电池保护电路及其控制方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电池保护技术领域，尤其涉及一种电池保护电路及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 目前的电动行车、平衡车、后备电源等等采用动力电池的电子设备，一般会配置电 池保护电路用以在设备的电路出现短路故障时，防止电池受到损伤。
[0003] 现有技术中的短路保护一般是通过检测电池输出电流的大小并与给定的电流保 护值进行比较，若检测到的电流值大于给定的电流保护值，则控制开关关断，以切断电源的 输出，从而进行保护。
[0004] 但是，这种电池保护电路用于容性负载（电压滞后电流特性的负载）中时，就会出 现误保护的动作。这是由于，当开关开启时，电池会对容性负载进行充电储能，而容性负载 在充电初期时，存储的电荷量较少，电流较大，而随着充电时间增长，存储的电荷量较多时， 电流反而越小。因此，该电池保护电路用于容性负载时，电池保护电路检测电池输出的电流 时，就会出现负载刚上电时，检测电流较大而使电池保护电路触发保护，进而切断电池输出 至负载的电源，然而此时，并不一定是负载出现短路而造成电流过大，有可能是容性负载的 影响，因此，采用现有的这种电池保护电路存在误保护的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的主要目的在于提供一种电池保护电路，旨在避免电池保护电路误触发的 问题，同时在负载真正出现短路时能准确的保护电池不受损伤。
[0006] 为实现上述目的，本发明提出的电池保护电路包括控制装置、开关装置及检测装 置，所述开关装置的输入端与电池连接，所述开关装置的输出端与负载连接，所述开关装置 的受控端与所述控制装置连接；所述检测装置的输入端连接于所述电池与开关装置之间， 所述检测装置的输出端与所述控制装置连接；其中，所述控制装置包括：
[0007] 控制单元，用于控制所述检测装置检测所述电池输出至负载的电流，并转换为对 应的第一电压值后与参考电压值进行比较；还用于在开关装置开启时控制所述检测装置进 行循环操作；
[0008] 第一执行单元，用于在所述第一电压值大于所述参考电压值时，控制所述开关装 置关断预设时间后再开启，再检测第一电压值，大于所述参考电压值时再控制所述开关装 置判断预设时间，并循环这个过程；还用于在所述检测装置的循环操作次数大于预设循环 次数时，控制所述开关装置保持关断状态；
[0009] 第二执行单元，用于在所述第一电压值小于或者等于所述参考电压值时，控制所 述开关装置保持开启状态。
[0010] 优选地，所述控制单元，还用于在所述检测装置进行循环检测的过程中，若检测获 得的当前电压值小于设定的电压值，且在所述检测装置进行循环操作的时间达到预设时间 时，控制所述开关装置开启并保持开启状态。
[0011] 优选地，所述控制单元，还用于在控制所述检测装置进行循环检测的过程中，根据 上一次检测获得的电压值调整当前参考电压值。
[0012] 优选地，所述电池保护电路还包括并联在所述负载两端的故障消除检测装置，所 述故障消除检测装置还与所述控制装置的控制单元电连接，用于在所述控制单元的控制下 检测所述负载两端的阻抗，并在检测到的阻抗值大于预设的阻抗值时，反馈一触发信号，以 使所述控制单元控制所述开关装置重新打开。
[0013] 优选地，所述检测装置包括采样电阻及电压比较器，所述采样电阻的第一端与所 述电池及所述控制单元连接，所述采样电阻的第二端与所述开关装置的输入端连接；所述 电压比较器的正向输入端与所述采样电阻的第二端连接，所述电压比较器的反向输入端与 所述控制装置的一输出端连接，所述电压比较器的输出端与所述控制装置的一输入端连 接。
[0014] 优选地，所述开关装置包括开关管和开关驱动电路，所述开关管的栅极经所述开 关驱动电路与所述控制装置连接，所述开关管的源极为所述开关装置的输入端，所述开关 管的漏极为所述开关装置的输出端。
[0015] 本发明还提供一种电池保护电路的控制方法，所述电池保护电路包括控制装置、 开关装置及检测装置，所述开关装置的输入端与电池连接，所述开关装置的输出端与负载 连接，所述开关装置的受控端与所述控制装置连接；所述检测装置的输入端连接于所述电 池与开关装置之间，所述检测装置的输出端与所述控制装置连接；其中，所述电池保护电路 的控制方法包括：
[0016] 步骤A，所述控制装置控制所述检测装置检测所述电池输出至负载的电流，并转换 为对应的第一电压值后与参考电压值进行比较；
[0017] 步骤B，所述控制装置在所述第一电压值大于所述参考电压值时，控制所述开关装 置关断预设时间后再开启，并返回执行所述步骤A，直至所述检测装置的循环操作次数大于 预设循环次数时，控制所述开关装置保持关断状态；
[0018] 步骤C，所述控制装置在所述第一电压值小于或者等于所述参考电压值时，控制所 述开关装置保持开启状态，并返回执行所述步骤A。
[0019] 优选地，所述控制装置在循环执行所述步骤A的过程中，若所述检测装置检测获 得的当前电压值小于设定的电压值，且在所述检测装置进行循环操作的时间达到预设时间 时，控制所述开关装置开启并保持开启状态。
[0020] 优选地，所述步骤A还包括所述控制装置在所述检测装置进行循环检测的过程 中，根据上一次检测获得的电压值调整当前参考电压值。
[0021] 本发明通过设置电池保护电路，并在该电池保护电路的控制装置中设置控制单元 控制检测装置检测电池输出至负载的电流，并转换为对应的第一电压值后与参考电压值进 行比较；并通过设置第一执行单元在该第一电压值大于参考电压值时，控制所述开关装置 关断预设时间后再开启；然后再控制检测装置通过多次循环检测和比较确认之后，判断出 负载电路是否真正短路，如果多次循环检测后，第一电压值仍然大于参考电压值，则可以确 定负载电路出现短路，而如果第一电压值小于或者等于参考电压值，则可以确定负载电路 是受容性负载影响而使初始电流较大，并非是负载电路真正短路，这样，就实现了准确的判 断出负载电路是否真正短路，从而避免了该电池保护电路出现误触发保护的问题。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明电池保护电路较佳实施例的电路结构示意图；
[0023] 图2为本发明图1中所示的控制装置的功能模块示意图；
[0024] 图3为本发明电池保护电路的控制方法一实施例的流程示意图；
[0025] 图4为本发明电池保护电路的控制方法另一实施例的流程示意图。
[0026] 附图标号说明：
[0028] 本发明目的的实现、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】
[0029] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0030] 本发明提供一种电池保护电路，适用于各种使用电池作为电源的电子设备中，避 免负载短路时，电源继续给负载供电，而造成电池或负载损坏或者安全问题。
[0031 ] 参照图1，在一实施例中，该电池保护电路包括控制装置100、开关装置200及检测 装置300,所述开关装置200的输入端与电池400连接，所述开关装置200的输出端与负载 500连接，所述开关装置200的受控端与所述控制装置100连接，所述开关装置200在开启 时，控制电池400输出电源电压至负载500,所述开关装置200在关断时，切断所述电池400 输出至负载500的电源电压；所述检测装置300的输入端连接于所述电池400与开关装置 200之间，所述检测装置300的输出端与所述控制装置100连接。
[0032] 本实施例中，所述检测装置300可采用电阻组成的分压电路以及电压比较器实 现，或者是采样专业的电流检测芯片实现，而本优选实施例中，所述检测装置300通过一采 样电阻Rl及电压比较器Ul来实现对电池400输出至负载500的电流进行检测，其中，所述 采样电阻Rl的第一端与所述电池400及所述控制装置100连接，所述采样电阻Rl的第二 端与所述开关装置的输入端连接；该采样电阻Rl用于对电池400输出至负载500的电源电 压进行电流采样；所述电压比较器Ul的正向输入端与所述采样电阻Rl的第二端连接，用于 输