一种过充电检测电路和电池保护系统技术方案

本申请实施例中提供了一种过充电检测电路，该电路包括：电流检测电路、第一比较模块和计时输出单元。本申请进一步公开了一种电池保护电路。本发明专利技术所述技术方案通过对供电回路中放电电流的下降情况进行实时检测，在放电电流速降时，及时延长过充电保护延时时间，以使电动车由于系统故障或异常高压所导致的电机向电池反向充电的能量能够完全被电池吸收，以减小瞬间短时高电压对电路的冲击，降低电压过冲导致的电路击毁的风险，提高用户的行车安全。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及微电子技术，具体地，涉及一种过充电检测电路和电池保护系统。
技术介绍
随着人们对环境问题的关注，清洁能源的应用逐渐成为环境保护中的主流话题。电动车作为节能减排的先驱，越来越受到人们的接受和欢迎。现如今，市面上常见的电动车例如电动扭扭车、电动平衡车等，主要是采用锂电池进行供电。在电动车使用时，如出现刹车操作，刹车操作会导致电机中的能量反向对电芯充电。如果反向充电时，电芯本身处于充满状态，即电芯电压接近或等于过充电保护阈值，可能导致短时间内电芯电压超过过充电保护阈值，然而，现有技术中的电池保护芯片会及时切断充电回路，这时电机中的能量会继续反向充电，产生短时间超高电压，此超高电压如果超过系统中电路的最大耐压，可能导致电路被击坏。因此，现有技术的电池保护系统容易存在电路被高压击坏的风险，不利于用户的行车安全。
技术实现思路
本申请实施例中提供了一种过充电检测电路和电池保护系统，以解决现有技术中的电池保护系统由于系统故障或异常高压导致电路被高压击坏的风险，不利于用户的行车安全的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种过充电检测电路，该电路包括：电流检测电路，检测放电电流的变化是否大于预定变化阈值，在所述放电电流的变化大于所述预定变化阈值时，输出第一逻辑电平的触发信号，在所述放电电流的变化小于所述预定变化阈值时，输出第二逻辑电平的触发信号；第一比较模块，对电源电压是否大于过充电阈值进行比较，若是，则产生有效的过充电报警信号，否则，产生无效的过充电报警信号；计时输出单元，在所述触发信号为第二逻辑电平时，在所述过充电报警信号有效且持续第一预定延迟时间后输出有效的过充电保护信号，否则，输出无效的过充电保护信号；在所述触发信号为第一逻辑电平时，在所述过充电报警信号有效且持续第二预定延迟时间后输出有效的过充电保护信号，否则，输出无效的过充电保护信号；其中，第二预定延迟时间大于第一预定延迟时间。一种电池保护系统，该系统包括：如上所述的过充电检测电路；控制电路，基于有效的过充电保护信号，产生第一充电控制信号；充电控制开关，基于所述第一充电控制信号，切断充电。本专利技术的有益效果如下：本申请所述技术方案通过对供电回路中放电电流的下降情况进行实时检测，在放电电流速降时，及时延长过充电保护延迟时间，以使电动车由于系统故障或异常高压所导致的电机向电池反向充电的能量能够完全被电池吸收，以减小瞬间短时高电压对电路的冲击，降低电压过冲导致的电路击毁的风险，提高用户的行车安全。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本专利技术所述电流检测电路的示意图；图2为本专利技术所述开关之间的相对时序关系的示意图；图3为本专利技术所述过充电检测电路的示意图；图4为本专利技术所述电池保护系统的示意图。1、第一采样单元，2、第二采样单元，3、电流检测电路，4、过充电检测电路，5、充电过流检测电路，6、过放电检测电路，7、放电过流检测电路，8、控制电路。具体实施方式为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本专利技术的核心思路是对电池保护系统中放电电流的下降率进行实时检测，在检测到放电电流速降时，及时延长电池保护系统中过充电保护的延迟时间，以减小由于系统故障或异常高压所导致的电机向电池反向充电时，瞬间高电压对电路的冲击，降低电压过冲导致的电路击毁的风险。进而，本专利技术实例中提供一种过充电检测电路和电池保护系统，在下面进行详细说明。本专利技术提供了一种过充电检测电路4，该电路包括电流检测电路3、第一比较模块和计时输出单元；具体的，如图1所示，所述电流检测电路3检测放电电流的变化是否大于预定变化阈值，在所述放电电流的变化大于所述预定变化阈值时，输出第一逻辑电平的触发信号，在所述放电电流的变化小于所述预定变化阈值时，输出第二逻辑电平的触发信号。该电流检测电路3包括：第一采样单元1、第二采样单元2、加法器和第二比较模块。所述第一采样单元1基于第一时钟控制信号周期性的采样检测端的电压得到第一采样信号，其中所述检测端的电压的大小能够反映所述放电电流的大小。所述第二采样单元2基于第二时钟控制信号周期性的采样所述检测端的电压得到第二采样信号。所述加法器将第二采样信号与预定电压值相加得到参考信号。本方案中，所述第一采样单元1包括：依次与采样检测端串联连接的第一开关K1和第一电容C1；所述第一开关K1和第一电容C1的连接点作为第一采样单元1的输出端，输出第一采样信号。所述第二采样单元2包括：依次与采样检测端串联连接的第二开关K2和第二电容C2；所述第二开关K2和第二电容C2的连接点作为第二采样单元2的输出端，输出第二采样信号；与此同时，所述第二开关K2和第二电容C2的连接点与加法器的第一输入端连接，所述加法器的第二输入端与外部参考电压源VR连接；所述加法器的输出端，输出参考信号。其中，分别用于控制第一开关K1和第二开关K2的第一时钟控制信号CK1和第二时钟控制信号CK2是两个相互存在时间间隔Ta的脉冲信号，该时间间隔Ta可以通过经验或者实际情况设定。如图2所示，CK2比CK1延迟一段时间。所述第二比较模块采用比较器com，将第一采样信号与所述参考信号进行比较，若第一采样信号大于参考信号，则表示所述放电电流的变化大于所述预定变化阈值，输出第一逻辑电平的触发信号，若第一采样信号小于第二采样信号，则表示所述放电电流的变化小于所述预定变化阈值，输出第二逻辑电平的触发信号。其中，基于所述预定电压值确定所述预定变化阈值。本方案中，所述电流检测电路进一步包括：锁存模块，基于第三时钟控制信号周期性的锁存所述第二比较模块输出的触发信号。即，周期性的将电流检测电路3的输出信号锁存为高电平的TD信号或低电平的TD信号。本方案中，所述第一时钟控制信号、第二时钟控制信号和第三时钟控制信号的周期是相同的。如图1所示，当CK1为高电平时，第一开关K1导通，将电压信号输入端的输入信号VI的电压采样到第一电容C1上，此时，第一电容C1的电压信号VC1作为第一采样信号；当CK2为高电平时，第二开关K2导通，将电压信号输入端的输入信号VI的电压采样到第二电容C2上，第二电容C2的电压信号VC2作为第二采样信号，第二采样信号通过加法器将其与一个参考电压信号VR相加，产生参考信号VCR；比较器com比较第一采样信号VC1与参考信号VCR的电压大小。比较器com的输出结果compo由上升沿触发的D触发器锁存到输出信号TD。CK1、CK2、CK3的相对时序关系如图4所示。CK3的高电平脉冲相对CK2的高电平脉冲存在一定延迟，CK2的高电平脉冲相对CK1的高电平脉冲存在一定延迟。假设CK2的高电平脉冲相对CK1的高电平脉冲延迟为Ta，则比较器com中对于输入信号VI的下降率阈值为VR/Ta。即当输入电压信号VI的下降斜率超过VR/Ta时，compo信号为高电平，被锁存到的TD信号为高电平。反之，即当输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过充电检测电路，其特征在于，该电路包括：电流检测电路，检测放电电流的变化是否大于预定变化阈值，在所述放电电流的变化大于所述预定变化阈值时，输出第一逻辑电平的触发信号，在所述放电电流的变化小于所述预定变化阈值时，输出第二逻辑电平的触发信号；第一比较模块，对电源电压是否大于过充电阈值进行比较，若是，则产生有效的过充电报警信号，否则，产生无效的过充电报警信号；计时输出单元，在所述触发信号为第二逻辑电平时，在所述过充电报警信号有效且持续第一预定延迟时间后输出有效的过充电保护信号，否则，输出无效的过充电保护信号；在所述触发信号为第一逻辑电平时，在所述过充电报警信号有效且持续第二预定延迟时间后输出有效的过充电保护信号，否则，输出无效的过充电保护信号；其中，第二预定延迟时间大于第一预定延迟时间。

【技术特征摘要】
1.一种过充电检测电路，其特征在于，该电路包括：电流检测电路，检测放电电流的变化是否大于预定变化阈值，在所述放电电流的变化大于所述预定变化阈值时，输出第一逻辑电平的触发信号，在所述放电电流的变化小于所述预定变化阈值时，输出第二逻辑电平的触发信号；第一比较模块，对电源电压是否大于过充电阈值进行比较，若是，则产生有效的过充电报警信号，否则，产生无效的过充电报警信号；计时输出单元，在所述触发信号为第二逻辑电平时，在所述过充电报警信号有效且持续第一预定延迟时间后输出有效的过充电保护信号，否则，输出无效的过充电保护信号；在所述触发信号为第一逻辑电平时，在所述过充电报警信号有效且持续第二预定延迟时间后输出有效的过充电保护信号，否则，输出无效的过充电保护信号；其中，第二预定延迟时间大于第一预定延迟时间。2.根据权利要求1所述的过充电检测电路，其特征在于，所述电流检测电路包括：第一采样单元，基于第一时钟控制信号周期性的采样检测端的电压得到第一采样信号，其中所述检测端的电压的大小能够反映所述放电电流的大小；第二采样单元，基于第二时钟控制信号周期性的采样所述检测端的电压得到第二采样信号；加法器，将第二采样信号与预定电压值相加得到参考信号；第二比较模块，将第一采样信号与所述参考信号进行比较，若第一采样信号大于参考信号，则表示所述放电电流的变化大于所述预定变化阈值，输出第一逻辑电平的触发信号，若第一采样信号小于第二采样信号，则表示所述放电电流的变化小于所述预定变化阈值，输出第二逻辑电平的触发信号；其中，基于所述预定电压值确定所述预定变化阈值。3.根据权利要求2所述的过充电检测电路，其特征在于，所述第一采样单元包括：依次与采样检测端串联连接的第一开关和第一电容；所述第一开关和第一电容的连接点作为第一采样单元的输出端，输出第一采样信号；所述第二采样单元包括：依次与采样检测端串联连接的第二开关和第二电容；所述第二开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，
申请(专利权)人：合肥中感微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34