一种双重保护的扭扭车保护板电路的制作方法

本实用新型涉及电子保护电路技术领域，尤其涉及一种双重保护的扭扭车保护板电路。

背景技术：

目前，市面上的扭扭车电池保护电路的电路板品质低、不符合UL认证要求，电路板保护方案过于简单，安全系数低。若电芯不均衡情况下，极为容易发生过充放电不保护现象，存在整组电池起火的隐患。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双重保护的扭扭车保护板电路，其性价比高，性能可靠，带双重保护且符合UL认证要求，排除给使用者带来人身财产安全事故的隐患。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种双重保护的扭扭车保护板电路，其特征在于：包括一级充电保护电路，一级充放电过温保护电路，充放电、过流、过温保护电路，充电电路和放电电路，所述一级充电保护电路与充电电路连接，所述一级充放电过温保护电路与充电电路、放电电路连接，所述充放电、过流、过温保护电路与充电电路和放电电路连接，其中：

所述充电电路包括连接在电池组正极的保险丝F4、F5、F7，所述保险丝F4、F5、F7通过并联的二极管D15、D16连接充电器正极，所述电池组的负极通过串联的检流电阻RN1、RN3，再经过电阻RC2连接串联的充电MOS管M7、M10，其中MOS管M7的漏极连接电阻RC2，MOS管M7的源极连接MOS管M10的漏极，所述MOS管M10的源极连接充电器负极；

所述放电电路包括连接在电池组正极的保险丝F4、F5、F7，所述保险丝F4、F5、F7通过并联的二极管D15、D16连接充电器正极，所述电池组的负极通过串联的检流电阻RN1、RN3连接串联的放电MOS管M5、M8，其中MOS管M5的源极连接检流电阻RN3，MOS管M5的漏极连接MOS管M8的源极，所述MOS管M8的漏极连接充电器负极，所述MOS管M5、M8还分别并联MOS管M6、M9，所述放电MOS管M5、M8的栅极和源极之间分别连接电阻R64、R65；

所述充放电、过流、过温保护电路为芯片U8，所述芯片U8型号为HTL6017AAJYT24-R6,所述芯片U8的1脚连接NPN三极管Q13的基极，所述NPN三极管Q13的集电极通过稳压二极管VD5连接在充电MOS管M7、M10之间；所述芯片U8的3脚连接PNP三极管Q9的发射极，所述Q9的发射极还通过二极管D10连接电阻R64、R65；

所述一级充放电过温保护电路包括温度开关S1，所述温度开关S1一端连接电源VCC，所述温度开关S1另一端通过串联的电阻R51、R48、R57接地，所述电源VCC还通过电阻R47连接MOS管M1的源极，所述MOS管M1的源极与栅极之间连接稳压二极管ZD1，所述MOS管M1的漏极通过电阻R59、二极管D4连接所述NPN三极管Q13的基极；

所述MOS管M1的漏极还通过电阻R60、二极管D3连接所述NPN三极管Q8的基极，所述NPN三极管Q8的发射极接地，所述NPN三极管Q8的集电极接MOS管M3的栅极，所述MOS管M3的源极接地，所述MOS管M3的漏极连接所述PNP三极管Q9的基极。

上述的一种双重保护的扭扭车保护板电路，所述一级充电保护电路包括7所述一级充电保护电路包括7组电芯电压检测电路，每一组电芯电压检测电路为基于检测芯片R5478N218CD的电芯电压检测电路。

上述的一种双重保护的扭扭车保护板电路，所述检流电阻RN1、RN3连接芯片U8的5脚。

上述的一种双重保护的扭扭车保护板电路，所述芯片U8的23脚连接温度开关S2。

上述的一种双重保护的扭扭车保护板电路，所述芯片U8的11脚通过电阻R74、R86连接温度检测电阻RT1。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用双重保护机制，性能稳定，安全可靠，实用性强，有效避免了客户使用过程中出现的过充电不保护而引起电池组整机烧机现象，为防止人身财产安全事故的发生提供了有利保障。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构框图。

图2是本实用新型的一级充电保护电路其中一组电芯电压检测电路原理图。

图3是本实用新型的充电电路和放电电路原理图。

图4是本实用新型的充放电、过流、过温保护电路电路原理图。

图5是本实用新型的一级充放电过温保护电路电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种双重保护的扭扭车保护板电路，包括一级充电保护电路1，一级充放电过温保护电路2，充放电、过流、过温保护电路3，充电电路4和放电电路5，所述一级充电保护电路1与充电电路4连接，所述一级充放电过温保护电路2与充电电路4、放电电路5连接，所述充放电、过流、过温保护电路3与充电电路4和放电电路5连接，其中：

如图3所示，所述充电电路4包括连接在电池组正极的保险丝F4、F5、F7，所述保险丝F4、F5、F7通过并联的二极管D15、D16连接充电器正极，所述电池组的负极通过串联的检流电阻RN1、RN3，再经过电阻RC2连接串联的充电MOS管M7、M10，其中MOS管M7的漏极连接电阻RC2，MOS管M7的源极连接MOS管M10的漏极，所述MOS管M10的源极连接充电器负极；

如图3所示，所述放电电路5包括连接在电池组正极的保险丝F4、F5、F7，所述保险丝F4、F5、F7通过并联的二极管D15、D16连接充电器正极，所述电池组的负极通过串联的检流电阻RN1、RN3连接串联的放电MOS管M5、M8，其中MOS管M5的源极连接检流电阻RN3，MOS管M5的漏极连接MOS管M8的源极，所述MOS管M8的漏极连接充电器负极，所述MOS管M5、M8还分别并联MOS管M6、M9，所述放电MOS管M5、M8的栅极和源极之间分别连接电阻R64、R65；

如图4所示，所述充放电、过流、过温保护电路3为芯片U8，所述芯片U8型号为HTL6017AAJYT24-R6,所述芯片U8的1脚连接NPN三极管Q13的基极，所述NPN三极管Q13的集电极通过稳压二极管VD5连接在充电MOS管M7、M10之间；所述芯片U8的3脚连接PNP三极管Q9的发射极，所述Q9的发射极还通过二极管D10连接电阻R64、R65；

如图5所示，所述一级充放电过温保护电路2包括温度开关S1，所述温度开关S1一端连接电源VCC，所述温度开关S1另一端通过串联的电阻R51、R48、R57接地，所述电源VCC还通过电阻R47连接MOS管M1的源极，所述MOS管M1的源极与栅极之间连接稳压二极管ZD1，所述MOS管M1的漏极通过电阻R59、二极管D4连接所述NPN三极管Q13的基极，所述MOS管M1的漏极还通过电阻R60、二极管D3连接所述NPN三极管Q8的基极，所述NPN三极管Q8的发射极接地，所述NPN三极管Q8的集电极接MOS管M3的栅极，所述MOS管M3的源极接地，所述MOS管M3的漏极连接所述PNP三极管Q9的基极。

所述一级充电保护电路1包括7组电芯电压检测电路，每一组电芯电压检测电路为基于检测芯片R5478N218CD的电芯电压检测电路，如图2所示。

本实施例中，所述芯片U8为型号HTL6017AAJYT24-R6，结合图3、4，所述检流电阻RN1、RN3连接芯片U8的5脚。另外，所述芯片U8的23脚连接温度开关S2，芯片U8的11脚通过电阻R74、R86连接温度检测电阻RT1，如图4所示。

本实用新型的工作原理是：

一级保护由7组电芯电压检测电路完成过充电保护；二级保护由U8完成过充电，过放电保护，充放电过温、放电过流及短路检测功能。

如图3所示，充电回路：从充电器正极C+→隔离二极管(D15～D16)→保险丝(F4,F5,F7)→电池组(B+)→电池组负极(BAT-)→检流电阻(RN1,RN3)→经电阻(RC2)→充电MOS1(M7)→充电MOS2(M10)→充电器负极C-。

如图2所示，一级过充电保护由7组电芯电压检测电路检测每节电芯的电压，当检测到电芯电压高于过充电检测电压值且达到过充电延时时间时，第3脚输出低电平对应的三极管Q7A导通→Q12导通(三极管Q7A集电极通过电阻R45、二极管D1连接Q12基极)→充电MOS管M10的GS极电压被拉低0.3V左右(Q12的CE极压降)→充电MOS管M10截止→切断充电回路。

二级过充电保护由U8检测每节电芯的电压，当检测到电芯电压高于过充电检测电压值且达到过充电延时时间时，第1脚输出高电平→Q13导通(图5中Q13的基极通过CHG2接点连接图4中U8的1脚)→充电MOS1(M7)、充电MOS2(M10)的GS极电压被拉低0.3V左右(Q13的CE极压降)→充电MOS截止→切断充电回路。

如图3所示，放电回路：从电池组正极(B+)→保险丝(F4,F5,F7)→负载正极P+→负载负极(保护板P-)→放电MOS2(M8～M9)→放电MOS1(M5～M6)→检流电阻(RN1,RN3)→电池组负极(B-)。

由U8检测每节电芯的电压，当检测到电芯电压低于过放电检测电压值且达到过放电延时时间时，第3脚输出低电平三极管Q9截止(图4中U8的3脚DOUT信号输出到图5的三极管Q9发射极)→放电MOS2(M8～M9)、放电MOS1(M5～M6)的GS极电压被R64、R65电阻拉低→放电MOS截止→切断放电回路。

U8为放电过流及放电短路检测IC：

当RN1串联RN3两端的电压经R85耦合到U8的第5脚(如图3、4所示)，当检流电阻的两端电压大于U8的放电过流、短路检测电压设定值及超出放电过流、短路延时时间，U8的3脚输出低电平三极管Q9截止→放电MOS2(M8～M9)、放电MOS1(M5～M6)的GS极电压被R64、R65电阻拉低→放电MOS截止→切断放电回路，从而实现放电过流及短路功能保护。

由M1、S1等完成一级充放电过温功能；由U8,RT1等完成二级充放电过温功能；由S2、U8等完成三级放电过温保护功能：

一级充电过温保护：

当环境温度达到S1温度开关设定的温度值时，S1断开，M1导通→Q13导通→充电MOS1(M7)、充电MOS2(M10)的GS极电压被拉低0.3V左右(Q13的CE极压降)→充电MOS截止→切断充电回路,实现充电过温保护功能。

一级放电过温保护：

当环境温度达到S1温度开关设定的温度值时，S1断开，M1导通→Q8导通→M3截止→Q9截止→放电MOS2(M8～M9)、放电MOS1(M5～M6)的GS极电压被拉低0V左右→放电MOS截止→切断放电回路,实现放电过温保护功能。

二级充电过温保护：

如图4所示，由RT1(NTC)检测温度，当温度达到U8设定的温度值时，U8第1脚输出高电平→Q13导通→充电MOS1(M7)、充电MOS2(M10)的GS极电压被拉低0.3V左右(Q13的CE极压降)→充电MOS截止→切断充电回路,实现二级充电过温保护功能。

二级放电过温保护：

如图4所示，由RT1(NTC)检测温度，当温度达到U8设定的温度值时且放电电流大于1.5A以上，U8第3脚为低电平→M3截止→Q9截止→放电MOS2(M8～M9)、放电MOS1(M5～M6)的GS极电压被拉低0V左右→放电MOS截止→切断放电回路,实现二级放电过温保护功能。

三级放电过温保护：

如图4所示，当环境温度达到S2温度开关设定的温度值时，S2断开，U8第23脚为低电平→U8第3脚为低电平→M3截止→Q9截止→放电MOS2(M8～M9)、放电MOS1(M5～M6)的GS极电压被拉低0V左右→放电MOS截止→切断放电回路,实现三级放电过温保护功能。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。