电池组放电保护电路及装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电池组放电保护电路及装置，该电池组放电保护电路包括放电控制模块、按键开关模块、电压比较模块、取样负载、第一偏置负载、第二偏置负载和过流保护开关。本实用新型的电池组放电保护电路及装置，通过电压比较模块的第一输入端对其放电输出端进行电压检测，将检测到的电压与0V比较，输出相应的电平控制整个电路保持导通或关断，在电池组过流输出或短路输出时，电压比较模块的第一输入端的电压小于0V，则电压比较模块输出相应的电平信号控制过流保护开关导通，进而将放电控制模块的触发锁定端电平拉低，使放电控制模块断开，电池组切断放电，避免电池组因过流放电和短路而损坏，提高了电池组的使用寿命。
【专利说明】电池组放电保护电路及装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池放电保护【技术领域】，特别涉及一种电池组放电保护电路及装置。
【背景技术】
[0002]目前，绝大部分的电子设备和电器的供电都采用可重复充电使用的二次电池，俗称充电电池或蓄电池。该类电池很多，有铅酸电池，镍镉电池，镍氢电池，锂离子电池和锂聚合物电池等，它们的特性各不相同，但共同的特性是能够反复充放电使用数百次到一千次。
[0003]该类电池在放电过程中存在过流放电和短路的情况发生，该类电池长时间过流输出放电时，会使电池内部发生不可逆转的改变，轻者对电池的寿命有影响，重者可能引起安全事故。尤其是在短路时，极易引起安全事故。
[0004]因此，本实用新型提供一种电池组放电保护电路及装置，以在电池的过流放电和短路情况时对电池组和整个放电电路进行保护。
实用新型内容
[0005]本实用新型的主要目的为提供一种提高电池使用寿命和安全的电池组放电保护电路及装置。
[0006]本实用新型提出一种电池组放电保护电路，包括放电控制模块、按键开关模块、电压比较模块、取样负载、第一偏置负载、第二偏置负载和过流保护开关，所述放电控制模块设有输入端、输出端和触发锁定端，所述按键开关模块设有高电平输入端、低电平输入端和输出端，所述电压比较模块包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述过流保护开关包括第一导通端、第二导通端和触发端，其中:
[0007]所述放电控制模块的输入端连接所述电池组的正极，所述放电控制模块的输出端为放电输出端，所述放电控制模块的触发锁定端分别连接所述按键开关模块的输出端和所述过流保护开关的第一导通端；
[0008]所述按键开关模块的高电平输入端连接所述电池组的正极，所述按键开关模块的低电平输入端接地；
[0009]所述放电控制模块的输出端依次经所述第一偏置负载和第二偏置负载连接至所述电池组的负极，所述电池组的负极经所述取样负载接地；
[0010]所述电压比较模块的第一输入端经所述第一偏置负载连接所述放电控制模块的输出端，所述电压比较模块的第二输入端接地，所述电压比较模块的输出端连接所述过流保护开关的触发端；所述过流保护开关的第二导通端接地；
[0011]所述放电输出端的电流超过预设电流值时，所述电压比较模块的第一输入端的电压小于0V，所述电压比较模块输出相应的电平信号控制所述过流保护开关导通，所述放电控制模块的触发锁定端接地，所述放电控制模块断开，所述电池组切断放电。
[0012]优选地，还包括连接于所述电压比较模块的第一输入端和第一偏置负载之间的滤波模块；
[0013]所述滤波模块包括滤波电阻和滤波电容，所述电压比较模块的第一输入端依次经所述滤波电阻和第一偏置负载连接至所述放电控制模块的输出端，所述电压比较模块的第一输入端还经所述滤波电容接地。
[0014]优选地，所述按键开关模块包括开启按键开关和关闭按键开关；所述开启按键开关的第一端连接所述电池组的正极，所述开启按键开关的第二端连接所述放电控制模块的触发锁定端；所述关闭按键开关的第一端接地，所述关闭按键开关的第二端连接所述放电控制模块的触发锁定端。
[0015]优选地，所述电池组至少包括由其正极开始依次连接的第一节电池和最后一节电池；所述放电控制模块包括放电开关、通断锁定开关、多个保护开关和多个检测模块，所述检测模块与电池组的电池一一对应，所述检测模块与保护开关一一对应；所述通断锁定开关包括第一导通端、第二导通端和触发端，所述检测模块设有检测端、输入端和输出端，所述放电开关及保护开关包括输入端、输出端和触发端，其中:
[0016]所述保护开关的输入端与其对应的电池的正极连接，所述保护开关的输出端与其对应的检测模块的检测端连接；所述电池组的输出端经所述放电开关放电输出；
[0017]所述通断锁定开关的第一导通端分别连接所述放电开关及各个保护开关的触发端，控制所述放电开关及各个保护开关的导通和截止；所述通断锁定开关的第二导通端接地，所述通断锁定开关的触发端为所述放电控制模块的触发锁定端，所述通断锁定开关的触发端经一电阻接地；
[0018]各个检测模块依次电连接，从与所述第一节电池对应的检测模块开始，前一个检测模块的输出端连接下一个检测模块的输入端，所述最后一节电池对应的检测模块的输出端与所述通断锁定开关的触发端连接；各个检测模块用于检测其检测端的电压大小，并在任一个检测端的电压小于电压阈值时，断开其检测模块的输出端。
[0019]优选地，所述检测模块包括电压测量子模块、光电耦合器和限流电阻，所述电压测量子模块设有第一输入端、第二输入端和输出端，其中:
[0020]所有光电耦合器的初级输入端并联，并与所述第一节电池对应的检测模块的检测端连接，各个光电耦合器的初级输出端通过限流电阻连接其对应的电压测量子模块的第二输入端，所有光电耦合器的次级串联连接；与所述第一节电池对应的检测模块的光电耦合器的次级输入端连接其初级输入端，所述最后一节电池对应的检测模块的光电耦合器的次级输出端连接所述通断锁定开关的触发端；
[0021]所述电压测量子模块的第一输入端与其检测模块的检测端连接；各个电压测量子模块依次电连接，前一个电压测量子模块的输出端连接下一个电压测量子模块的第一输入端；所述最后一节电池对应的检测模块的测量子模块的输出端接地。
[0022]优选地，所述电压测量子模块包括第一电阻、第二电阻和三端并联稳压芯片，其中:
[0023]所述第一电阻的一端与所述第一输入端连接，另一端分别连接所述第二电阻的一端和所述三端并联稳压芯片的检测极；所述第二电阻的另一端连接所述电压测量子模块的输出端；所述三端并联稳压芯片的阳极经所述限流电阻连接所述光电耦合器的初级输出端，所述三端并联稳压芯片的阴极与所述第二电阻的另一端连接。
[0024]优选地，所述通断锁定开关为NMOS管，所述通断锁定开关的第一导通端为源极，所述通断锁定开关的第二导通端为漏极，所述通断锁定开关的触发端为栅极；
[0025]所述保护开关为PMOS管，所述保护开关的输入端为源极，所述保护开关的输出端为漏极，所述保护开关的触发端为栅极；
[0026]所述放电开关为PMOS管，所述放电开关的输入端为源极，所述放电开关的输出端为漏极，所述放电开关的触发端为栅极。
[0027]优选地，所述电压比较模块包括电压比较器，所述电压比较模块的第一输入端连接所述电压比较器的正极输入端，所述电压比较模块的第二输入端连接所述电压比较器的负极输入端，所述电压比较模块的输出端连接所述电压比较器的输出端；
[0028]所述过流保护开关为PNP型三极管，所述的过流保护开关的第一导通端为发射极，所述过流保护开关的第二导通端为集电极，所述过流保护开关的触发端为基极。
[0029]优选地，所述电压比较模块包括电压比较器，所述电压比较模块的第一输入端连接所述电压比较器的负极输入端，所述电压比较模块的第二输入端连接所述电压比较器的正极输入端，所述电压比较模块的输出端连接所述电压比较器的输出端；
[0030]所述过流保护开关为NPN型三极管，所述的过流保护开关的第一导通端为集电极，所述过流保护开关的第二导通端为发射极，所述过流保护开关的触发端为基极。
[0031]本实用新型还提出一种电池组放电保护装置，包括如上所述的电池组放电保护电路。
[0032]本实用新型的电池组放电保护电路及装置，通过电压比较模块的第一输入端对其放电输出端进行电压检测，将检测到的电压值与其第二输入端的电压值比较，输出相应的电平控制整个电路保持导通或关断，在电池组过流输出或短路输出时(此时放电输出端的超过电流预设值)，电压比较模块的第一输入端的电压小于0V,则电压比较模块输出相应的电平信号控制过流保护开关导通，进而将放电控制模块的触发锁定端电平拉低，使放电控制模块断开，电池组切断放电，避免电池组因过流放电和短路而损坏，提高了电池组的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是本实用新型电池组放电保护电路第一实施例的示意图；
[0034]图2是本实用新型电池组放电保护电路第二实施例的示意图；
[0035]图3是本实用新型电池组放电保护电路第三实施例的电路图；
[0036]图4是本实用新型电池组放电保护电路第三实施例中检测模块的示意图；
[0037]图5是本实用新型电池组放电保护电路第三实施例中电压测量子模块的电路图。
[0038]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】
[0039]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0040]如图1所示，图1为本实用新型电池组放电保护电路一实施例的组成示意图。
[0041]如图1至图5所示，图1是本实用新型电池组放电保护电路第一实施例的示意图，图2是本实用新型电池组放电保护电路第二实施例的示意图，图3是本实用新型电池组放电保护电路第三实施例的电路图，图4是本实用新型电池组放电保护电路第三实施例中检测模块的示意图，图5是本实用新型电池组放电保护电路第三实施例中电压测量子模块的电路图。
[0042]参照图1，本实施例提出的电池组10放电保护电路，与电池组10连接，该电池组10放电保护电路包括放电控制模块20、按键开关模块30、电压比较模块40、取样负载Rs、第一偏置负载Rv、第二偏置负载Rf和过流保护开关50。放电控制模块20设有输入端al、输出端a2和触发锁定端a3,按键开关模块30设有高电平输入端bl、低电平输入端b2和输出端b4,电压比较模块40包括第一输入端Cl、第二输入端c2和输出端c3,过流保护开关50包括第一导通端、第二导通端和触发端，其中:
[0043]放电控制模块20的输入端al连接电池组10的正极，放电控制模块20的输出端a2为放电输出端Vo,放电控制模块20的触发锁定端a3接按键开关模块30的输出端b3和过流保护开关50的第一导通端；
[0044]按键开关模块30的高电平输入端bl连接电池组10的正极，按键开关模块30的低电平输入端b2接地；
[0045]放电控制模块20的输出端a2依次经第一偏置负载Rv和第二偏置负载Rf连接至电池组10的负极，电池组10的负极经取样负载Rs接地；
[0046]电压比较模块40的第一输入端Cl经第一偏置负载Rv连接放电控制模块20的输出端a2，电压比较模块40的第二输入端c2接地，电压比较模块40的输出端c3连接过流保护开关50的触发端；过流保护开关50的第二导通端接地。
[0047]放电输出端Vo的电流超过预设电流值(预设电流值根据取样负载Rs、第一偏置电阻和第二偏置电阻各自的阻值关系确定)时，电压比较模块40的第一输入端Cl的电压小于OV (即其第二输入端c2的电压)，电压比较模块40输出相应的电平信号控制过流保护开关50导通，放电控制模块20的触发锁定端接地，放电控制模块20断开，电池组10切断放电。
[0048]本实施例的电池组10放电保护电路的具体工作原理如下:
[0049]1、通过将按键开关模块30的输出端b3与其高电平输入端bl导通,贝U其输出端b3为高电平；进而放电控制模块20的触发锁定端a3为高电平，放电控制模块20工作，放电控制模块20的输入端al和输出端a2导通，电池组10经放电控制模块20从放电输出端Vo进行放电，放电控制模块20的触发锁定端a3锁定在高电平，保持放电控制模块20工作导通。
[0050]2、在电池组10放电时，放电控制模块20的输出端a2经第一偏置负载Rv和第二偏置负载Rf到电池组10的负极形成电流回路，在第二偏置负载Rf两端形成正偏置电压；取样负载Rs连接在电池组10的负极与地之间，在取样负载Rs两端形成负电压。电压比较模块40的第一输入端cl的电压值为该正偏置电压与取样负载Rs两端的负电压叠加后的电压值，电压比较模块40第一输入端Cl的电压与第二输入端c2的电压(也即Ov)进行比较，其输出端c3输出相应的电平给过流保护开关50的触发端，控制过流保护开关50导通/断开。
[0051]具体的，电池组10放电保护电路正常工作时，流过取样负载Rs的电流较小，取样负载Rs两端的负电压较小，第一偏置负载Rv两端形成的正偏置电压与该负电压叠加后为正电压，即电压比较模块40的第一输入端cl为正电压,大于其第二输入端c2的电压，则电压比较模块40输出第一电平(高电平或低电平)控制过流保护开关50保持断开，电池组10放电保护电路保持工作；电池组10放电保护电路的放电输出端Vo过流输出或其短路时，流过取样负载Rs上的电流很大，取样负载Rs两端的负电压很大，第一偏置负载Rv两端的正偏置电压与该负电压叠加后为负电压，即电压比较模块40的第一输入端cl为负电压，小于第二输入端c2的电压。则电压比较模块40输出第二电平(低电平或高电平)控制过流保护开关50打开，过流保护开关50的第一导通端与其第二导通端导通，即其第一导通端接地，从而放电控制模块20的触发锁定端接地，电位被拉低，放电控制模块20关断，放电控制模块20的输入端al与其输出端a2断开，电池组10停止放电，以实现对电池组10的过流或短路保护。
[0052]在电池组10放电输出时,通过将按键开关模块30的输出端与其低电平输入端连接，实现主动关断放电控制模块20，从而使电池组10停止放电。
[0053]本实施例提出的电池组10放电保护电路，通过电压比较模块40的第一输入端对其放电输出端Vo进行电压检测，将检测到的电压值与其第二输入端的电压值比较，输出相应的电平控制整个电路保持导通或关断，在电池组10过流输出或短路输出时(此时放电输出端Vo的超过电流预设值)，电压比较模块40的第一输入端的电压小于0V，则电压比较模块40输出相应的电平信号控制过流保护开关50导通，进而将放电控制模块20的触发锁定端电平拉低，使放电控制模块20断开，电池组10切断放电，避免电池组10因过流放电和短路而损坏，提闻了电池组10的使用寿命。
[0054]进一步地，参照图1和图2，本实施例基于第一实施例的方案。本实施例的电池组10放电保护电路中，电池组10至少包括由其正极开始依次连接的第一节电池101和最后一节电池102。放电控制模块20包括放电开关21、通断锁定开关22、多个保护开关23和多个检测模块24，检测模块24与电池组10的电池——对应，检测模块24与保护开关23——对应；通断锁定开关22包括第一导通端、第二导通端和触发端，检测模块24设有检测端5、输入端6和输出端7，放电开关21及保护开关23包括输入端、输出端和触发端，其中:
[0055]保护开关23的输入端与其对应的电池的正极连接，保护开关23的输出端与其对应的检测模块24的检测端5连接；电池组10的输出端经放电开关21放电输出；
[0056]通断锁定开关22的第一导通端分别连接放电开关21及各个保护开关23的触发端，控制放电开关21及各个保护开关23的导通和截止；通断锁定开关22的第二导通端接地，通断锁定开关22的触发端为放电控制模块20的触发锁定端a3，通断锁定开关22的触发端经一电阻Rl接地；
[0057]各个检测模块24依次电连接，从与第一节电池101对应的检测模块24开始，前一个检测模块24的输出端7连接下一个检测模块24的输入端6 ;最后一节电池102对应的检测模块24的输出端7与通断锁定开关22的触发端连接；各个检测模块24用于检测其检测端5的电压大小，并在任一个检测端5的电压小于电压阈值时,断开其检测模块24的输出端。
[0058]本实施例中放电控制模块20的工作原理如下:
[0059]通断锁定开关22的触发端为高电平时，通断锁定开关22导通，其第一导通端与第二导通端连通到地，则放电开关21和各个保护开关23的触发端为低电平，放电开关21和各个保护开关23都导通，电池组10的正极经所述放电开关21放电输出，各个检测模块24工作检测其对应的电池两端的电压。在各个电池两端的电压都大于电压阈值(电压阈值为一设定值，具体根据检测模块24中的元器件的参数确定)时，最后一个检测模块24的输出端7的电流经通断锁定开关22的触发端的电阻到地，使得通电锁定开关的触发端一直为高电平(也即放电控制模块20的触发锁定端锁定在高电平)，通电锁定开关保持导通，电池组10保持放电输出。在其中任意一个检测模块24检测到其对应的电池两端的电压小于电压阈值时，则该检测模块24的输出端7断开无电流输出，进而使整个检测模块24串联形成的回路断开，最后一个检测模块24的输出端7也无电流输出，通断锁定开关22的触发端为低电平，通断锁定开关22断开，进而使得放电开关21和各个保护开关23的触发端与地断开，放电开关21和各个保护开关23都截止，电池组10停止放电输出，各个检测模块24也停止工作，即整个电路关断停止工作。
[0060]参照图1-图5,本实施例基于第一和第二实施例的方案。本实施例中，检测模块24包括电压测量子模块241、光电耦合器和限流电阻Rx，电压测量子模块241设有第一输入端8、第二输入端9和输出端10,其中:
[0061]所有光电稱合器的初级输入端I并联，并与第一节电池101对应的检测模块24的检测端5连接，各个光电耦合器的初级输出端2通过限流电阻Rx连接其对应的电压测量子模块241的第二输入端9，所有光电耦合器的次级串联连接；与第一节电池101对应的检测模块24的光电耦合器的次级输入端3连接其初级输入端I，最后一节电池102对应的检测模块24的光电耦合器的次级输出端4连接通断锁定开关22的触发端；
[0062]电压测量子模块241的第一输入端8与其检测模块24的检测端5连接；各个电压测量子模块241依次电连接，前一个电压测量子模块241的输出端10连接下一个电压测量子模块241的第一输入端8 ;最后一节电池102对应的检测模块24的测量子模块的输出端10接地。
[0063]电压测量子模块241包括第一电阻R7、第二电阻R8和三端并联稳压芯片U2，第一电阻R7的一端与第一输入端8连接，另一端分别连接第二电阻R8的一端和三端并联稳压芯片U2的检测极；第二电阻R8的另一端连接电压测量子模块241的输出端10 ;三端并联稳压芯片U2的阳极经限流电阻Rx连接光电耦合器Ul的初级输出端2，三端并联稳压芯片U2的阴极与第二电阻的另一端连接。本实施例光电耦合器Ul选用的是发光二极管与光敏三极管组成的光电耦合器U1，该耦合器发光二极管为初级，光敏三极管为次级。
[0064]检测模块24的工作原理为:电压测量子模块241的第一输入端8的电压大于或等于电压阈值时，三端并联稳压芯片U2的检测极的电压达到其导通电压，三端并联稳压芯片U2导通，从而使得光电耦合器Ul的初级导通，光电耦合器Ul初级导通使得光电耦合器Ul的次级导通；当所有的电压测量子模块241的第一输入端8的电压都大于或等于电压阈值时，所有的光电耦合器Ul都导通工作，光电耦合器Ul次级串联的回路导通，即所有检测模块24的输出端有电压，通断锁定开关22的触发端为高电平，通断锁定开关22导通，使得放电开关21和各个保护开关23保持导通的状态，电路正常工作。当有一个电压测量子模块241的第一输入端8的电压小于电压阈值时，即有一个光电稱合器Ul不导通,光电后和其次级串联的回路就断开，检测模块24的输出端7无电压，通断锁定开关22的触发端为低电平，通断锁定开关22断开，则放电开关21和所有保护开关23都断开，电池组10停止放电,整个电路关断。
[0065]具体的，本实施例中，通断锁定开关22为NMOS管Q5，通断锁定开关22的第一导通端为源极，通断锁定开关22的第二导通端为漏极，通断锁定开关22的触发端为栅极；通断锁定开关22的第一导通端经电阻R5连接到各个保护开关23，触发端经一电阻R6连接最后一个检测模块24的输出端。保护开关23为PMOS管(分别为图中的Q2、Q3、Q4)，保护开关23的输入端为源极，保护开关23的输出端为漏极，保护开关23的触发端为栅极；放电开关21为PMOS管Q1，放电开关21的输入端为源极，放电开关21的输出端为漏极，放电开关21的触发端为栅极；放电开关21和各个保护开关23的栅极经一电阻和二极管连接到通断锁定开关22的第一导通端。当然，本实施例只是选用上述类型的开关管为例，上述各个开关管可以用同样开关性能的其他类型开关管代替。
[0066]进一步地，本实施例中，电压比较模块40包括电压比较器。电压比较模块40的第一输入端cI连接电压比较器的正极输入端，电压比较模块40的第二输入端c2连接电压比较器的负极输入端，电压比较模块40的输出端c3连接电压比较器的输出端；过流保护开关50为PNP型三极管Q6，的过流保护开关50的第一导通端为发射极，过流保护开关50的第二导通端为集电极，过流保护开关50的触发端为基极。电池组10过流输出或短路输出时，电压比较器的正极输入端的电压为负，小于负极输入端的电压，电压比较器输出低电平给PNP型三极管Q6的基极，PNP型三极管导通Q6，将通断锁定开关22的触发端接地，通断锁定开关22断开，整个电路关断，保护电池组10的安全。本实施例中以过流保护开关50为PNP型三极管Q6为例，过流保护开关50还可以为PMOS管或其他类型的具有同样功能开关管或器件。
[0067]电压比较模块40也可以按下述连接方式连接:
[0068]电压比较模块40的第一输入端Cl连接电压比较器的负极输入端，电压比较模块40的第二输入端c2连接电压比较器的正极输入端，电压比较模块40的输出端c3连接电压比较器的输出端；过流保护开关50为NPN型三极管，的过流保护开关50的第一导通端为集电极，过流保护开关50的第二导通端为发射极，过流保护开关50的触发端为基极。此种方式在电池组10过流输出或短路输出时，负极输入端为负电压小于正极输入端的电压，电压比较器输出高电平时NPN型三极管导通，从而将通断锁定开关22的触发端接地，进而关断整个电路，保护电池组10的安全。本实施例中以过流保护开关50为NPN型三极管为例，过流保护开关50还可以为NMOS管、其他类型具有同样功能的开关管或器件。
[0069]本实施例中，过流保护开关50第一导通端通过二极管Dl连接通断锁定开关22的触发端(即放电控制模块20的触发锁定端)。
[0070]进一步地，在上述任一实施例中，具体参照图3，按键开关模块30包括开启按键开关Kl和关闭按键开关K2 ;开启按键开关Kl的第一端连接电池组10的正极，开启按键开关Kl的第二端连接放电控制模块20的触发锁定端a3 ;关闭按键开关K2的第一端接地，关闭按键开关K2的第二端连接放电控制模块20的触发锁定端a3。图3中开启按键开关Kl的第一端经电阻R4连接电池组10的正极。开启按键开关Kl按下开启时，放电控制模块20的触发锁定端为高电平，放电控制模块20工作，电池组10经放电控制模块20放电输出；此时开启按键开关Kl断开，放电控制模块20的触发锁定端锁定在高电平，电池组10保持放电输出。通过关闭按键开关K2将放电控制模块20的触发锁定端变为低电平，主动关闭放电控制模块20，即关闭整个电路，电池组10停止放电。本实施例中，开启按键开关Kl和关闭按键开关K2可优选轻触不锁定开关，使得操作更方便。
[0071 ] 进一步地,在上述任一实施例中，具体参照图3,电池组10过流保护电路还包括连接于电压比较模块40的第一输入端Cl和第一偏置负载Rv之间的滤波模块60 (，防止电压比较模块40被干扰。在第三实施例中的优选滤波模块60包括滤波电阻R2和滤波电容Cl，电压比较模块40的第一输入端Cl依次经滤波电阻R2和第一偏置负载Rv连接至放电控制模块20的输出端a2,电压比较模块40的第一输入端cl还经滤波电容Cl接地。
[0072]本实用新型还提出一种电池组10放电保护装置，包括电池组10放电保护电路，该电池组10放电保护电路可包括上述任一实施例中的技术方案，其详细电路结构可参照前述图1至图5，在此不做赘述。
[0073]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种电池组放电保护电路，其特征在于，包括放电控制模块、按键开关模块、电压比较模块、取样负载、第一偏置负载、第二偏置负载和过流保护开关，所述放电控制模块设有输入端、输出端和触发锁定端，所述按键开关模块设有高电平输入端、低电平输入端和输出端，所述电压比较模块包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述过流保护开关包括第一导通端、第二导通端和触发端，其中: 所述放电控制模块的输入端 连接所述电池组的正极，所述放电控制模块的输出端为放电输出端，所述放电控制模块的触发锁定端分别连接所述按键开关模块的输出端和所述过流保护开关的第一导通端； 所述按键开关模块的高电平输入端连接所述电池组的正极，所述按键开关模块的低电平输入端接地； 所述放电控制模块的输出端依次经所述第一偏置负载和第二偏置负载连接至所述电池组的负极，所述电池组的负极经所述取样负载接地； 所述电压比较模块的第一输入端经所述第一偏置负载连接所述放电控制模块的输出端，所述电压比较模块的第二输入端接地，所述电压比较模块的输出端连接所述过流保护开关的触发端；所述过流保护开关的第二导通端接地； 所述放电输出端的电流超过预设电流值时，所述电压比较模块的第一输入端的电压小于0V，所述电压比较模块输出相应的电平信号控制所述过流保护开关导通，所述放电控制模块的触发锁定端接地，所述放电控制模块断开，所述电池组切断放电。
2.根据权利要求1所述的电池组放电保护电路，其特征在于，还包括连接于所述电压比较模块的第一输入端和第一偏置负载之间的滤波模块； 所述滤波模块包括滤波电阻和滤波电容，所述电压比较模块的第一输入端依次经所述滤波电阻和第一偏置负载连接至所述放电控制模块的输出端，所述电压比较模块的第一输入端还经所述滤波电容接地。
3.根据权利要求1所述的电池组放电保护电路，其特征在于，所述按键开关模块包括开启按键开关和关闭按键开关；所述开启按键开关的第一端连接所述电池组的正极，所述开启按键开关的第二端连接所述放电控制模块的触发锁定端；所述关闭按键开关的第一端接地，所述关闭按键开关的第二端连接所述放电控制模块的触发锁定端。
4.根据权利要求1所述的电池组放电保护电路，其特征在于，所述电池组至少包括由其正极开始依次连接的第一节电池和最后一节电池；所述放电控制模块包括放电开关、通断锁定开关、多个保护开关和多个检测模块，所述检测模块与电池组的电池一一对应，所述检测模块与保护开关一一对应；所述通断锁定开关包括第一导通端、第二导通端和触发端，所述检测模块设有检测端、输入端和输出端，所述放电开关及保护开关包括输入端、输出端和触发端，其中: 所述保护开关的输入端与其对应的电池的正极连接，所述保护开关的输出端与其对应的检测模块的检测端连接；所述电池组的输出端经所述放电开关放电输出； 所述通断锁定开关的第一导通端分别连接所述放电开关及各个保护开关的触发端，控制所述放电开关及各个保护开关的导通和截止；所述通断锁定开关的第二导通端接地，所述通断锁定开关的触发端为所述放电控制模块的触发锁定端，所述通断锁定开关的触发端经一电阻接地；各个检测模块依次电连接，从与所述第一节电池对应的检测模块开始，前一个检测模块的输出端连接下一个检测模块的输入端，所述最后一节电池对应的检测模块的输出端与所述通断锁定开关的触发端连接；各个检测模块用于检测其检测端的电压大小，并在任一个检测端的电压小于电压阈值时，断开其检测模块的输出端。
5.根据权利要求4所述的电池组放电保护电路，其特征在于，所述检测模块包括电压测量子模块、光电耦合器和限流电阻，所述电压测量子模块设有第一输入端、第二输入端和输出端，其中: 所有光电耦合器的初级输入端并联，并与所述第一节电池对应的检测模块的检测端连接，各个光电耦合器的初级输出端通过限流电阻连接其对应的电压测量子模块的第二输入端，所有光电耦合器的次级串联连接；与所述第一节电池对应的检测模块的光电耦合器的次级输入端连接其初级输入端，所述最后一节电池对应的检测模块的光电耦合器的次级输出端连接所述通断锁定开关的触发端； 所述电压测量子模块的第一输入端与其检测模块的检测端连接；各个电压测量子模块依次电连接，前一个电压测量子模块的输出端连接下一个电压测量子模块的第一输入端；所述最后一节电池对应的检测模块的测量子模块的输出端接地。
6.根据权利要求5所述的电池组放电保护电路，其特征在于，所述电压测量子模块包括第一电阻、第二电阻和三端并联稳压芯片，其中: 所述第一电阻的一端与所述第一输入端连接，另一端分别连接所述第二电阻的一端和所述三端并联稳压芯片的检测极；所述第二电阻的另一端连接所述电压测量子模块的输出端；所述三端并联稳 压芯片的阳极经所述限流电阻连接所述光电耦合器的初级输出端，所述三端并联稳压芯片的阴极与所述第二电阻的另一端连接。
7.根据权利要求4所述的电池组放电保护电路，其特征在于，所述通断锁定开关为NMOS管，所述通断锁定开关的第一导通端为源极，所述通断锁定开关的第二导通端为漏极，所述通断锁定开关的触发端为栅极； 所述保护开关为PMOS管，所述保护开关的输入端为源极，所述保护开关的输出端为漏极，所述保护开关的触发端为栅极； 所述放电开关为PMOS管，所述放电开关的输入端为源极，所述放电开关的输出端为漏极，所述放电开关的触发端为栅极。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电池组放电保护电路，其特征在于，所述电压比较模块包括电压比较器，所述电压比较模块的第一输入端连接所述电压比较器的正极输入端，所述电压比较模块的第二输入端连接所述电压比较器的负极输入端，所述电压比较模块的输出端连接所述电压比较器的输出端； 所述过流保护开关为PNP型三极管，所述的过流保护开关的第一导通端为发射极，所述过流保护开关的第二导通端为集电极，所述过流保护开关的触发端为基极。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的电池组放电保护电路，其特征在于，所述电压比较模块包括电压比较器，所述电压比较模块的第一输入端连接所述电压比较器的负极输入端，所述电压比较模块的第二输入端连接所述电压比较器的正极输入端，所述电压比较模块的输出端连接所述电压比较器的输出端； 所述过流保护开关为NPN型三极管，所述的过流保护开关的第一导通端为集电极，所述过流保护开关的第二导通端为发射极，所述过流保护开关的触发端为基极。
10.一种电池组放电保护装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的电池组放电 保护电路。
【文档编号】H02H7/18GK203859501SQ201420204189
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】王坚 申请人:深圳Tcl新技术有限公司