一种电动车车载锂电池组的放电电流硬件保护电路制造技术

本发明专利技术适用于电池保护，提供了一种电动车车载锂电池组的放电电流硬件保护电路，包括：信号采样单元，用于对电动车的负载电流进行采样，并将所述采样电流转化为采样电压后输出；检测单元，用于在检测到采样电压达到预设的阈值时，输出高电平信号；硬件保护单元，用于检测到高电平信号后，切断锂电池组和车辆负载的连接。本发明专利技术能够保证当车辆的锂电池组出现如短路或者过流的情况时，硬件保护单元能及时响应，自动切断锂电池组与车辆负载的连接，进一步地，检测单元中正反馈的引入，使得输出信号比较稳定，一旦检测单元锁定锂电池组出现异常即输出高电平，即使电流波动也不会有影响，输出的信号仍然不变，除非使用软件解锁方能使输出信号改变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电动车电池
，尤其涉及一种电动车车载锂电池组的放电电流硬件保护电路。
技术介绍
近年来，传统内燃机汽车所造成的环境问题和石油资源紧缺使人们将视野投向了新能源汽车。纯电动汽车以其能真正实现“零排放”而成为电动汽车的重要发展方向。锂离子电池凭借其优良的性能，成为了新一代电动汽车的理想动力源。但是，锂电池电动车的广泛应用也存在着一些问题，比如电池放电过流，短路等，都会导致电池寿命大大缩短；因此锂电池在使用过程中，必须实时监控，遇到异常情况时，及时处理，将电池伤害降到最低。传统的方案中，CPU实时监测电池放电电流，若达到一定程度，则认为是过流或者短路，此时CPU断开放电开关，以起到保护电池的作用；但是使用此种方案有两个缺陷：一：响应速度慢，若CPU此时正在处理其他事情，则不能够及时响应，导致电池受到伤害；二：可靠性低，若软件异常，则无法起到保护作用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种电动车车载锂电池组的放电电流硬件保护电路，旨在现有技术使用CPU进行电池放电监控时响应速度慢，可靠性低的问题。本专利技术是这样实现的，一种电动车车载锂电池组的放电电流硬件保护电路，包括：信号采样单元，用于对电动车的负载电流进行采样，并将所述采样电流转化为采样电压后输出；检测单元，与所述信号采样单元相连接，用于在检测到所述采样电压达到预设的阈值时，输出高电平信号；硬件保护单元，用于检测到所述高电平信号后，切断锂电池组和车辆负载的连接。进一步地，所述信号采样单元包括串联在车辆负载中的采样电阻；以Il表示所述负载电流，R0表示所述采样电阻，Vout表示所述采样电压，则：Vout＝Il*R0。进一步地，所述检测单元包括短路检测单元和过流检测单元；所述短路检测单元，分别与所述信号采样单元和所述硬件保护单元相连接，用于在检测到所述采样电压达到预设的短路电压阈值时，输出第一高电平信号；所述过流检测单元，分别与所述信号采样单元和所述硬件保护单元相连接，用于在检测到所述采样电压达到预设的过流电压阈值时，输出第二高电平信号。进一步地，所述放电电流硬件保护电路还包括故障恢复单元；所述故障恢复单元，与所述过流检测单元连接，用于在检测到所述第二高电平信号后开始计时，在达到预设的时间阈值后，输出恢复信号用于控制所述过流检测单元输出供电信号；所述硬件保护单元在检测到所述供电信号后，导通所述锂电池组和所述车辆负载的连接，所述锂电池组向所述车辆负载供电。进一步地，所述短路检测单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一比较器、第一电源、第一二极管、第二二极管和第一电容；所述信号采样单元的第一输出端通过所述第一电阻接入所述第一比较器的反相输入端；所述信号采样单元的第二输出端通过所述第三电阻接入所述第一比较器的同相输入端；所述第一电源通过所述第二电阻接入所述第一比较器的反相输入端；所述第一电容的第一端接地，所述第一电容的第二端接入所述第一比较器的同相输入端；所述第一二极管的正极连接所述第一比较器的输出端，所述第一二极管的负极连接所述硬件保护单元的输入端；所述第二二极管的正极通过所述第四电阻连接所述第一比较器的输出端，所述第二二极管的负极连接所述第一比较器的同相输入端。进一步地，所述过流检测单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二电源、第二比较器、第三二极管、第四二极管和第二电容；所述信号采样单元的第一输出端通过所述第五电阻接入所述第二比较器的反相输入端；所述信号采样单元的第二输出端通过所述第七电阻接入所述第二比较器的同相输入端；所述第二电源通过所述第六电阻接入所述第二比较器的反相输入端；所述第二电容的第一端接地，所述第二电容的第二端接入所述第二比较器的同相输入端；所述第三二极管的正极连接所述第二比较器的输出端，所述第三二极管的负极连接所述硬件保护单元的输入端；所述第四二极管的正极通过所述第八电阻连接所述第二比较器的输出端，所述第四二极管的负极连接所述第二比较器的同相输入端。进一步地，所述故障恢复单元包括处理器、第九电阻、第十电阻和第六场效应晶体管；所述处理器的输入端连接所述第二比较器的输出端，所述处理器输出端通过所述第九电阻连接至所述第六场效应晶体管的栅极；所述第十电阻的第一端连接所述第六场效应晶体管的栅极，所述第十电阻的第二端接地；所述第六场效应晶体管的源极接地，所述第六场效应晶体管的漏极通过所述第八电阻的连接到所述第二比较器的输出端。进一步地，所述第六场效应晶体管为N沟道MOS管。进一步地，所述硬件保护单元包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第三场效应晶体管、第四场效应晶体管、第五场效应晶体管、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第三电源；所述第一场效应晶体管的栅极连接所述检测单元的输出端，所述第一场效应晶体管的漏极连接所述第二场效应晶体管的栅极，所述第一场效应晶体管的源极接地；所述第十一电阻的第一端连接所述第一场效应晶体管的漏极，所述第十一电阻的第二端接地；所述第三电源通过所述第十二电阻连接至所述第二场效应晶体管的漏极，所述第二场效应晶体管的源极接地；所述第三场效应晶体管的漏极通过所述第十三电阻连接所述第三电源，所述第三场效应晶体管的栅极连接所述第二场效应晶体管的漏极，所述第三场效应晶体管的源极连接所述第四场效应晶体管的漏极；所述第四场效应晶体管的栅极连接所述第二场效应晶体管的漏极，所述第四场效应晶体管的源极接地；所述第五场效应晶体管的栅极连接所述第三场效应晶体管的源极，所述第五场效应晶体管的漏极连接所述锂电池组的负端，所述第五场效应晶体管的源极连接所述车辆负载的负载地端。进一步地，所述第一场效应晶体管、所述第二场效应晶体管、所述第三场效应晶体管和所述第五场效应晶体管均为N沟道MOS管，所述第四场效应晶体管为P沟道MOS管。本专利技术与现有技术相比，有益效果在于：本专利技术能够保证当车辆的锂电池组出现如短路或者过流的情况时，硬件保护单元能及时响应，自动切断锂电池组与车辆负载的连接，而不受CPU软件控制，能够实时的保护电池；即使CPU软件出现异常，仍然不受影响。进一步地，检测单元中正反馈的引入，使得输出信号比较稳定，一旦检测单元锁定锂电池组出现异常即输出高电平，即使电流波动也不会有影响，输出的信号仍然不变，除非使用软件解锁方能使输出信号改变，通过本专利技术能够大大提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车车载锂电池组的放电电流硬件保护电路，其特征在于，所述放电电流硬件保护电路包括：信号采样单元，用于对电动车的负载电流进行采样，并将所述采样电流转化为采样电压后输出；检测单元，与所述信号采样单元相连接，用于在检测到所述采样电压达到预设的阈值时，输出高电平信号；硬件保护单元，用于检测到所述高电平信号后，切断锂电池组和车辆负载的连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动车车载锂电池组的放电电流硬件保护电路，其特征在于，所述
放电电流硬件保护电路包括：
信号采样单元，用于对电动车的负载电流进行采样，并将所述采样电流转
化为采样电压后输出；
检测单元，与所述信号采样单元相连接，用于在检测到所述采样电压达到
预设的阈值时，输出高电平信号；
硬件保护单元，用于检测到所述高电平信号后，切断锂电池组和车辆负载
的连接。
2.如权利要求1所述的放电电流硬件保护电路，其特征在于，所述信号采
样单元包括串联在车辆负载中的采样电阻；
以Il表示所述负载电流，R0表示所述采样电阻，Vout表示所述采样电压，
则：Vout＝Il*R0。
3.如权利要求1所述的放电电流硬件保护电路，其特征在于，所述检测单
元包括短路检测单元和过流检测单元；
所述短路检测单元，分别与所述信号采样单元和所述硬件保护单元相连接，
用于在检测到所述采样电压达到预设的短路电压阈值时，输出第一高电平信号；
所述过流检测单元，分别与所述信号采样单元和所述硬件保护单元相连接，
用于在检测到所述采样电压达到预设的过流电压阈值时，输出第二高电平信号。
4.如权利要求3所述的放电电流硬件保护电路，其特征在于，所述放电电
流硬件保护电路还包括故障恢复单元；
所述故障恢复单元，与所述过流检测单元连接，用于在检测到所述第二高
电平信号后开始计时，在达到预设的时间阈值后，输出恢复信号用于控制所述
过流检测单元输出供电信号；
所述硬件保护单元在检测到所述供电信号后，导通所述锂电池组和所述车
辆负载的连接，所述锂电池组向所述车辆负载供电。
5.如权利要求3所述的放电电流硬件保护电路，其特征在于，所述短路检
测单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一比较器、第一电
源、第一二极管、第二二极管和第一电容；
所述信号采样单元的第一输出端通过所述第一电阻接入所述第一比较器的
反相输入端；所述信号采样单元的第二输出端通过所述第三电阻接入所述第一
比较器的同相输入端；所述第一电源通过所述第二电阻接入所述第一比较器的
反相输入端；所述第一电容的第一端接地，所述第一电容的第二端接入所述第
一比较器的同相输入端；所述第一二极管的正极连接所述第一比较器的输出端，
所述第一二极管的负极连接所述硬件保护单元的输入端；所述第二二极管的正
极通过所述第四电阻连接所述第一比较器的输出端，所述第二二极管的负极连
接所述第一比较器的同相输入端。
6.如权利要求4所述的放电电流硬件保护电路，其特征在于，所述过流检
测单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二电源、第二比较
器、第三二极管、第四二极管和第二电容；
所述信号采样单元的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱靖，
申请(专利权)人：深圳市清友能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44