欠压保护电路及电池装置的制作方法

本实用新型涉及供电保护
技术领域：
，特别涉及一种欠压保护电路及电池装置。
背景技术：
：电池管理系统(batterymanagementsystem)是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池，主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，可用于电动汽车，电瓶车，机器人，无人机等。而电池管理系统自带的欠压保护功能会因为电池管理系统功能失效而失效；当欠压保护失效后，系统会持续耗电，直至将整个锂电池组电量完全放空，从而导致整组电池报废。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提出一种欠压保护电路及电池装置，旨在提高蓄电池的使用寿命。为实现上述目的，本实用新型提出的欠压保护电路，所述欠压保护电路包括电源输入端、电压检测电路、开关输出电路及电源输出端；所述电源输入端用于连接电池输出端，所述电压检测电路的输入端与所述电源输入端连接，所述电压检测电路的输出端与所述开关输出电路的受控端连接，所述开关输出电路的输入端与所述电源输入端连接，所述开关输出电路的输出端与所述电源输出端连接；所述电压检测电路，用于在检测到所述电源输入端的电源电压大于或者等于预设电压时，输出第一控制信号，在检测到所述电源输入端的电源电压小于所述预设电压时，输出第二控制信号；所述开关输出电路，用于根据所述第一控制信号开启，将所述电源输入端输入的电源电压输出至所述电源输出端，根据所述第二控制信号关断，切断所述电源输入端输出至所述电源输出端的电源电压。可选地，所述电压检测电路包括分压电路、开关触发电路、控制电路，所述分压电路的第一端与所述开关触发电路的输入端分别与所述电源输入端连接，所述分压电路的第二端与所述开关触发电路的受控端连接，所述开关触发电路的输出端与所述控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端为所述电压检测电路的输出端；所述分压电路，用于对所述电源输入端输入的电源电压进行调控，以输出压降信号至所述开关触发电路；所述开关触发电路，用于根据所述分压电路输出的压降信号触发所述控制电路的运行；所述控制电路，用于对所述开关触发电路输出的电压进行处理以输出高电平或者低电平。可选地，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端与所述电源输入端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地。可选地，所述开关触发电路包括第三电阻和第一三极管，所述第三电阻的第一端和所述电源输入端连接，所述第三电阻的第二端与所述第一三极管的输入端互连，所述第一三极管的受控端为所述开关触发电路的受控端，所述第一三极管的输出端为所述开关触发电路的输出端。可选地，所述控制电路包括第四电阻、第二电容及电压控制芯片，所述第四电阻的第一端为所述控制电路的输入端，所述第四电阻的第二端、第二电容的第一端和所述电压控制芯片的输入端互连，所述第二电容的第二端接地，所述电压控制芯片的输出端为所述控制电路的输出端。可选地，所述开关输出电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二三极管及第三三极管，所述第五电阻的第一端为所述开关输出电路的输入端，所述第五电阻的第二端与所述第二三极管的受控端连接，所述第二三极管的输入端与所述第六电阻的第二端连接，所述第二三极管的输出端接地，所述第六电阻的第一端、所述第七电阻的第二端和所述第三三极管的受控端互连，所述第七电阻的第一端与所述第三三极管的输入端连接，所述第三三极管的输出端与所述电源输出端连接。可选地，所述欠压保护电路还包括第一电容，所述第一电容的第一端与所述电源输入端连接，所述第一电容的第二端接地。可选地，所述欠压保护电路还包括第三电容，所述第三电容的第一端与所述电源输出端连接，所述第三电容的第二端接地。本实用新型还提出一种电池装置，所述电池装置包括蓄电池及如上所述的欠压保护电路，所述蓄电池的电池输出端与所述欠压保护电路的电源输入端连接，所述电压检测电路的输入端与所述电源输入端连接，所述电压检测电路的输出端与所述开关输出电路的受控端连接，所述开关输出电路的输入端与所述电源输入端连接，所述开关输出电路的输出端与所述电源输出端连接。本实用新型技术方案通过在欠压保护电路中设置电压检测电路及开关输出电路，为了解决蓄电池在对负载供电时电池管理系统失效后继续耗电对电池的损害，电压检测电路对连接到电池输出端的电源输入端的电源电压进行检测，此时电压检测电路内部会产生电压检测信号，与预设的电压值进行比较，在电压检测信号大于或者等于预设电压值时，在此电路中即是电源输入正常时，输出第一控制信号以控制开关输出电路导通，将所述电源输入端输入的电源电压输出至所述电源输出端，为接入的负载输出电源电压；在电压检测信号小于预设电压值时，即是电路出现欠压状况时，输出第二控制信号以控制开关输出电路关断，就切断所述电源输入端输出至所述电源输出端的电源电压，以此实现了欠压保护电路在欠压时不输出电源电压，只有在电池输出端输出的电源电压大于欠压保护值时，才开始输出电压对负载进行供电。本实用新型提高了蓄电池的使用寿命。附图说明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示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型欠压保护电路一实施例的电路结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100电压检测电路r4第四电阻200开关输出电路r5第五电阻101分压电路r6第六电阻102开关触发电路r7第七电阻103控制电路q1第一三极管c1第一电容q2第二三极管c2第二电容q3第三三极管c3第三电容u1电压控制芯片r1第一电阻vcc_in电源输入端r2第二电阻vcc_out电源输出端r3第三电阻本实用新型目的的实现、功能特点及可点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式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。需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种欠压保护电路。在本实用新型实施例中，如图1所示，该欠压保护电路包括电源输入端vcc_in、电压检测电路100、开关输出电路200及电源输出端vcc_out；所述电源输入端vcc_in用于连接电池输出端，所述电压检测电路100的输入端与所述电源输入端vcc_in连接，所述电压检测电路100的输出端与所述开关输出电路200的受控端连接，所述开关输出电路200的输入端与所述电源输入端vcc_in连接，所述开关输出电路200的输出端与所述电源输出端vcc_out连接；所述电压检测电路100，用于在检测到所述电源输入端vcc_in的电源电压大于或者等于预设电压时，输出第一控制信号，在检测到所述电源输入端vcc_in的电源电压小于所述预设电压时，输出第二控制信号；所述开关输出电路200，用于根据所述第一控制信号开启，将所述电源输入端vcc_in输入的电源电压输出至所述电源输出端vcc_out，根据所述第二控制信号关断，切断所述电源输入端vcc_in输出至所述电源输出端vcc_out的电源电压。本实施例中，电压检测电路100对检测到的电源输入端vcc_in的电源电压与预设电压进行比较，可以通过比较器电路将预设基准信号和检测到的电源电压进行比较以确定电源输入端vcc_in的电压值是否正常，也即是确定是否低于欠压保护值；或者采用微处理器将电源输入端vcc_in输入的对应电压值和阈值电压进行比较，以确定电池输出电压是否低于欠压保护值；又或者是采用稳压控制电路识别电源输入端vcc_in的电压检测信号对应的电压值是否达到其临界电压以确定电池输出电压是否低于欠压保护值，此处不限。需要说明的是，采用比较器电路将预设基准信号和检测到的电源电压进行比较，以确定电源输入端vcc_in的电压值是否正常具体是在确定电源输入端vcc_in输入的电源电压对应的电压值大于或等于预设基准信号时确定输入的电源电压高于欠压保护值，输出第一控制信号，控制开关输出电路200开启，以将所述电源输入端vcc_in输入的电源电压输出至所述电源输出端vcc_out，对负载进行供电；在确定电源输入端vcc_in输入的电源电压对应的电压值小于预设基准信号时确定输入的电源电压低于欠压保护值，输出第二控制信号，控制开关输出电路200关断，切断所述电源输入端vcc_in输出至所述电源输出端vcc_out的电源电压，以此保护蓄电池电量在欠压状况下不被耗尽。采用微处理器将电源输入端vcc_in输入的对应电压值和阈值电压进行比较，以确定电池输出电压是否低于欠压保护值具体是在确定电源输入端vcc_in输入的对应电压值大于或等于阈值电压时确定电池输出电压高于欠压保护值，输出第一控制信号，控制开关输出电路200开启，以将所述电源输入端vcc_in输入的电源电压输出至所述电源输出端vcc_out，对负载进行供电；在确定电源输入端vcc_in输入的对应电压值小于阈值电压时确定电池输出电压低于欠压保护值，输出第二控制信号，控制开关输出电路200关断，切断所述电源输入端vcc_in输出至所述电源输出端vcc_out的电源电压。采用稳压控制电路识别电源输入端vcc_in的电压检测信号对应的电压值是否达到其临界电压，以确定电池输出电压是否低于欠压保护值具体是在确定电源输入端vcc_in的电压检测信号对应的电压值大于或等于临界电压时确定电池输出电压高于欠压保护值，输出第一控制信号，控制开关输出电路200开启，以将所述电源输入端vcc_in输入的电源电压输出至所述电源输出端vcc_out，对负载进行供电；在确定电源输入端vcc_in的电压检测信号对应的电压值小于临界电压时确定电池输出电压低于欠压保护值，输出第二控制信号，控制开关输出电路200关断，切断所述电源输入端vcc_in输出至所述电源输出端vcc_out的电源电压。上述开关输出电路200可以采用三极管、mos管等电子开关实现，此处不限定。本实用新型技术方案通过在欠压保护电路中设置电压检测电路100及开关输出电路200，为了解决蓄电池在对负载供电时电池管理系统失效后继续耗电对电池的损害，电压检测电路100对连接到电池输出端的电源输入端vcc_in的电源电压进行检测，此时电压检测电路100内部会产生电压检测信号，与预设的电压值进行比较，在电压检测信号大于或者等于预设电压值时，在此电路中即是电源输入正常时，输出第一控制信号以控制开关输出电路200导通，将所述电源输入端vcc_in输入的电源电压输出至所述电源输出端vcc_out，为接入的负载输出电源电压；在电压检测信号小于预设电压值时，即是电路出现欠压状况时，输出第二控制信号以控制开关输出电路200关断，就切断所述电源输入端vcc_in输出至所述电源输出端vcc_out的电源电压，以此实现了欠压保护电路在欠压时不输出电源电压，只有在电池输出端输出的电源电压大于欠压保护值时，才开始输出电压对负载进行供电。本实用新型提高了蓄电池的使用寿命。在一实施例中，如图1所示，上述电压检测电路100包括分压电路101、开关触发电路102、控制电路103，所述分压电路101的第一端和所述开关触发电路102的输入端分别与所述电源输入端vcc_in连接，所述分压电路101的第二端与所述开关触发电路102的受控端连接，所述开关触发电路102的输出端与所述控制电路103的输入端连接，所述控制电路103的输出端为所述电压检测电路100的输出端；所述分压电路101，用于对所述电源输入端vcc_in输入的电源电压进行调控，以输出压降信号至所述开关触发电路102；所述开关触发电路102，用于根据所述分压电路101输出的压降信号触发所述控制电路103的运行；所述控制电路103，用于对所述开关触发电路102输出的电压进行处理以输出高电平或者低电平。在上述实施例中，开关触发电路102可以采用三极管、mos管等电子开关实现，此处不做限定。本实施例中，通过分压电路101对欠压保护电路的电源输入端vcc_in输入的电源电压进行分压调控，在分压电路101产生压降信号，以控制开关触发电路102的导通，再通过控制电路103对开关触发电路102输出的电压进行处理以输出高电平或者低电平。可以理解的是，控制开关触发电路102的导通具体是在分压电路101输出的压降信号大于或者等于开关触发电路102的预设电压值时，控制所述开关触发电路102导通；在分压电路101输出的压降信号小于开关触发电路102的预设电压值时，控制所述开关触发电路102关断。本实施例实现了对欠压保护电路中电源输入端vcc_in输入的电源电压进行判断。在一实施例中，上述分压电路101采用如下电路实现，所述分压电路101包括第一电阻r1和第二电阻r2，所述第一电阻r1的第一端与所述电源输入端vcc_in连接，所述第一电阻r1的第二端与所述第二电阻r2的第一端连接，所述第二电阻r2的第二端接地。可以理解的是，分压电路101中的第一电阻r1和第二电阻r2是对电源输入端vcc_in的电源电压进行分压，分压之后在电路中产生压降信号，此时产生的压降信号就可以驱动开关触发电路102导通与否。需要说明的是，上述实施例中可以通过设置第一电阻r1和第二电阻r2，以此来任意设置开关触发电路102的预设电压值，即是对电压检测电路100的预设电压值任意设置，例如预设电压值可以设置为2.5v、3v、4.5v等，此处不做限制。在一实施例中，上述开关触发电路102采用如下电路实现，所述开关触发电路102包括第三电阻r3和第一三极管q1，所述第三电阻r3的第一端和所述电源输入端vcc_in连接，所述第三电阻r3的第二端与所述第一三极管q1的输入端互连，所述第一三极管q1的受控端为所述开关触发电路102的受控端，所述第一三极管q1的输出端为所述开关触发电路102的输出端，通过开关触发电路102以控制电源电压输入至控制电路103进行处理。在一实施例中，上述控制电路103包括第四电阻r4、第二电容c2及电压控制芯片u1，所述第四电阻r4的第一端为所述控制电路103的输入端，所述第四电阻r4的第二端、第二电容c2的第一端和所述电压控制芯片u1的输入端互连，所述第二电容c2的第二端接地，所述电压控制芯片u1的输出端为所述控制电路103的输出端，通过控制电路103对开关触发电路102输出的电压进行处理以输出高电平或者低电平，可以理解的是，控制电路103输出高电平或者低电平具体是在控制电路103输出高电平时，控制所述开关输出电路200开启，在控制电路103输出低电平时，控制所述开关输出电路200关断。在一实施例中，上述开关输出电路200采用如下电路实现，所述开关输出电路200包括第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第二三极管q2及第三三极管q3，所述第五电阻r5的第一端为所述开关输出电路的输入端，所述第五电阻r5的第二端与所述第二三极管q2的受控端连接，所述第二三极管q2的输入端与所述第六电阻r6的第二端连接，所述第二三极管q2的输出端接地，所述第六电阻r6的第一端、所述第七电阻r7的第二端和所述第三三极管q3的受控端互连，所述第七电阻r7的第一端与所述第三三极管q3的输入端连接，所述第三三极管q3的输出端与所述电源输出端vcc_out连接。本实施例中，在电压检测电路100输出高电平信号时，控制所述第二三极管q2导通，第二三极管q2导通之后，控制第三三极管q3导通，此时欠压保护电路的电源输入端vcc_in与第三三极管q3之间导通，以此可以实现电源输入端vcc_in输入的电源电压输出至电源输出端vcc_out，对负载进行供电；在电压检测电路100输出低电平信号时，第二三极管q2与第三三极管q3不导通，此时欠压保护电路的电源输入端vcc_in与第三三极管q3之间被切断。本实施例实现了对电源输入端vcc_in至电源输出端vcc_out之间的接通与切断。在一实施例中，如图1所示，所述欠压保护电路还包括第一电容c1，所述第一电容c1的第一端与所述电源输入端vcc_in连接，所述第一电容c1的第二端接地，本实施例设置第一电容c1以此实现对欠压保护电路的电源输入端vcc_in输入的电源电压进行滤波处理。在一实施例中，如图1所示，所述欠压保护电路还包括第三电容c3，所述第三电容c3的第一端与所述电源输出端vcc_out连接，所述第三电容c3的第二端接地，可以理解的是，在欠压保护之后，恢复到负载所需的电压会存在迟滞现象，此处设置第三电容c3可以实现储能，以此可以防止在电源电压处于预设电压临界点时的频繁通断。本实用新型还提出一种电池装置，该电池装置包括蓄电池及如上所述的欠压保护电路，所述蓄电池的电池输出端与所述欠压保护电路的电源输入端连接，所述电压检测电路的输入端与所述电源输入端连接，所述电压检测电路的输出端与所述开关输出电路的受控端连接，所述开关输出电路的输入端与所述电源输入端连接，所述开关输出电路的输出端与所述电源输出端连接。该电池装置的具体结构参照上述实施例，由于本电池装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3