一种电池组保护电路的制作方法

本实用新型涉及一种电池组保护电路。

背景技术：

目前，针对多颗单体锂电池形成的电池包进行电池保护电路设计时，常规的方法通过微处理器（MCU）采集单体锂电池的输出电压、电池包输出总电流等电池参数来判断电池包的输出电压和总电流以及单体电池输出电压是否在正常范围之内，该方法是通过软件来实现电池包保护电路法人，虽然就所需求的电路结构简单，适用于多种电池，电压参数配置灵活，能够提供电压、电流等相关参数输出，以及能够完成对电池包过充、过放、过流保护，但是由于其软件响应时间较长，会造成电池包短路保护不及时的情况，同时还存在成本较高，推广难度大，微处理器（MCU）利用率较低的问题。因此如何在锂电池包中设计过充、过放、过流、短路保护电路是电池包保护板设计中需要面对和解决的问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种电池组保护电路，能够在电池包发生过充、过放、过流以及短路情况时，自动断开功率电路，从而确保电池组总负极与充电机、负载之间关断，实现了过充保护、过放保护、过流保护以及短路保护，提高了电池包的稳定性和可靠性。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种电池组保护电路，包括电压检测电路，连接在每个电池组正负极之间，用于对电池组进行电压检测并生成和输出具有低电平或高电平的第一控制信号；

短路保护电路，用于在电池发生短路时，生成和输出具有低电平或高电平的第二控制信号；

开关驱动电路，分别与电压检测电路和短路保护电路连接，用于根据接收的第一控制信号或第二控制信号生成并输出具有低电平或高电平的第三控制信号；

功率电路，与开关驱动电路连接，用于根据接收的第三控制信号电路控制电池组总负极与负极柱之间的接通或关断。

进一步地，短路保护电路包括有三极管Q1和三极管Q2，三极管Q1的基极依次通过电阻R4、电阻R6与地相接以及通过电阻R4连接电池组总负极，三极管Q1的基极还通过R3与地相接，所述电阻R4两端还并联有电容C2，所述电阻R3两端还并联有电容C1，三极管Q1的发射极与地相接，三极管Q1的集电极连接LEVEL端口；三极管Q2的集电极与三极管Q1的基极连接，三极管Q2的基极依次通过电阻R1和电阻R2与LEVEL端口连接，三极管Q2的发射极与地相接，以及通过电阻R5与基极连接，所述电阻R2的两端还并联有电容C3。

本实用新型中，电池保护电路包括电压检测电路、短路保护电路、开关驱动电路和功率电路，开关驱动电路包括开关驱动电路1和开关驱动电路2；当电池包出现过充的情况时，电压检测电路检测并输出具有高电平的第一控制信号并传输至开关驱动电路1，开关驱动电路1根据接收的第一控制信号转换成具有低电平的第三控制信号并传输至功率电路，功率电路断开，从而确保电池组总负极与充电机之间关断，实现过充保护功能。

当电池包出现过放和过流的情况时，电压检测电路检测并输出具有低电平的第一控制信号并传输至开关驱动电路2，开关驱动电路2接收低电平的第二控制信号后，生成并输出低电平的第三控制信号至功率电路，当功率电路接收到低电平的第三控制信号时，功率电路断开，从而确保电池组总负极与负载之间关断，实现过放和过流保护功能。

本实用新型所述的短路保护电路中，当电池包未出现短路情况时，三级管Q1保持关闭状态，其状态主要由三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R5、电容C3组成的电路决定；具体为，初始时，LEVEL端处于高电平状态，当通过电阻R1、电阻R2、电阻R5分压后，使三级管Q2导通，而三级管Q1则处于关闭状态；其中，电容C3和电阻R2组合，能够防止电源冲击对开关管Q2的影响，调整开关管Q2动作时间。

本实用新型所述的短路保护电路中，当电池包发生短路时，P-端有电压进入，经过电阻R4和电阻R6分压后，使三级管Q1打开；三级管Q1打开后，由LEVEL端输出低电平至开关驱动电路，开关驱动电路接收低电平的第二控制信号后，生成并输出低电平的第三控制信号至功率电路，当功率电路接收到低电平的第三控制信号时，关闭功率电路，从而确保电池组总负极与负载之间关断，实现短路保护功能。

本实用新型产生的有益效果：

本实用新型所述的电池组保护电路，能够在电池包发生过充、过放、过流以及短路情况时，自动断开功率电路，从而确保电池组总负极与充电机、负载之间关断，实现了过充保护、过放保护、过流保护以及短路保护，提高了电池包的稳定性和可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型所述的电池组保护电路结构示意图；

图2是本实用新型所述的短路保护电路的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如附图1所示，一种电池组保护电路，包括电压检测电路，连接在每个电池组正负极之间，用于对电池组进行电压检测并生成和输出具有低电平或高电平的第一控制信号；短路保护电路，用于在电池发生短路时，生成和输出具有低电平或高电平的第二控制信号；开关驱动电路，分别与电压检测电路和短路保护电路连接，用于根据接收的第一控制信号或第二控制信号生成并输出具有低电平或高电平的第三控制信号；功率电路，与开关驱动电路连接，用于根据接收的第三控制信号电路控制电池组总负极与负极柱之间的接通或关断。

如附图2所示，短路保护电路包括有三极管Q1和三极管Q2，三极管Q1的基极依次通过电阻R4、电阻R6与地相接以及通过电阻R4连接电池组总负极，三极管Q1的基极还通过R3与地相接，所述电阻R4两端还并联有电容C2，所述电阻R3两端还并联有电容C1，三极管Q1的发射极与地相接，三极管Q1的集电极连接LEVEL端口；三极管Q2的集电极与三极管Q1的基极连接，三极管Q2的基极依次通过电阻R1和电阻R2与LEVEL端口连接，三极管Q2的发射极与地相接，以及通过电阻R5与基极连接，所述电阻R2的两端还并联有电容C3。