一种过流保护电路制造技术

一种过流保护电路，包括电池组、开关单元、信号采样单元、信号比较单元、逻辑电路单元及电流采样电阻。所述信号采样单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻及第一运算放大器。所述信号比较单元包括第一比较器和第二比较器。所述逻辑电路单元包括第一与门电路、第二与门电路及第三与门电路。所述信号采样单元对所述电流采样电阻的工作电流进行采样和放大并输入电压信号到信号比较单元。所述信号比较单元对输入信号进行比较处理后输出信号到所述逻辑电路单元。所述逻辑电路单元将所述电流比较单元的输出信号与脉冲信号进行逻辑判断。当过流时，逻辑电路单元输出低电平，开关单元不导通，从而起到过流保护的目的。

A over current protection circuit

An overcurrent protection circuit includes a battery pack, a switch unit, a signal sampling unit, a signal comparison unit, a logic circuit unit and a current sampling resistor. The signal sampling unit comprises a first resistance, a second resistance, a third resistance, a fourth resistance, a fifth resistance and a first operational amplifier. The signal comparison unit comprises a first comparator and a second comparator. The logic circuit unit comprises a first and a gate circuit, a second and a gate circuit, and a three and a gate circuit. The signal sampling unit samples and amplifies the working current of the current sampling resistor and inputs the voltage signal to the signal comparison unit. The signal comparison unit outputs the signal to the logic circuit unit after comparing the input signal. The logic circuit unit judges the output signal and the pulse signal of the current comparison unit logically. When overcurrent, the logic circuit unit outputs low level, and the switch unit is not connected, thus playing the purpose of overcurrent protection.

【技术实现步骤摘要】
一种过流保护电路
本技术涉及电动汽车
，尤其涉及一种过流保护电路。
技术介绍
随着电动汽车越来越普及，BMS(BatteryManagementSystem，电池管理系统)的应用越来越多，特别是在均衡的状态下，安全可靠就尤为重要。在过流的情况下，保证均衡电流大小在合理的范围内，快速反应的起到过流保护作用，能很好的避免不可控的因素存在，从而保证BMS系统的可靠性。目前的技术对于环路反馈耗时较长，通过单片机采集信号不仅成本高，而且若单片机损坏后缺少必要保护措施，难以对电动机起到快速有效的作用。鉴于此，实有必要提供一种新的过流保护电路以克服上述缺陷。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种成本低、效率高且安全性能高的过流保护电路。为了实现上述目的，本技术提供一种过流保护电路，包括电池组、开关单元及电流采样电阻；所述电池组的正极依次串联开关单元、电流采样电阻后连接所述电池组的负极；所述过流保护电路还包括信号采样单元、信号比较单元以及逻辑电路单元；所述信号采样单元的两个输入端分别与所述电流采样电阻的两端相连；所述信号比较单元与所述信号采样单元输出端相连，将所述信号采样单元输出的电压值与预设的基准电压上限值、基准电压下限值进行比较，判断所述电压值是否超出了预设的基准电压上限值或下限值，并输出比较结果，实现对是否过流的检测；所述逻辑电路单元的输入端分别与所述信号比较单元的两个输出端相连，所述逻辑电路单元的输出端与所述开关单元的一端相连；所述逻辑电路单元对所述信号比较单元的输出信号及脉冲信号进行逻辑判断，输出电压信号并控制所述开关单元是否导通。进一步地，所述信号采样单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻及第一运算放大器；其中所述第一电阻和第二电阻的一端分别作为所述信号采样单元的两个输入端，所述第五电阻作为所述信号采样单元的输出端；所述第一电阻的另一端连接所述第一运算放大器的反相输入端；所述第二电阻的另一端连接第一运算放大器的正相输入端；所述第三电阻的一端连接所述第一运算放大器的反相输入端，另一端连接所述第一运算放大器的输出端；所述第四电阻与所述第一运算放大器的正相输入端相连，另一端与第一偏置电压相连；所述第五电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端相连，另一端与所述信号比较单元的输入端相连。进一步地，所述信号比较单元包括第一比较器和第二比较器；所述第一比较器的正相输入端与所述信号采样单元的输出端相连，其反相输入端与第一基准电压相连；所述第二比较器的反相输入端与所述信号采样单元的输出端相连，其正相输入端与第二基准电压相连；所述第一基准电压为下限的基准值，若所述电压信号值低于所述第一基准电压，则被认为是发生了下限过流；所述第二基准电压为上限的基准值，若所述电压信号值高于第二基准电压，则被认为是发生了上限过流；若所述电压信号值高于所述第一基准电压，则所述第一比较器输出高电平，反之则输出低电平；若所述电压信号值低于所述第二基准电压，则所述第二比较器输出高电平，反之则输出低电平。进一步的，所述逻辑电路单元包括第一与门电路、第二与门电路及第三与门电路；所述第一与门电路的第一端与所述第一比较器的输出端相连，所述第一与门电路的第二端与脉冲信号输入端相连；所述第二与门电路第一端与所述第二比较器的输出端相连，所述第二与门电路的第二端与所述脉冲信号输入端相连；所述第三与门电路的第一端与所述第一与门电路的输出端相连，所述第三与门电路的第二端与所述第二与门电路的输出端相连；所述逻辑电路单元还包括第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第三与门电路的输出端相连，另一端与所述开关单的一端相连；当所述第一比较器输出信号为高电平且输入的脉冲信号为高电平时，所述第一与门电路输出高电平，反之输出低电平；当所述第二比较器输出信号为高电平且输入的脉冲信号为高电平时，所述第二与门电路输出高电平，反之输出低电平；所述第一与门电路的输出信号和第二与门电路的输出信号传输给所述第三与门电路；当所述第一与门电路的输出信号为高电平且第二与门电路的输出信号为高电平时，所述第三与门电路输出高电平；当所述第一与门电路的输出信号或第二与门电路的输出信号为低电平时，所述第三与门电路输出低电平。进一步地，所述开关单元为mos管开关电路，且所述mos管开关电路高电平导通；所述mos管开关电路的输入端与所述逻辑电路单元的输出端相连，当所述mos管开关电路接收到的逻辑电路单元的输出信号为高电平时，所述mos管开关电路导通，整个电路开启充放电；当所述mos管开关电路接收到的逻辑电路单元的输出信号为低电平时，所述mos管开关电路不导通，整个电路停止充放电。进一步地，所述mos管的栅极经第六电阻与第三与门的输出端相连、mos管的源极经电流采样电阻与电池组的负极相连、mos管的漏极与电池组的正极相连。相比于现有技术，所述过流保护电路能快速的完成信号的采集、过流检测及过流保护，电路简单，成本较低，安全系数高；其中所述第一运算放大器构成差分电路对主回路的电流进行精密采集，采样误差小；通过硬件的方法实现快速的过流保护响应较软件过流保护而言更为快速与可靠。【附图说明】图1为本技术提供的过流保护的电路图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。当一个元件被认为与另一个元件“相连”时，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。请参阅图1，本技术提供的一种过流保护电路100，所述过流保护电路100包括电池组10、开关单元20、信号采样单元30、信号比较单元40、逻辑电路单元50及电流采样电阻Rs。所述电池组10的一端连接所述开关单元20，其另一端连接所述电流采样电阻Rs的一端。本实施方式中，所述电池组10的正极依次串联开关单元20、电流采样电阻Rs后连接所述电池组10的负极。所述信号采样单元30的两个输入端分别与所述电流采样电阻Rs的两端相连，输出端与所述信号比较单元40相连。所述逻辑电路单元50的两个输入端分别与所述信号比较单元40的两个输出端相连，所述逻辑电路单元50的输出端与所述开关单元20的一端相连。具体的，所述信号采样单元30包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5及第一运算放大器U1，其中所述第一电阻R1和第二电阻R2的一端分别作为所述信号采样单元30的两个输入端，所述第五电阻R5作为所述信号采样单元30的输出端。所述第一电阻R1的另一端连接所述第一运算放大器U1的反相输入端。所述第二电阻R2的另一端连接第一运算放大器U1的正相输入端。所述第三电阻R3的一端连接所述第一运算放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过流保护电路，包括电池组、开关单元及电流采样电阻；所述电池组的正极依次串联开关单元、电流采样电阻后连接所述电池组的负极；所述过流保护电路还包括信号采样单元、信号比较单元以及逻辑电路单元；所述信号采样单元的两个输入端分别与所述电流采样电阻的两端相连；所述信号比较单元与所述信号采样单元输出端相连，将所述信号采样单元输出的电压值与预设的基准电压上限值、基准电压下限值进行比较，判断所述电压值是否超出了预设的基准电压上限值或下限值，并输出比较结果，实现对是否过流的检测；所述逻辑电路单元的输入端分别与所述信号比较单元的两个输出端相连，所述逻辑电路单元的输出端与所述开关单元的一端相连；所述逻辑电路单元对所述信号比较单元的输出信号及脉冲信号进行逻辑判断，输出电压信号并控制所述开关单元是否导通。

【技术特征摘要】
1.一种过流保护电路，包括电池组、开关单元及电流采样电阻；所述电池组的正极依次串联开关单元、电流采样电阻后连接所述电池组的负极；所述过流保护电路还包括信号采样单元、信号比较单元以及逻辑电路单元；所述信号采样单元的两个输入端分别与所述电流采样电阻的两端相连；所述信号比较单元与所述信号采样单元输出端相连，将所述信号采样单元输出的电压值与预设的基准电压上限值、基准电压下限值进行比较，判断所述电压值是否超出了预设的基准电压上限值或下限值，并输出比较结果，实现对是否过流的检测；所述逻辑电路单元的输入端分别与所述信号比较单元的两个输出端相连，所述逻辑电路单元的输出端与所述开关单元的一端相连；所述逻辑电路单元对所述信号比较单元的输出信号及脉冲信号进行逻辑判断，输出电压信号并控制所述开关单元是否导通。2.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于：所述信号采样单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻及第一运算放大器；其中所述第一电阻和第二电阻的一端分别作为所述信号采样单元的两个输入端，所述第五电阻作为所述信号采样单元的输出端；所述第一电阻的另一端连接所述第一运算放大器的反相输入端；所述第二电阻的另一端连接第一运算放大器的正相输入端；所述第三电阻的一端连接所述第一运算放大器的反相输入端，另一端连接所述第一运算放大器的输出端；所述第四电阻与所述第一运算放大器的正相输入端相连，另一端与第一偏置电压相连；所述第五电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端相连，另一端与所述信号比较单元的输入端相连。3.如权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于：所述信号比较单元包括第一比较器和第二比较器；所述第一比较器的正相输入端与所述信号采样单元的输出端相连，其反相输入端与第一基准电压相连；所述第二比较器的反相输入端与所述信号采样单元的输出端相连，其正相输入端与第二基准电压相连；所述第一基准电压为下限的基准值，若所述电压信号值低于所述第一基准电压，则被认为是发生了下限过流；所述第二基准电压为上限的基准值，若所述电压信号值高于第二基准电压，则被认为是发生了上限过流；若所述电压信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雄，陈贵华，饶睦敏，李瑶，
申请(专利权)人：深圳市沃特玛电池有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44