智能放电电路的制作方法

本实用新型涉及大容量动力电池安全放电路的技术技术领域，特别涉及一种智能放电电路。

背景技术：

目前大功率锂电池BMS均无智能预放电功能，电源开关打开后直接打开大电流主放电对负载进行供电。如图1所示，当电源开关打开后，大电流主放电回路立即完全打开，大容量锂电池通过主放电电路对负载进行供电，但由于负载设备供制系统均有大容量的输入滤波电容，当放电回路打开时，高电压需要先给负载设备的输入电容进行充电，此时电流可达千安培的级别，会对电池连接端子、负载控制系统造成极大的电流冲击，从而极易损坏或严重缩短控制系统的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的主要是提出一种智能放电电路，其目的在于解决电动自行车、摩托车等大功率设备在开机瞬间的大电流冲击，避免锂电池的连接端口产生火花，延长连接器的使用寿命和增强了可靠性；避免对负载设备控制电路的电流冲击，减少对控制器的损坏或使用寿命缩短。

为实现上述目的，本实用新型提出的智能放电电路，包括用于对负载进行供电的锂电池，其与负载的两端连接，负载的两端并联有过滤不稳定电压的负载滤波电容。还包括：对负载进行提供大电流放电的主放电电路，对负载进行小电流放电的预放电电路，用于检测负载两端电压并输出相应的电压值的检测模块，根据检测模块输出的电压值控制主放电电路或预放电电路进行放电的主控芯片，用于触发或终止主控芯片工作的控制模块。

主放电电路的输入端与输出端连接在锂电池与负载的连接电路上，并形成放电回路。主放电电路的受控端与主控芯片的第一输出端连接。预放电电路的输入端与输出端连接在锂电池与负载连接电路上，且与主放电电路为并联关系，并形成另一放电回路。预放电电路的受控端与主控芯片的第二输出端连接。控制模块的控制端与主控芯片的电源受控端连接。主控芯片电压输入端与锂电池的连接。检测模块的两输入端并联在负载的两端，其输出端与主控芯片的检测输入端连接。

优选地，主放电电路包括第一MOS管，第一MOS管的栅极与主控芯片的第一输出端连接，第一MOS管的源极与锂电池的负极、主控芯片的GND端连接，第一MOS管的漏极与负载连接。

优选地，预放电电路包括第二MOS管以及用于限流的电阻。第二MOS 管的栅极与主控芯片的第二输出端连接，第二MOS管的源极与锂电池的负极、主控芯片的GND端连接。第二MOS管的漏极通过电阻与负载连接。

优选地，控制模块包括电源开关，其两端与主控芯片的电源受控端连接。

优选地，第一MOS管与第二MOS管均为N型MOS管。

本实用新型的有益效果在于避免锂电池对负载开始供电的瞬间，对锂电池的连接端口造成的大电流冲击，以及在连接端口产生火花的现象。本实用新型可延长锂电池与负载之间的连接器的使用寿命，并增加其可靠性；同时减少大电流对负载设备控制电路的电流冲击，避免损坏控制器，以延长控制器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有锂电池放电电路的示意图；

图2为本实用新型智能放电电路一实施例的示意图。

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

本实用新型提出一种智能放电电路。

参照图2，图2为本实用新型智能放电电路一实施例的示意图。

如图2所示，在本实用新型实施例中，该智能放电电路包括用于对负载2 进行供电的锂电池，对负载2进行提供大电流放电的主放电电路，对负载2进行小电流放电的预放电电路，用于检测负载2两端电压并输出相应的电压值的检测模块3，根据检测模块3输出的电压值控制主放电电路或预放电电路进行放电的主控芯片1，用于触发或终止主控芯片1工作的控制模块。锂电池的正负极与负载23的两端连接，负载23的两端并联有过滤不稳定电压的负载滤波电容C，以增加负载2两端电压的稳定性。

主放电电路的输入端与输出端连接在锂电池与负载2的连接电路上，并形成放电回路。具体地，主放电电路包括第一MOS管M1。在本实施例中，第一MOS管M1为N型MOS管M1。第一MOS管M1的栅极为主放电电路的受控端，其与主控芯片1的第一输出端连接。第一MOS管M1的源极与锂电池的负极、主控芯片1的GND端连接，第一MOS管M1的漏极与负载2连接。当主控芯片1的第一输出端输出高电平到第一MOS管M1的栅极，使得第一MOS管 M1的漏极与源极导通，从而连通整个放电回路，对负载2进行供电。

预放电电路的输入端与输出端连接在锂电池与负载2连接电路上，且与主放电路为并联关系，并形成另一放电回路。预放电电路的受控端与主控芯片1 的第二输出端连接。具体地，预放电电路包括第一MOS管M2以及用于限流的电阻R。在本实施例中，第一MOS管M2为N型MOS管。第一MOS管M2的栅极为预放电电路的受控端，其与主控芯片1的第二输出端连接。第一MOS 管M2的源极与锂电池的负极、主控芯片1的GND端连接。第一MOS管M2的漏极通过电阻R与负载2连接。当主控芯片1的第二输出端输出高电平时，使得第一MOS管M2导通，从而接通预放电回路，对负载2以及负载滤波电容C 进行供电。同时，通过电阻R进行限流，确保锂电池在预防电回路在接通放电的瞬间时，不会在其连接端口产生火花。应当说明的是，在本实施例中，电阻R表示限流作用，而不代表整个限流电路。

控制模块的控制端与主控芯片1的电源受控端连接。具体地，控制模块包括电源开关K，其两端与主控芯片1的电源受控端连接。当电源开关K闭合时，触发主控芯片1开始工作；若电源开关K断开，则主控芯片1终止工作，锂电池停止对负载2进行供电。此外，每当电源开关K断开，主控芯片1将恢复初始状态，默认先输出高电平到第二输出端，低电平到第一输出端。

主控芯片1电压输入端与锂电池的连接，以通过锂电池获取工作电压。

检测模块3的两输入端并联在负载2的两端，其输出端与主控芯片1的检测输入端连接。负载滤波电容C具有一安全工作电压点，当检测模块3检测到负载2两端的电压的电压大于该安全工作电压点时，主控芯片1便控制预放电电路对负载2进行放电；反之，若检测模块3检测到负载2两端的电压的电压小于该安全工作电压点时，主控芯片1便控制主放电电路对负载2进行放电。

本实用新型的工作过程：当电源开关闭合后，触发主控芯片1开始工作，初始状态下，主控芯片1默认输出高电平到第二输出端，低电平到第一输出端，从而打开预放电电路，并通过电阻R进行限流。应当说明的是，电流可根据不同的负载2设备进行适当调整，在本实施例中，预放回路中的电流限制在 100mA左右，以确保锂电池的接连接端口不会产生火花，并避免对负载2控制电路造成大电流冲击。预放电电路接通后，锂电池对负载2进行小电流放电，同时对负载滤波电容C进行小电流充电。此外，检测模块3会实时监测负载2 两端的电压，当负载滤波电容C两端电压被小电流充电至安全工作电压点后，主控芯片1就会发送低电平到第一MOS管M2的栅极，从而关闭预放电路。同时，主控芯片1输出高电平到第一MOS管M1的栅极，以打开第一MOS管M1，连通主放电电路，确保负载2能够获得足够大的工作电流支持。从预放过程切换到主放过程时间可由主控芯片1控制在100mS以内，有效确保不影响整个负载2系统的启动和工作。

本实用新型技术方案在锂电池的放电回路中增加预放电电路，通过主控芯片1控制第一MOS管M2的导通模拟预放电电路的开合，并通过电阻R限制预放电回路中的电流，从而有效解决电动自行车、摩托车等大功率设备在开机瞬间的大电流冲击。锂电池在预放电电路放电的过程中，不会在锂电池的连接端口产生火花，提高了锂电池放电的安全性；并且，也不会对负载2控制电路造成电流冲击而损坏控制器，提高了负载2的控制电路的可靠性，延长了控制器的使用寿命。

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，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。