一种新型的过温度保护电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型的过温度保护电路，包括用于检测电池温度的温度检测单元，还包括通过所述温度检测单元连接起来的充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元；其中，所述温度检测单元分别与充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元的输入端口连接，所述充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元的输出端口均连接至蓄电池的端口OTP。与现有技术相比，本实用新型专利技术仅使用2个运算放大器，有效减少元器件的使用量，使得电路结构简单，易于实现，能够有效降低生产成本，且具有可靠性高、适用范围广泛的特点，实用价值高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电路保护领域，具体地说是一种新型的过温度保护电路。
技术介绍
在锂离子电池领域中，为了保障因锂离子的特性而引起的安全以及维持其电芯使用寿命的问题，在使用锂离子电池的过程中，需要限定电池在一定的温度范围内进行充电和放电。例如，当锂离子的充电温度允许在0～45℃之间，而放电温度允许在-20℃～70℃之间，那么，要做到保护好电池包，保护板则需要根据充电与放电不同的温度要求而设定4个不同的过温度保护点。在现有技术中，存在着电路设计较为复杂，使用元件数量偏多，可靠性相对降低，成本较高等的问题。图1为目前通用的采用4个过温保护点的过温保护电路图。当需要充电时，充电信号输出端口C+输出电信号，而放电信号输出端口P+不输出电信号，通过运算放大器U1和运算放大器U2实现充电过低温和过高温保护功能，此时运算放大器U3和运算放大器U4不工作。当需要放电时，放电信号输出端口P+输出电信号，而充电信号输出端口C+不输出电信号，通过运算放大器U3和运算放大器U4实现放电过低温和过高温保护功能，此时，运算放大器U1和运算放大器U2不工作。上述方案通过4路运算放大器实现4个不同充放电不同过温保护点的设置与比较，使用的元器件较多，致使电路存在成本高，体积大等问题。
技术实现思路
针对上述现有技术，本技术要解决的技术问题是提供一种新型的过温度保护电路，通过利用电池包充放电不在同一时间进行的特性，使用2个运算放大器实现充电与放电不同的4个过温度保护点的功能。为了解决上述问题，本技术的过温度保护电路，包括用于检测电池温度的温度检测单元，还包括通过所述温度检测单元连接起来的充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元；其中，所述温度检测单元分别与充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元的输入端口连接，所述充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元的输出端口均连接至外部信号端口OTP。优选的，所述的充放电过低温保护单元包含一运算放大器U1，所述运算放大器U1的正极输入端与温度检测单元的输出端口NTC信号连接，所述运算放大器U1的负极输入端连接至由电阻R1和电阻R3组成的分压网络，并通过依次串入电阻R5和开关元件Q1接入地端，其中，所述开关元件Q1的控制端与充电信号输出端口C+信号连接；所述运算放大器U1的输出端口通过二极管D1连接至外部信号端口OTP，所述二极管D1的阳极与运算放大器U1的输出端口连接。优选的，所述的过温度保护电路结构对称。优选的，所述的充放电过高温保护单元包含一运算放大器U2，所述运算放大器U2的负极输入端与温度检测单元的输出端口NTC信号连接，所述运算放大器U2的正极输入端连接至由电阻R2和电阻R4组成的分压网络，并通过依次串入电阻R6和开关元件Q2接入地端，其中，所述开关元件Q2的控制端与放电信号输出端口P+信号连接；所述运算放大器U2的输出端口通过二极管D2连接至外部信号端口OTP，所述二极管D2的阳极与运算放大器U2的输出端口连接。优选的，所述的开关元件Q1和开关元件Q2为三极管、MOS管或继电器。与现有技术相比，本技术仅使用2个运算放大器，有效减少元器件的使用量，使得电路结构简单，易于实现，能够有效降低生产成本，且具有可靠性高、适用范围广泛的特点，实用价值高。附图说明图1 为现有技术实施的通用的过温度保护电路图。图2 为本技术实施的新型的过温度保护电路图。具体实施方式为了让本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术作进一步阐述。本技术的具体实施方式如图2所示，一种新型的过温度保护电路，包括用于检测电池温度的温度检测单元，还包括通过温度检测单元连接起来的充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元；其中，温度检测单元分别与充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元的输入端口连接，充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元的输出端口均连接至外部信号端口OTP。本实施例中，该过温度保护电路采用对称结构来实现。其中，充放电过低温保护单元包含一运算放大器U1，运算放大器U1的正极输入端与温度检测单元的输出端口NTC信号连接，运算放大器U1的负极输入端连接至由电阻R1和电阻R3组成的分压网络，并通过依次串入电阻R5和开关元件Q1接入地端，其中，开关元件Q1的控制端与充电信号输出端口C+信号连接；运算放大器U1的输出端口通过二极管D1连接至外部信号端口OTP，二极管D1的阳极与运算放大器U1的输出端口连接。充放电过高温保护单元包含一运算放大器U2，运算放大器U2的负极输入端与温度检测单元的输出端口NTC信号连接，运算放大器U2的正极输入端连接至由电阻R2和电阻R4组成的分压网络，并通过依次串入电阻R6和开关元件Q2接入地端，其中，开关元件Q2的控制端与放电信号输出端口P+信号连接；运算放大器U2的输出端口通过二极管D2连接至外部信号端口OTP，二极管D2的阳极与运算放大器U2的输出端口连接。需要说明的是，开关元件Q1和开关元件Q2为三极管、MOS管或继电器。在本具体实施例中，开关元件Q1和开关元件Q2均选用N型MOS管，两者的控制端均为栅极，分别连接至充电输出端口C+和放电信号输出端口P+。电路的具体工作原理如下：当需要进行充电时，充电输出端口C+输出电信号，使得开关元件Q1导通，电阻R3与电阻R5并联作为充电过低温比较点；此时，放电信号输出端口P+无电信号输出，开关元件Q2截止，电阻R6不起作用；电阻R4作为充电过高温比较点。当温度检测单元检测到电池温度低于预设的充电过低温比较点时，运算放大器U1输出高电平至外部信号端口OTP，执行充电过低温保护动作；当温度检测单元检测到电池温度高于预设的充电过高温比较点时，运算放大器U2输出高电平至外部信号端口OTP，执行充电过高温保护动作。从而实现充电过低温和过高温保护功能。在本实施例中，预设的充电过低温比较点为0℃，预设的充电过高温比较点为45℃。当需要进行放电时，放电输出端口P+输出电信号，使得开关元件Q2导通，电阻R4与电阻R6并联作为放电过高温比较点；此时，充电信号输出端口C+无电信号输出，开关元件Q1截止，电阻R5不起作用；电阻R3作为放电过低温比较点。当温度检测单元检测到电池温度低于预设的放电过低温比较点时，运算放大器U1输出高电平至外部信号端口OTP，执行放电过低温保护动作；当温度检测单元检测到电池温度高于预设的放电过高温比较点时，运算放大器U2输出高电平至外部信号端口OTP，执行放电过高温保护动作。从而实现放电过低温和过高温保护功能。在本实施例中，预设的放电过低温比较点为-20℃，预设的充电过高温比较点为70℃。需要说明的是，在本实施例中，比较器的供电由电池包解决。需要说明的是，在本实施例中，未详细展开进行阐述的地方，均为本领域技术人员可根据现有公知常识与实践经验来实现。以上所述为本技术的较佳实施方式，并非对本技术作任何形式上的限制。需要说明的是，在不背离本技术精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本技术作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本技术所附的权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的过温度保护电路，包括用于检测电池温度的温度检测单元，其特征在于：还包括通过所述温度检测单元连接起来的充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元；其中，所述温度检测单元分别与充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元的输入端口连接，所述充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元的输出端口均连接至外部信号端口OTP。

【技术特征摘要】
1.一种新型的过温度保护电路，包括用于检测电池温度的温度检测单元，其特征在于：还包括通过所述温度检测单元连接起来的充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元；其中，所述温度检测单元分别与充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元的输入端口连接，所述充放电过低温保护单元和充放电过高温保护单元的输出端口均连接至外部信号端口OTP。2.根据权利要求1所述的新型的过温度保护电路，其特征在于，所述的充放电过低温保护单元包含一运算放大器U1，所述运算放大器U1的正极输入端与温度检测单元的输出端口NTC信号连接，所述运算放大器U1的负极输入端连接至由电阻R1和电阻R3组成的分压网络，并通过依次串入电阻R5和开关元件Q1接入地端，其中，所述开关元件Q1的控制端与充电信号输出端口C+信号连接；所述运算放大器U1的输出端口通过二极管D1连接至外部信号端口...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵勋文，朱立湘，林军，尹志明，李润朝，
申请(专利权)人：惠州市蓝微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44