一种基于二极管的串联能量组件连接件断裂保护电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于二极管的串联能量组件连接件断裂保护电路，包括：与串联能量组件中的每个能量组件分别相连的保护电路；其中：保护电路包括：开关管和控制器；其中：开关管与单个能量组件的正负极相连；控制器的地与单个能量组件的负极相连；控制器的电源与单个能量组件的正极相连。本实用新型通过控制器和开关管组成二极管，当串联能量组件连接件出现断裂时，能够起到续流的作用，避免串联能量组件连接件断裂时大电流流向信号电路或小功率电路，能够起到钳位的作用，避免串联能量组件连接件断裂时因寄生电感引起的尖峰电压。
【专利说明】一种基于二极管的串联能量组件连接件断裂保护电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及串联能量组件的保护【技术领域】，更具体地说，涉及一种基于二极管的串联能量组件连接件断裂保护电路。
【背景技术】
[0002]串联能量组件在给负载供电的过程中，如果有连接件断开，原有的供电回路将被强行中断，由于负载的作用，在连接件断开处出现的电压将远远偏离额定值，烧坏连接在此连接件上的电子电路，如模拟前端等。例如，假设有N个能量组件串联，单个能量组件电压为V，那么第M个能量组件正端电压正常情况下为M*V，当第M个能量组件的连接件发生断路后，第M节能量组件正端的电压变为i*R-L*di/dt-(N-M)*V，其中R为负载电阻。可以看出，连接件断路后，由于引线电感的作用，回路电路I不能瞬间降到零，此大电流通过连接在其上的电子电路形成续流回路，由于能量组件走的是大电流，而连接在其上的应用电路都是信号电路，或者小功率电路，与主回路相比，都不是一个级别，这些电路都无法承受主回路的大电流，因此会烧坏电路。如果连接在其上的续流回路电路阻抗大，电流发生突变，此时电压变化相当大，且从正电压变成负电压，而串联能量组件的配套电路模拟前端的耐压范围往往是稍大于一个能量组件的额定电压，且不能承受负电压，所以此电压足以烧坏模拟前端。特别是在大电流，回路大，引线电感大的场合，容易出现空气击穿、电弧放电等严重后果。如果串联能量组件正处于大电流放电状态，放电回路突然断开，由于引线电感的作用，将会在断开处产生尖峰电压，烧坏连接在其上的电路。
实用新型内容
[0003]有鉴于此，本实用新型提供一种基于二极管的串联能量组件连接件断裂保护电路，能够实现当串联能量组件出现连接件断裂时，对连接在串联能量组件上的电路进行保护。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:一种基于二极管的串联能量组件连接件断裂保护电路，包括:与串联能量组件中的每个能量组件分别相连的保护电路；其中:
[0005]所述保护电路包括:开关管和控制器；其中:
[0006]所述开关管与所述单个能量组件的正负极相连；
[0007]所述控制器的地与所述单个能量组件的负极相连；所述控制器的电源与所述单个能量组件的正极相连；所述控制器的门极输出与所述开关管的控制极相连。
[0008]优选地,所述能量组件为:蓄电池组、或太阳能电池组、或燃料电池组、或发电机组。
[0009]优选地，所述开关管包括MOS管本身和其寄生的二极管；
[0010]所述MOS管的漏极与单个能量组件的正极连接，所述MOS管的源极与单个能量组件的负极连接；所述MOS管的栅极与控制器的输出相连；[0011]所述寄生二极管的正极与所述MOS管的源极连接，所述寄生二极管的负极与所述MOS管的漏极连接；
[0012]所述控制器的电源与MOS管的漏极相连，所述控制器的地与MOS管的源极相连，所述控制器的输出与MOS管的栅极相连。
[0013]从上述的技术方案可以看出，本实用新型公开的基于二极管的串联能量组件连接件断裂保护电路，通过开关管，当串联能量组件连接件出现断裂时，能够起到钳位的作用，从而能够避免串联能量组件连接件断裂导致的尖峰电压，通过与每个能量组件相连的开关管，当串联能量组件连接件出现断裂时，能够起到续流的作用，从而能够避免串联能量组件连接件断裂时大电流流向信号电路或小功率电路。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]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获得其他的附图。
[0015]图1为本实用新型实施例公开的一种基于二极管的串联能量组件连接件断裂保护电路的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型另一实施例公开的一种基于二极管的串联能量组件连接件断裂保护电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0018]本实用新型实施例公开了一种基于二极管的串联能量组件连接件断裂保护电路，能够实现当串联能量组件出现连接件断裂时，对连接在串联能量组件上的电路进行保护。
[0019]如图1所示，一种基于二极管的串联能量组件连接件断裂保护电路，包括:与串联能量组件中的每个能量组件分别相连的保护电路11 ;其中:
[0020]保护电路11包括:开关管111和控制器112 ;其中:
[0021]开关管111与单个能量组件的正负极相连；
[0022]控制器112的地与单个能量组件的负极相连；控制器112的电源与所述单个能量组件的正极相连；控制器112的门极输出与开关管111的控制极相连。
[0023]在上述实施例中，串联能量组件中的每个能量组件都单独连接一个保护电路，每个保护电路中均包括开关管和控制器。通过二极管，当串联能量组件连接件出现断裂时，能够起到钳位的作用，从而能够避免串联能量组件连接件断裂导致的尖峰电压，通过与每个能量组件相连的开关管，当串联能量组件连接件出现断裂时，能够起到续流的作用，从而能够避免串联能量组件连接件断裂时大电流流向信号电路或小功率电路。
[0024]如图2所示，为本实用新型另一实施例公开的一种基于二极管的串联能量组件连接件断裂保护电路，如图2所示，包括:与串联能量组件中的每个能量组件分别相连的保护电路21，其中:
[0025]保护电路21包括:M0S管211、寄生二极管212和控制器213 ;其中:
[0026]MOS管211的漏极与单个能量组件的正极连接，MOS管211的源极与单个能量组件的负极连接，MOS管211的栅极与控制器的门极驱动连接；
[0027]寄生二极管212的正极与所述MOS管211的源极连接，寄生二极管212的负极与所述MOS管211的漏极连接；
[0028]控制器213的地与单节电池的负极相连；控制器213的电源与单节电池的正极相连；控制器213的门极驱动与所述MOS管的栅极连接。
[0029]在上述实施例中，当串联能量组件连接件出现断裂时，通过寄生二极管能够起到钳位的作用，从而能够避免串联能量组件连接件断裂导致的尖峰电压；通过寄生二极管，当串联能量组件连接件出现断裂时，能够起到续流的作用，从而能够避免串联能量组件连接件断裂时大电流流向信号电路或小功率电路；通过MOS管，当串联能量组件连接件出现断裂，控制器鉴别出状态，给出驱动信号时，能够起到降低导通损耗的作用，从而能够避免串联能量组件连接件断裂时寄生二极管因过热而烧毁。
[0030]在上述实施例公开的基于二极管的串联能量组件连接件断裂保护电路中，所述的能量组件可以为:蓄电池组、或太阳能电池组、或燃料电池组、或发电机组。
[0031]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0032]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种基于二极管的串联能量组件连接件断裂保护电路，其特征在于，包括:与串联能量组件中的每个能量组件分别相连的保护电路；其中: 所述保护电路包括:开关管和控制器；其中: 所述开关管与所述单个能量组件的正负极相连； 所述控制器的地与所述单个能量组件的负极相连；所述控制器的电源与所述单个能量组件的正极相连；所述控制器的输出与所述开关管的控制极相连。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述能量组件为:蓄电池组、或太阳能电池组、或燃料电池组、或发电机组。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关管包括MOS管本身和其寄生的二极管； 所述MOS管的漏极与单个能量组件的正极连接，所述MOS管的源极与单个能量组件的负极连接；所述MOS管的栅极与控制器的输出相连； 所述寄生二极管的正极与所述MOS管的源极连接，所述寄生二极管的负极与所述MOS管的漏极连接； 所述控制器的电源与MOS管的漏极相连，所述控制器的地与MOS管的源极相连，所述控制器的输出与MOS管的栅极相连。
【文档编号】H02H9/04GK203466565SQ201320558861
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】奚淡基, 周逊伟, 张云程 申请人:杭州协能科技有限公司