CN217063266U - 一种应用于电池检测设备的防电流倒灌电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于电池检测设备的防电流倒灌电路。它包括功率转换电路、PWM驱动电路、防倒灌电路、信号调理电路、主控电路、开关驱动电路，所述功率转换电路的输入端连接输入电源、输出端连接防倒灌电路的输入端、控制端连接PWM驱动电路的控制端，PWM驱动电路的输入端连接主控电路的输出端，所述防倒灌电路的采样端连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端连接主控电路的输入端，主控电路的控制端连接开关驱动电路的控制端，开关驱动电路的输出端连接防倒灌电路的控制端，防倒灌电路的输出端连接电池。本实用新型结构简单，可有效减小电池测试设备启动出现倒灌电流过大的现象，避免了大电流将保险丝熔断或损坏开关装置的风险。
Description
技术领域
本实用新型属于电池检测技术领域，具体涉及一种应用于电池检测设备的防电流倒灌电路。
背景技术
电池作为一种可储存能量的储能设备，已广泛使用于航空航天、交通运输、移动通信、光伏储能等各种领域，因此，针对电池的测试设备也就得到了相关应用。
然而，随着电池技术的发展，对电池测试设备的要求也是越来越高，特别是量程越来越大，对功率转换器的转换效率也越来越高，要想提高转换器的效率就不能使用传统的二极管整流模式，而是使用更为先进的同步整流技术，使用同步整流技术虽然效率高，但是也有个缺点，那就是同步整流模式下电流可以双向流动，当负载为电池时，输出电压如果比电池电压低就会产生很大的倒灌电流，如果控制不好就会触发保护机制，严重的甚至会烧坏设备。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种应用于电池检测设备的防电流倒灌电路。
本实用新型采用的技术方案是：一种应用于电池检测设备的防电流倒灌电路，包括功率转换电路、PWM驱动电路、防倒灌电路、信号调理电路、主控电路、开关驱动电路，所述功率转换电路的输入端连接输入电源，功率转换电路的输出端连接防倒灌电路的输入端，功率转换电路的控制端连接PWM驱动电路的控制端，PWM驱动电路的输入端连接主控电路的输出端，所述防倒灌电路的采样端连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端连接主控电路的输入端，主控电路的控制端连接开关驱动电路的控制端，开关驱动电路的输出端连接防倒灌电路的控制端，防倒灌电路的输出端连接电池。
进一步地，所述功率转换电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、电容C1、电容C2和电感L1，所述MOS管Q1的D极连接输入电源正极，MOS管Q1的S极连接MOS管Q2的D极，MOS管Q1的G极和MOS管Q2的G极分别连接PWM驱动电路的两个控制端，MOS 管Q2的S极接地，所述电容C1一端连接MOS管Q1的D极、另一端接地，所述电容C2一端连接防倒灌电路的输入端、另一端接地，所述电感一端连接MOS管Q1的S极、另一端连接防倒灌电路的输入端。
进一步地，所述PWM驱动电路为驱动芯片U1。
进一步地，所述防倒灌电路包括采样电阻R1和MOS管Q3，所述采样电阻R1一端连接功率转换电路的输出端和信号调理电路的一输入端，采样电阻R1另一端连接MOS管Q3的D极和信号调理电路的另一输入端，所述MOS管Q3的G极连接开关驱动电路的输出端， MOS管Q3的S极连接电池。
进一步地，所述信号调理电路包括仪表放大器U2、电阻R2和电阻R3，所述电阻R2的一端和电阻R3的一端分别连接防倒灌电路的采样电阻R1两端，电阻R2的另一端和电阻R3的另一端分别连接仪表放大器U2的两个输入端，仪表放大器U2的输出端连接主控电路的输入端。
进一步地，所述主控电路为DSP处理器U3。
更进一步地，所述开关驱动电路包括三极管Q4和电阻R4，所述三极管Q4的基极连接主控电路的控制端，三极管Q4的集电极连接防倒灌电路的控制端和电阻R4一端，三极管Q4的发射极接地，电阻 R4另一端连接供电电源。
本实用新型通过信号调理电路采集防倒灌电路的电流，通过主控电路判断该电流大小，当电流达到设置的门限时控制防倒灌电路接通，此时不会有倒灌电流进来。本实用新型结构简单，可有效减小电池测试设备启动出现倒灌电流过大的现象，避免了大电流将保险丝熔断或损坏开关装置的风险，同时可有效减少漏电流，保障了电池测试设备的安全可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
图2为本实用新型的电路结构图。
图中，1-功率转换电路；2-PWM驱动电路；3-防倒灌电路；4-信号调理电路；5-主控电路；6-开关驱动电路；7-电池。
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说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
如图1、图2所示，本实用新型提供一种应用于电池检测设备的防电流倒灌电路，包括功率转换电路1、PWM驱动电路2、防倒灌电路3、信号调理电路4、主控电路5、开关驱动电路6，所述功率转换电路1的输入端连接DC输入电源，功率转换电路1的输出端连接防倒灌电路3的输入端，功率转换电路1的控制端连接PWM驱动电路 2的控制端，PWM驱动电路2的输入端连接主控电路5的输出端，所述防倒灌电路3的采样端连接信号调理电路4的输入端，信号调理电路4的输出端连接主控电路5的输入端，主控电路5的控制端连接开关驱动电路6的控制端，开关驱动电路6的输出端连接防倒灌电路3 的控制端，防倒灌电路3的输出端连接电池7。
上述方案中，所述功率转换电路1包括MOS管Q1、MOS管Q2、电容C1、电容C2和电感L1，所述MOS管Q1的D极连接输入电源正极，MOS管Q1的S极连接MOS管Q2的D极，MOS管Q1的G极和MOS管Q2的G极分别连接PWM驱动电路的两个控制端，MOS 管Q2的S极接地，所述电容C1一端连接MOS管Q1的D极、另一端接地，所述电容C2一端连接防倒灌电路的输入端、另一端接地，所述电感一端连接MOS管Q1的S极、另一端连接防倒灌电路的输入端。
上述方案中，所述PWM驱动电路2为驱动芯片U1，采用的型号为UCC27211。
上述方案中，所述防倒灌电路3包括采样电阻R1和MOS管Q3，所述采样电阻R1一端连接功率转换电路的输出端和信号调理电路的一输入端，采样电阻R1另一端连接MOS管Q3的D极和信号调理电路的另一输入端，所述MOS管Q3的G极连接开关驱动电路的输出端，MOS管Q3的S极连接电池。
上述方案中，所述信号调理电路4包括仪表放大器U2、电阻R2 和电阻R3，所述电阻R2的一端和电阻R3的一端分别连接防倒灌电路的采样电阻R1两端，电阻R2的另一端和电阻R3的另一端分别连接仪表放大器U2的两个输入端，仪表放大器U2的输出端连接主控电路的输入端，仪表放大器U2选用的型号为INA826。
上述方案中，所述主控电路5为DSP处理器U3，采用的型号为 TMS320F28335。
上述方案中，所述开关驱动电路6包括三极管Q4和电阻R4，所述三极管Q4的基极连接主控电路的控制端，三极管Q4的集电极连接防倒灌电路的控制端和电阻R4一端，三极管Q4的发射极接地，电阻 R4另一端连接供电电源，供电电源一般为5-20V。
本实用新型的具体工作原理为：
通过主控电路5、PWM驱动电路2控制功率转换电路1工作，输出电压经防倒灌电路3后输送到电池7，信号调理电路4将防倒灌电路3上的流过电流进行放大后发送给主控电路5经过其内部的AD转换转成数字信号后进行判断，确定是否接通防倒灌电路。刚开始启动充电的时候，功率转换电路1(高压转低压)输出的电压还很低，要求 MOS管Q3处于关闭状态，不能打开，主要是由于功率转换电路1采用的是同步整流模式，这时如果直接打开MOS管Q3就会出现很大的倒灌电流。当MOS管Q3关闭时，电流通过电阻R1后经MOS管Q3 的体内二极管二极管到电池，随着功率转换电路1输出电压的逐步升高，当电压高于电池电压的时候就会有电流从采样电阻R1经过，R1上的电压信号经过信号调理电路4放大后，送给主控电路5经过其内部的AD 转换转成数字信号后进行判断，当电流达到设置的门限时，主控电路 5发出控制信号，经过开关驱动电路6控制打开MOS管Q3，此时电流通过电阻R1然后经过MOS管Q3到电池，这个时候就不会有倒灌电流进来，从而达到了既使用同步整流模式又能防止电流倒灌的目的。
以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (7)
1.一种应用于电池检测设备的防电流倒灌电路，其特征在于：包括功率转换电路、PWM驱动电路、防倒灌电路、信号调理电路、主控电路、开关驱动电路，所述功率转换电路的输入端连接输入电源，功率转换电路的输出端连接防倒灌电路的输入端，功率转换电路的控制端连接PWM驱动电路的控制端，PWM驱动电路的输入端连接主控电路的输出端，所述防倒灌电路的采样端连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端连接主控电路的输入端，主控电路的控制端连接开关驱动电路的控制端，开关驱动电路的输出端连接防倒灌电路的控制端，防倒灌电路的输出端连接电池。
2.根据权利要求1所述的应用于电池检测设备的防电流倒灌电路，其特征在于：所述功率转换电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、电容C1、电容C2和电感L1，所述MOS管Q1的D极连接输入电源正极，MOS管Q1的S极连接MOS管Q2的D极，MOS管Q1的G极和MOS管Q2的G极分别连接PWM驱动电路的两个控制端，MOS管Q2的S极接地，所述电容C1一端连接MOS管Q1的D极、另一端接地，所述电容C2一端连接防倒灌电路的输入端、另一端接地，所述电感一端连接MOS管Q1的S极、另一端连接防倒灌电路的输入端。
3.根据权利要求1所述的应用于电池检测设备的防电流倒灌电路，其特征在于：所述PWM驱动电路为驱动芯片U1。
4.根据权利要求1所述的应用于电池检测设备的防电流倒灌电路，其特征在于：所述防倒灌电路包括采样电阻R1和MOS管Q3，所述采样电阻R1一端连接功率转换电路的输出端和信号调理电路的一输入端，采样电阻R1另一端连接MOS管Q3的D极和信号调理电路的另一输入端，所述MOS管Q3的G极连接开关驱动电路的输出端，MOS管Q3的S极连接电池。
5.根据权利要求1所述的应用于电池检测设备的防电流倒灌电路，其特征在于：所述信号调理电路包括仪表放大器U2、电阻R2和电阻R3，所述电阻R2的一端和电阻R3的一端分别连接防倒灌电路的采样电阻R1两端，电阻R2的另一端和电阻R3的另一端分别连接仪表放大器U2的两个输入端，仪表放大器U2的输出端连接主控电路的输入端。
6.根据权利要求1所述的应用于电池检测设备的防电流倒灌电路，其特征在于：所述主控电路为DSP处理器U3。
7.根据权利要求1所述的应用于电池检测设备的防电流倒灌电路，其特征在于：所述开关驱动电路包括三极管Q4和电阻R4，所述三极管Q4的基极连接主控电路的控制端，三极管Q4的集电极连接防倒灌电路的控制端和电阻R4一端，三极管Q4的发射极接地，电阻R4另一端连接供电电源。
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| CN116049068A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-05-02 | 深圳市湘凡科技有限公司 | 用于usb hub的防电流倒灌电路及其方法 |
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