专利名称：一种储能锂电池管理系统保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种保护电路，尤其是一种储能锂电池管理系统保护电路。
背景技术：
随着环保概念的逐渐深入，在储能领域中 ，采用环保材料制作的新型锂电池已逐步替代铅酸电池。锂电池具有体积小、容量大、无记忆性、放电倍率高等优点，不过其对安全性有着许多特有的要求，需要通过外部电路对其提供过充，过放，过热，过流，短路等保护。储能锂电池工作电流及开机瞬间电流都比较大，一些突发情况易造成锂电池产生过流、过放、过热等情况，当锂电池发生以上情况时，需要电池管理系统迅速将锂电池断开以保护系统的安全。图I所示为现有技术储能锂电池管理系统保护电路原理图，本电路原理图中的储能锂电池由5个锂电池串联组成。GND端接第一节锂电池的负极、同时GND端接地，Vl端接第一节锂电池的正极，V2端接第二节锂电池的正极，以此类推，V5接第五节锂电池的正极。其中保护电路包括P沟道场效应管Q12、N沟道场效应管Q13、N沟道场效应管Q17 场效应管Q12的源极接高电平——本电路中接V4端、栅极通过电阻R41接高电平——本电路中接V4端、漏极通过电阻R35接场效应管Q13栅极，场效应管Q13的源极通过电阻R18接地、栅极通过电阻R35接场效应管Q12、漏极通过场效应管Q18的漏极和源极后通过节点11接大地，场效应管Ql7的栅极接控制芯片的DSG端、栅极通过电阻R42接地、源极接地、漏极接P沟道场效应管的栅极、漏极通过电阻R41接高电平——本电路中接V4端，还包括电阻R28，电阻R28 —端接场效应管Q13和电阻R35之间、另一端通过电阻18接地。储能锂电池的放电主回路为储能锂电池组的负极为GND端接地、正极为V5端接负载电路的正极，负载电路的负极接节点11，节点11通过场效应管Q18的源极和漏极、N沟道场效应管Q13的漏极和源极、电阻R18接回储能锂电池组的负极GND端。保护电路工作原理为当储能锂电池组出现过充，过放，过热，过流，短路等异常情况时，控制芯片Ul的DSG端由高电平转为低电平，N沟道场效应管Q17因栅极电平转低而截止，P沟道场效应管Q12因栅极电平被电阻R41拉高而截止，位于放电主回路的N沟道场效应管Q13栅极电平被R28逐渐拉低而截止，当N沟道场效应管Q13截止之后，放电主回路关断，从而实现电路的保护。在电路正常工作即管理系统正常运行期间，控制芯片Ul的DSG端为高电平，场效应管Q17、场效应管Q12、场效应管Q13均为导通状态，此时有电流由V4端至场效应管Q12和电阻R35流至电阻R28并流向锂电池组负极。即电阻R28在管理系统正常运行期间是一直有电流通过的，为了降低管理系统的自身功耗，电阻R28的阻值必须在500kΩ以上。由于电阻R28的阻值较大，当管理系统电路需要关断放电主回路进行电路保护时，场效应管Q13无法迅速截止，如果在场效应管Q13截止期间主回路有大电流通过，场效应管Q13有可能会因超功率而损坏，严重时会损坏整个电路。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够快速关断主回路，从而确保电路更安全的储能锂电池管理系统保护电路。本实用新型通过以下方案实现一种储能锂电池管理系统保护电路，所述的储能锂电池的放电主回路为储能锂电池组的负极接地、正极接负载电路的正极，负载电路的负极接节点，节点通过场效应管Q18、N沟道场效应管Q13、电阻R18接储能锂电池组的负极，所述的保护电路包括P沟道场效应管Q12、N沟道场效应管Q13、N沟道场效应管Q17，所述的P沟道场效应管Q12的源极接高电平端、栅极通过电阻R41接高电平端、漏极通过电阻R35接N沟道场效应管Q13栅极，N沟道场效应管Q13的源极通过电阻R18接地、栅极通过电阻R35接P沟道场效应管Q12的漏极、漏极通过场效应管Q18的漏极和源极后通过节点接大地，N沟道场效应管Q17的栅极接控制芯片的DSG端、栅极通过电阻R42接地、漏极接P沟道场效应管的栅极、漏极通过电阻R41接高电平端、源极接地，还包括场效应管Q15，所述的场效应管Q15为N沟道场效应管，所述的场效应管Q15的栅极通过电阻R36和电阻R41接高电平、源极通过电阻R18接地、漏极通过电阻R35接场效应管Q12的漏极。本实用新型取得的有益效果为场效应管Q15导通内阻很小，可令场效应管Q13快速关断而不会因关断过慢而损坏，更安全的保护整个电路；在管理系统正常运行期间场效应管Q15是不导通的所以不产生功耗；场效应管Q15为常用的小型信号管价格便宜，因此改进成本低。
图I所示为现有技术储能锂电池管理系统保护电路原理图。图2为本实用新型实施例电路原理图。
具体实施方式
如附图2所示设计一种储能锂电池管理系统保护电路，所述的储能锂电池的放电主回路为储能锂电池组的负极接地、正极接负载电路的正极，负载电路的负极接节点11，节点11通过场效应管9184沟道场效应管013、电阻1 18接储能锂电池组的负极，所述的保护电路包括P沟道场效应管Q12、N沟道场效应管Q13、N沟道场效应管Q17，所述的P沟道场效应管Q12的源极接高电平端、栅极通过电阻R41接高电平端、漏极通过电阻R35接N沟道场效应管Q13栅极，N沟道场效应管Q13的源极通过电阻R18接地、栅极通过电阻R35接P沟道场效应管Q12的漏极、漏极通过场效应管Q18的漏极和源极后通过节点11接大地，N沟道场效应管Q17的栅极接控制芯片的DSG端、栅极通过电阻R42接地、漏极接P沟道场效应管的栅极、漏极通过电阻R41接高电平端、源极接地，还包括场效应管Q15，所述的场效应管Q15为N沟道场效应管，所述的场效应管Q15的栅极通过电阻R36和电阻R41接高电平、源极通过电阻R18接地、漏极通过电阻R35接场效应管Q12的漏极。保护电路工作原理为当储能锂电池组出现过充，过放，过热，过流，短路等异常情况时，控制芯片Ul的DSG端由高电平转为低电平，N沟道场效应管Q17因栅极电平转低而截止，进而P沟道场效应管Q12因栅极电平被电阻R41拉高而截止、N沟道场效应管Q15因栅极电平被电阻R36、电阻R41拉高而导通，进而位于放电主回路的N沟道场效应管Q13栅极电平被N沟道场效应管Q15拉低而截止，当N沟道场效应管Q13截止之后，放电主回路关断，从而实现电路的保护。由于场效应管Q15的导通内阻很小，故可快速拉低场效应管Q13的栅极电平使场效应管Q13快速截止，从而避免了场效应管Q13无法迅速截止而因超功率而损坏，严重时会损坏整个电路的情况。当放电主回路正常工作时，控制芯片Ul的DSG端为高电平，N沟道场效应管Q17因栅极为高电平从而导通，进而P沟道场效应管Q12因栅极电平为低电平导通，进而位于放电主回路的N沟道场效应管Q13因栅极为高电平而导通，此时放电主回路处于正常放电状态。而此时N沟道场效应管Q15的栅极为低电平而截止，此时场效应管Q15不产生功耗。·
权利要求1. 一种储能锂电池管理系统保护电路，所述的储能锂电池的放电主回路为储能锂电池组的负极接地、正极接负载电路的正极，负载电路的负极接节点(11)，节点通过场效应管Q18、N沟道场效应管Q13、电阻R18接储能锂电池组的负极，所述的保护电路包括P沟道场效应管Q12、N沟道场效应管Q13、N沟道场效应管Q17，所述的P沟道场效应管Q12的源极接高电平端、栅极通过电阻R41接高电平端、漏极通过电阻R35接N沟道场效应管Q13栅极，N沟道场效应管Q13的源极通过电阻R18接地、栅极通过电阻R35接P沟道场效应管Q12的漏极、漏极通过场效应管Q18的漏极和源极后通过节点接大地，N沟道场效应管Q17的栅极接控制芯片的DSG端、栅极通过电阻R42接地、漏极接P沟道场效应管的栅极、漏极通过电阻R41接高电平端、源极接地，其特征在于 还包括场效应管Q15,所述的场效应管Q15为N沟道场效应管,所述的场效应管Q15的栅极通过电阻R36和电阻R41接高电平、源极通过电阻R18接地、漏极通过电阻R35接场效应管Q12的漏极。
专利摘要一种储能锂电池管理系统保护电路，包括P沟道场效应管Q12、N沟道场效应管Q13、N沟道场效应管Q17，所述的N沟道场效应管Q13位于放电主回路中，还包括场效应管Q15。当储能锂电池组出现过放，过热，过流等异常情况时，场效应管Q15可令场效应管Q13快速关断从而使场效应管Q13不会因关断过慢而损坏，更安全的保护整个电路，同时在管理系统正常运行期间场效应管Q15是不导通的所以不产生功耗。
文档编号H02H7/18GK202488112SQ20112053730
公开日2012年10月10日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者杨宇帮 申请人:惠州市蓝微电子有限公司