与三极管MOS管QD1具有更好的导通和截止性能，可实现对大功率电流的导通或截止开关控制。通过对MOS管QD1的基极快速充放电，即可控制MOS管QD1的快速导通或者截止。特别实在充电电回路处理短路的时候，就需要快速将MOS管QD1关断，以比避免产生发热甚至起火等现象，但是由于此时回路电流较大，需要将MOS管QD1栅极电压快速降压到截止值，这样通过快速放电回路即可将电量快速放掉，使得MOS管QD1快速截止。

参阅图1和图2，还包括第二控制电路103，所述第二控制电路103分别与第二控制信号输出端及所述开关电路101的受控端连接，所述第二控制电路103用于在所述第二控制信号的作用下，对所述开关电路101进行截止控制。在一些应用中，还可能需要单独对锂电池的充放电回路进行单独的短路检测，以进一步对锂电池的放电进行短路保护。此短路保护电路可从所述第二控制电路103引入。如图2中所示，所述第二控制电路103包括：第三三极管QB1，所述第三三极管QB1的集电极与所述开关电路101的受控端连接，所述第三三极管QB1的发射极与参考地连接，所述第三三极管QB1的基极与所述第二控制信号输出端连接。在锂电池的充放电回路出现短路时，此时，可产生短路的电平信号DO，此信号可使得第三三极管QB1到导通。此时，第三三极管QB1的集电极为低电平信号，MOS管QD1的栅极没有高电平的驱动而开始放电，并最终为底电平状态而产生截止关断回路电源，避免短路产生大电流和发热。

参阅图2，所述第二控制电路103还包括：电容CS1，所述电容CS1的一端与所述第三三极管QB1的基极连接，所述第三三极管QB1的另一端与参考地连接。通过所述电容CS1并联在所述第三三极管QB1的基极和参考地之间，可对所述第三三极管QB1进行保护，避免出现的脉冲高压电将第三三极管QB1烧毁，电容CS1可将引入的高压脉冲电过滤，保证第三三极管QB1的基极的供电稳定性。

以上仅为本实用新型的实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种锂电池组回路快速开关电路，其特征在于，包括：

开关电路，开关电路的一端与锂电池组的一电源输出端连接，所述开关电路的另一端通过负载与所述锂电池组的另一电源输出端连接；

快速驱动电路，所述快速驱动电路分别与所述开关电路及第一控制信号输出端连接，以在所述第一控制信号的作用下对所述开关电路进行快速截止关断控制。

2.根据权利要求1所述的锂电池组回路快速开关电路，其特征在于，所述快速驱动电路包括：

第一三极管(QB2)，所述第一三极管(QB2)的基极与所述开关电路的受控端连接，所述第一三极管(QB2)的发射极与所述开关电路的受控端连接，所述第一三极管(QB2)集电极与参考地端连接；

第一电阻(R22)，所述第一电阻(R22)的一端与所述第一三极管(QB2)的基极连接，所述第一电阻(R22)的另一端与参考地连接。

3.根据权利要求2所述的锂电池组回路快速开关电路，其特征在于，所述快速驱动电路还包括：第二三极管(QB3)，所述第一三极管(QB2)的发射极通过所述第二三极管(QB3)与所述开关电路的受控端连接；

其中，所述第二三极管(QB3)的基极与所述第一三极管(QB2)的发射极连接，所述第二三极管(QB3)的发射极与所述开关电路的受控端连接，所述第二三极管(QB3)的集电极通过第二电阻(R23)与参考地连接。

4.根据权利要求3所述的锂电池组回路快速开关电路，其特征在于，所述快速驱动电路还包括：

稳压二极管(VD1)，所述稳压二极管(VD1)的阴极与所述开关电路的受控端连接，所述稳压二极管(VD1)的阳极与参考地连接。

5.根据权利要求4所述的锂电池组回路快速开关电路，其特征在于，所述快速驱动电路还包括：

第三电阻(RS3)，所述第三电阻(RS3)的一端与所述开关电路的受控端连接，所述第三电阻(RS3)的另一端与参考地连接。

6.根据权利要求2所述的锂电池组回路快速开关电路，其特征在于，所述开关电路包括：

MOS管(QD1)，所述MOS管(QD1)的受控端通过第四电阻(RD1)与所述快速驱动电路的连接，所述MOS管(QD1)的漏极与锂电池组的一电源输出端连接，所述MOS管(QD1)的源极通过负载与所述锂电池组的另一电源输出端连接。

7.根据权利要求1所述的锂电池组回路快速开关电路，其特征在于，还包括第二控制电路，所述第二控制电路分别与第二控制信号输出端及所述开关电路的受控端连接，所述第二控制电路用于在所述第二控制信号的作用下，对所述开关电路进行截止控制。

8.根据权利要求7所述的锂电池组回路快速开关电路，其特征在于，所述第二控制电路包括：第三三极管(QB1)，所述第三三极管(QB1)的集电极与所述开关电路的受控端连接，所述第三三极管(QB1)的发射极与参考地连接，所述第三三极管(QB1)的基极与所述第二控制信号输出端连接。

9.根据权利要求8所述的锂电池组回路快速开关电路，其特征在于，所述第二控制电路还包括：电容(CS1)，所述电容(CS1)的一端与所述第三三极管(QB1)的基极连接，所述第三三极管(QB1)的另一端与参考地连接。

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