CN216489838U - 一种电池充放电驱动电路 - Google Patents
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Abstract
一种电池充放电驱动电路，包括串联在输入极和地之间，由至少一个温度系数电阻和至少一个常规电阻组成的分压电阻串,还包括多个三极管支路,每一三极管支路包括串联在输入极和地之间的集电极电阻、三极管和发射极电阻；每个三极管支路中三极管的基极连接上一级三极管支路的三极管发射极，第一级三极管支路的基极连接分压电阻串的分压点；还包括多个并联在输入极和输出极之间的功率管，各个功率管的控制端分别连接各级三极管支路的集电极。本实用新型利用温度系数电阻进行温度检测，通过级联三极管实现驱动管的逐步调节,适用于低温启动或高温关断等期望电流分段变化的输出电流调节过程,避免直接全开或全关状态造成电池负载突变,可延长电池使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于电子技术领域，涉及电池充放电技术，具体涉及一种电池充放电驱动电路。
背景技术
驱动管是用于电池充放电管理电路中用于直接连接电池并给电池进行充放电的功率器件,驱动管集成在芯片中,通常由较大面积的多个功率器件并联形成,驱动管受驱动信号控制实现开关,驱动管的面积与能够输出的电流大小基本成正比。
电池在充放电及启动过程中,一些控制过程中希望电流的理想状态是逐步增加或减小,而现有驱动管受单一驱动信号控制,驱动管在完全闭合和完全断开状态之间切换,不能利用驱动管实现电流调节,输出电流的大幅度频繁切换也不利于电池长期使用。
实用新型内容
为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种电池充放电驱动电路。
本实用新型所述电池充放电驱动电路，包括串联在输入极和地之间，由至少一个温度系数电阻和至少一个常规电阻组成的分压电阻串,还包括多个三极管支路,每一三极管支路包括串联在输入极和地之间的集电极电阻、三极管和发射极电阻；每个三极管支路中三极管的基极连接上一级三极管支路的三极管发射极，第一级三极管支路的基极连接分压电阻串的分压点；
还包括多个并联在输入极和输出极之间的功率管，各个功率管的控制端分别连接各级三极管支路的集电极。
优选的，多个所述功率管的宽长比呈等比数列设置。
优选的，所述分压电阻串从输入极到地依次包括第一温度系数电阻、第一常规电阻、第二温度系数电阻、第二常规电阻，分压点为第一常规电阻和第二温度系数电阻公共端；所述第一温度系数电阻、第一常规电阻、第二温度系数电阻、第二常规电阻分别并联有一个开关管，各个开关管的控制端与逻辑控制电路连接。
优选的，各个开关管为MOS管。
优选的，所述三极管为NPN管。
采用本实用新型所述电池充放电驱动电路，利用温度系数电阻进行温度检测，通过级联三极管实现驱动管的逐步调节,适用于低温启动或高温关断等期望电流分段变化的输出电流调节过程,避免直接全开或全关状态造成电池负载突变,可延长电池使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型所述电池充放电驱动电路的一种具体实施方式示意图；
图中附图标记名称为：VIN-输入极，VO-输出极，M1-第一功率管、M2-第二功率管、M3-第三开关管、M4-第四开关管、M5-第五开关管、M6-第六开关管、R11-第一温度系数电阻、R12-第二温度系数电阻、R21-第一常规电阻、R22-第二常规电阻、R31-第一集电极电阻、R32-第二集电极电阻、R41-第一发射极电阻、R42-第二发射极电阻、T1-第一NPN管、T2-第二NPN管。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。
本实用新型所述电池充放电驱动电路，包括串联在输入极VIN和地之间，由至少一个温度系数电阻和至少一个常规电阻组成的分压电阻串,还包括多个三极管支路,每一三极管支路包括串联在输入极和地之间的集电极电阻、三极管和发射极电阻；每个三极管支路中三极管的基极连接上一级三极管支路的三极管发射极，第一级三极管支路的基极连接分压电阻串的分压点；
还包括多个并联在输入极和输出极之间的功率管，各个功率管的控制端分别连接各级三极管支路的集电极。
一个优选实施方式中，所述分压电阻串从输入极到地依次包括第一温度系数电阻R11、第一常规电阻R12、第二温度系数电阻R21、第二常规电阻R22，分压点为第一常规电阻和第二温度系数电阻公共端；所述第一温度系数电阻、第一常规电阻、第二温度系数电阻、第二常规电阻分别并联有一个开关管，各个开关管的控制端与逻辑控制电路连接。
如图1所示，以两级为例，假设第一温度系数电阻R11为负温系数电阻，通过控制第三开关管M3、第四开关管M4、第五开关管M5、第六开关管M6使第一温度系数电阻R11和第二常规电阻R22串联，第一常规电阻R21和第二温度系数电阻R12被短路。
一个具体实施例中，初始状态下，电池处于较低环境温度下，第一温度系数电阻R11阻值较高，使第一温度系数电阻R11和第二常规电阻R22分压后分压点输出电压较低，例如大于三极管基极-集电极电压VBE但小于两倍VBE,此时仅第一NPN管导通，而第二NPN管关闭，使第一NPN管集电极电压较低，而第二NPN管集电极电压较高， 第一功率管M1和第二功率管M2均为P管，此时仅有第一功率管导通，第二功率管关闭。所谓常规电阻是阻值跟随温度变化很小的电阻。集电极电阻和发射极电阻的目的是提升发射极电位,建立合适的三极管工作状态。
随着温度上升，第一温度系数电阻R11阻值降低，使第一温度系数电阻R11和第二常规电阻R22分压后分压点输出电压升高至大于两倍的三极管基极-集电极电压VBE,此时不仅第一NPN管导通，而第二NPN管也能导通，使第一功率管M1和第二功率管M2均导通，增大了连接在输入极VIN和输出极VO之间导通功率管面积，典型应用中，输入极VIN一般连接电池正极，输出极VO连接用电负载。
随着温度进一步上升，可以触发级联的更多开关管导通，由于动力电池输出电压一般在24-48V区间内，可容纳多个三极管级联。第一功率管M1和第二功率管及后续功率管可以采取倒等比数列如4:2:1或16:8:4:2等，初始阶段导通功率管面积较大，后续逐步缓慢增加，最终使全部功率管导通。以上具体实施方式可应用于电池的低温启动阶段。
又一个具体实施例中，假设第二温度系数电阻R12为负温系数电阻，通过控制第三开关管M3、第四开关管M4、第五开关管M5、第六开关管M6使第二温度系数电阻R12和第一常规电阻R21串联，第二常规电阻R22和第一温度系数电阻R11被短路。
初始状态下，电池处于较高环境温度下，第二温度系数电阻R12阻值较低，使第二温度系数电阻R12和第一常规电阻R21分压后分压点输出电压较低，例如大于三极管基极-集电极电压VBE但小于两倍VBE,此时仅第一NPN管导通，而第二NPN管关闭，使第一NPN管集电极电压较低，而第二NPN管集电极电压较高， 第一功率管M1和第二功率管M2均为P管，此时仅有第一功率管导通，第二功率管关闭。此时通常对应由于过热造成的功率管部分关闭的过热保护状态。
随着温度降低，第二温度系数电阻R12阻值升高，使第二温度系数电阻R12和第一常规电阻R21分压后分压点输出电压升高至大于两倍的三极管基极-集电极电压VBE,此时不仅第一NPN管导通，而第二NPN管也能导通，使第一功率管M1和第二功率管M2均导通，增大了导通功率管面积。
随着温度进一步降低，可以触发级联的更多开关管导通，最终使全部功率管导通。以上具体实施方式可应用于电池从过热保护状态恢复至正常状态的回复启动阶段。
可通过单片机或逻辑器件组成的逻辑控制电路对第三开关管M3、第四开关管M4、第五开关管M5、第六开关管M6的状态进行控制，实现不同的状态应用。
以上具体实施方式以温度检测电阻为负温系数电阻进行讨论，本领域技术人员熟知，改变为正温系数电阻，同时调节电阻串联方式或开关管的逻辑电平如NPN管改为PNP管，可以实现相同功能。
采用本实用新型所述电池充放电驱动电路，利用温度系数电阻进行温度检测，通过级联三极管实现驱动管的逐步调节,适用于低温启动或高温关断等期望电流分段变化的输出电流调节过程,避免直接全开或全关状态造成电池负载突变,可延长电池使用寿命。
前文所述的为本实用新型的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型人的实用新型验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种电池充放电驱动电路，其特征在于，包括串联在输入极（VIN）和地之间，由至少一个温度系数电阻和至少一个常规电阻组成的分压电阻串,还包括多个三极管支路,每一三极管支路包括串联在输入极和地之间的集电极电阻、三极管和发射极电阻；每个三极管支路中三极管的基极连接上一级三极管支路的三极管发射极，第一级三极管支路的基极连接分压电阻串的分压点；
还包括多个并联在输入极（VIN）和输出极（VO）之间的功率管，各个功率管的控制端分别连接各级三极管支路的集电极。
2.如权利要求1所述的电池充放电驱动电路，其特征在于，多个所述功率管的宽长比呈等比数列设置。
3.如权利要求1所述的电池充放电驱动电路，其特征在于，所述分压电阻串从输入极到地依次包括第一温度系数电阻（R11）、第一常规电阻（R21）、第二温度系数电阻（R12）、第二常规电阻（R22），分压点为第一常规电阻（R21）和第二温度系数电阻（R12）公共端；所述第一温度系数电阻、第一常规电阻、第二温度系数电阻、第二常规电阻分别并联有一个开关管，各个开关管的控制端与逻辑控制电路连接。
4.如权利要求3所述的电池充放电驱动电路，其特征在于，各个开关管为MOS管。
5.如权利要求1所述的电池充放电驱动电路，其特征在于，所述三极管为NPN管。
Priority Applications (1)
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| CN202122996576.6U CN216489838U (zh) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | 一种电池充放电驱动电路 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN216489838U true CN216489838U (zh) | 2022-05-10 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN202122996576.6U Active CN216489838U (zh) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | 一种电池充放电驱动电路 |
Country Status (1)
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2021
- 2021-12-02 CN CN202122996576.6U patent/CN216489838U/zh active Active
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