一种电池组供电欠压保护电路的制作方法

本实用新型涉及电池组控制技术领域，尤其涉及一种电池组供电欠压保护电路。

背景技术：

随着智能化产业的蓬勃发展，使用太阳能的设备越来越多。而使用太阳能的设备与电池充电管理系统配合使用，而部分电池充电管理系统中的电池充电管理芯片需要检测电池组有输出电压，识别到电池组后才给予充电。现有技术中，当电池组触发欠压保护而又未能及时自动断开电池组的负载输出连接，导致电池充电管理芯片无法正常识别到电池组而无法进行充电。当进入此种状态中，电池组长期处于欠压状态，导致电池组发生永久性损坏，同时也会导致整个电池充电管理系统无法正常工作，最终导致整个太阳能设备瘫痪，无法自动恢复正常工作。此外，现有的电池欠压保护电路只能兼容一种电池类型，一个电池类型要更换一个欠压检测电路，电路结构复杂，且浪费资源和人力。因此，发明一种电池组供电欠压保护电路成为该领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电池组供电欠压保护电路。

本实用新型公开了一种电池组供电欠压保护电路，包括电压检测模块、分压模块、开关控制模块、稳压模块、切换开关单元及输出负载；电池组分别与所述电压检测模块、所述分压模块、所述开关控制模块及所述输出负载电连接；所述电压检测模块分别与所述分压模块、所述稳压模块、所述切换开关单元及所述开关控制模块电连接，所述输出负载分别与所述分压模块及所述开关控制模块电连接；所述稳压模块分别与所述电池组、所述分压模块及所述电压检测模块电连接；所述分压模块包括第一分压单元及第二分压单元；所述切换开关单元分别与所述第一分压单元及所述第二分压单元电连接；所述切换开关单元用于切换所述第一分压单元及所述第二分压单元以匹配不同类型的电池组；所述电压检测模块用于实时监测所述电池组的工作电压；所述分压模块用于实现对所述电池组欠压保护值的调节；所述开关控制模块用于在所述电压检测模块输出的工作电压小于预设阈值时关闭输出到所述输出负载的电压。

优选地，所述分压模块还包括第三分压单元；所述第三分压单元分别与所述第一分压单元、第二分压单元、所述电池组的正极及所述输出负载的正极及所述切换开关单元电连接。

优选地，所述切换开关单元包括切换开关及第一电阻；所述切换开关分别与所述第一分压单元、第二分压单元、所述第一电阻的第一端及所述电压检测模块电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述电池组的负极及所述开关控制模块电连接。

优选地，所述第一分压单元包括第二电阻；所述第二电阻的第一端分别与所述电池组的正极、所述输出负载的正极及所述第二分压单元电连接，所述第二电阻的第二端与所述切换开关电连接。

优选地，所述第二分压单元包括第三电阻；所述第三电阻的第一端分别与所述电池组的正极、所述输出负载的正极及所述第一分压单元电连接，所述第二电阻的第二端与所述切换开关电连接。

优选地，所述开关控制模块包括第一n沟道开关mos管；所述第一n沟道开关mos管的源极与所述电池组的负极电连接，所述第一n沟道开关mos管的栅极与所述电压检测模块的输出端电连接，所述第一n沟道开关mos管的漏极所述输出负载的负极电连接。

优选地，所述电压检测模块为电压检测集成芯片，型号为cn303。

优选地，所述稳压模块为三端低压差线性稳压器，型号为me6209a50m3g。

本实用新型的一种电池组供电欠压保护电路具有如下有益效果，本实用新型公开的一种电池组供电欠压保护电路包括：电压检测模块、分压模块、开关控制模块、稳压模块、切换开关单元及输出负载；电池组分别与所述电压检测模块、所述分压模块、所述开关控制模块及所述输出负载电连接；所述电压检测模块分别与所述分压模块、所述稳压模块、所述切换开关单元及所述开关控制模块电连接，所述输出负载分别与所述分压模块及所述开关控制模块电连接；所述稳压模块分别与所述电池组、所述分压模块及所述电压检测模块电连接；所述分压模块包括第一分压单元及第二分压单元；所述切换开关单元分别与所述第一分压单元及所述第二分压单元电连接；所述切换开关单元用于切换所述第一分压单元及所述第二分压单元以匹配不同类型的电池组；所述电压检测模块用于实时监测所述电池组的工作电压；所述分压模块用于实现对所述电池组欠压保护值的调节；所述开关控制模块用于在所述电压检测模块输出的工作电压小于预设阈值时关闭输出到所述输出负载的电压。因此，本实用新型能够监测电池组的欠压状态，并在电池组欠压时自动断开电池组的负载输出连接，使用方便，性能稳定、占用pcb面积小；此外，本实用新型依据欠压检测的电池组的类型，在不改变原电路结构的基础上匹配不同的分压单元进行检测，操作便捷、结构简单及成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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附图：

图1是本实用新型较佳实施例的一种电池组供电欠压保护电路的原理框图；

图2是本实用新型另一较佳实施例的一种电池组供电欠压保护电路的原理框图；

图3是本实用新型较佳实施例的一种电池组供电欠压保护电路的电路图；

图4是本实用新型较佳实施例的一种电池组供电欠压保护电路的电压检测模块的控制原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型较佳实施例的如图1及图2所示，包括电压检测模块1、分压模块2、开关控制模块3、稳压模块4、切换开关单元5及输出负载6；电池组a分别与所述电压检测模块1、所述分压模块2、所述开关控制模块3及所述输出负载6电连接；所述电压检测模块1分别与所述分压模块2、所述稳压模块4、所述切换开关单元5及所述开关控制模块3电连接，所述输出负载6分别与所述分压模块2及所述开关控制模块3电连接；所述稳压模块分4别与所述电池组a、所述分压模块2及所述电压检测模块1电连接；所述分压模块2包括第一分压单元21及第二分压单元22；所述切换开关单元5分别与所述第一分压单元21及所述第二分压单元22电连接；所述切换开关单元5用于切换所述第一分压单元21及所述第二分压单元22以匹配不同类型的电池组；所述电压检测模块1用于实时监测所述电池组a的工作电压；所述分压模块2用于实现对所述电池组欠压保护值的调节；所述开关控制模块3用于在所述电压检测模块1输出的工作电压小于预设阈值时关闭输出到所述输出负载6的电压。因此，本实用新型能够监测电池组的欠压状态，并在电池组欠压时自动断开电池组的负载输出连接，使用方便，性能稳定、占用pcb面积小；此外，本实用新型依据欠压检测的电池组的类型，在不改变原电路结构的基础上匹配不同的分压单元进行检测，操作便捷、结构简单及成本低廉。

在一个优选地实施例中，本实用新型能够在电池组a处于欠压状态时，关闭电池组a输出，并且能令相关的电池充电管理芯片进行充电，避免了电池组长期处于欠压状态，保护电池，延长电池使用寿命。

优选地，所述分压模块2还包括第三分压单元23；所述第三分压单元23分别与所述第一分压单元21、第二分压单元22、所述电池组a的正极及所述输出负载6的正极及所述切换开关单元5电连接。在另一个优选地实施例中，所述分压模块2还包括第四分压单元及第五分压单元。所述第四分压单元及第五分压单元均与所述第三分压单元及所述切换开关单元电连接。

优选地，请参阅图3，所述第三分压单元包括第四电阻r3；所述第四分压单元包括第五电阻r4；所述第五分压单元包括第六电阻r5。所述第四电阻r3、所述第五电阻r4及所述第六电阻r5均用于与所述切换开关单元5中的所述电阻配合，实现对不同类型电池组的分压检测匹配。

优选地，所述切换开关单元5包括切换开关sw1及第一电阻r6；所述切换开关分sw1别与所述第一分压单元21、第二分压单元22、所述第一电阻r6的第一端及所述电压检测模块1电连接，所述第一电阻r6的第二端分别与所述电池组a的负极及所述开关控制模块3电连接。

优选地，所述第一分压单元21包括第二电阻r1；所述第二电阻r1的第一端分别与所述电池组a的正极、所述输出负载6的正极及所述第二分压单元22电连接，所述第二电阻r1的第二端与所述切换开关sw1电连接。

优选地，所述第二分压单元22包括第三电阻r2；所述第三电阻r2的第一端分别与所述电池组a的正极、所述输出负载6的正极及所述第一分压单元21电连接，所述第二电阻r1的第二端与所述切换开关sw1电连接。

优选地，所述开关控制模块3包括第一n沟道开关mos管q1；所述第一n沟道开关mos管q1的源极与所述电池组a的负极电连接，所述第一n沟道开关mos管q1的栅极与所述电压检测模块1的输出端电连接，所述第一n沟道开关mos管的漏极所述输出负载6的负极电连接。在另一个优选地实施例中，还可以设置第二n沟道开关mos管并联连接与所述第一n沟道开关mos管q1并联电连接，目的是为了降低本实用新型所述的电池组供电欠压保护电路的输入端与输出端之间的压差。

优选地，所述电压检测模块1为电压检测集成芯片u2，型号为cn303。可以理解的是，cn303电压检测集成芯片u2内部有高精度电压比较器，检测电压阈值精度为±2％，比较器迟滞为7.5％，迟滞用于消除由于被检测电压的扰动或者由于负载突变导致的电压不稳定而引起的检测输出紊乱。在一种实施例中，cn303电压检测集成芯片u2的输入端in1通过第一电阻r6及第二电阻r1检测电压。当输入端in1电压高于电压检测集成芯片u2内部的比较器的上升阈值fth1时，cn303电压检测集成芯片u2的输出端out1输出高电平，则所述第一n沟道开关mos管q1转为导通状态；当输入端in1电压低于电压检测集成芯片u2内部的比较器的下降阈值vfth1时，cn303电压检测集成芯片u2的输出端out1输出低电平,则所述第一n沟道开关mos管q1转为截止状态，彻底断开电池组1与所述输出负载5的连接。在本实施例中，通过切换所述第一分压单元、所述第二分压单元或所述第三分压单元，或者通过多个本实施例所述的分压单元的组合与所述切换开关单元中的电阻r6形成不同的分压，从而实现对电池组欠压保护值的调节，以实现多种不同类型电池组的支持。

优选地，本实施例的所述电池组a的接入类型包括但不限于12v铅酸电池、2串7.4v锂离子电池组、3串11.1v锂离子电池组、4串14.8v锂离子电池组及4串12.8v磷酸铁锂电池组。因此本实用新型兼容性强，结构简单且成本低廉。

具体地，在一个优选地实施例中，请参阅图4，本实施例的所述电池组欠压保护值为电池组欠压保护解除恢复值其中in1上升阈值fth1＝1.211v，in1下降阈值vfth1＝1.12v。其中，rx为分压模块中所述第二电阻r1、所述第三电阻r2、所述第四电阻r3、所述第五电阻r4及所述第六电阻r5电阻的阻值。

优选地，所述稳压模块6为三端低压差线性稳压器u1，型号为me6209a50m3g。可以理解的是，me6209a50m3g三端低压差线性稳压器u1具有超低功耗3ua、低压降80mv特点，更适合用于带有电池组的本实施例。本实施例中，因me6209a50m3g三端低压差线性稳压器的最大输入电压为18v，因此电池组的最大电压应小于18v。在另一个优选地实施例中，所述稳压模块6中的芯片型号可根据需要设置，在此不作具体限定。

综上所述，本实用新型所提供的一种电池组供电欠压保护电路中，所述切换开关单元5用于切换所述第一分压单元21及所述第二分压单元22以匹配不同类型的电池组；所述电压检测模块1用于实时监测所述电池组a的工作电压；所述分压模块2用于实现对所述电池组欠压保护值的调节；所述开关控制模块3用于在所述电压检测模块1输出的工作电压小于预设阈值时关闭输出到所述输出负载6的电压。因此，本实用新型能够监测电池组的欠压状态，并在电池组欠压时自动断开电池组的负载输出连接，使用方便，性能稳定、占用pcb面积小；此外，本实用新型依据欠压检测的电池组的类型，在不改变原电路结构的基础上匹配不同的分压单元进行检测，操作便捷、结构简单及成本低廉。

以上对本实用新型所提供的一种电池组供电欠压保护电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。不应理解为对本实用新型的限制。