电池过流保护电路及电池过流保护方法技术

本发明专利技术公开了一种电池过流保护电路，其包括：一级采样锁定单元将电路电流大小采样锁定并传递给分压保护单元；分压保护单元在电路电流增大时对电路进行分压保护；二级采样锁定单元将分压保护单元分压后的电路电流大小采样锁定并传递给判断控制单元；判断控制单元根据分压保护单元分压后的电路电流大小进行控制，断开电路主回路或延时解除分压保护单元的分压保护状态。与现有技术相比，本发明专利技术在电路电流增大时，对电路先分压保护，再判断原因，并根据原因采取切断电路或延时解除分压保护等相应的措施，保证系统不受外界电流脉冲等影响而出现误切断操作，显著提高了系统的稳定性。此外，本发明专利技术还公开了一种电池过流保护方法。

Battery overcurrent protection circuit and battery overcurrent protection method

The invention discloses a battery over-current protection circuit, which comprises: a sampling circuit of current sampling size of the locking unit will lock and transfer it to the partial pressure protection unit; pressure protection unit in circuit current increases the circuit voltage protection; two stage sampling circuit of current size will be divided into locking unit voltage protection unit after the pressure sampling and transfer to determine the lock control unit; the control unit control circuit according to the judgment of the current size of the partial pressure of the protection unit after the voltage division, disconnect circuit or delay release pressure protection unit pressure protection. Compared with the prior art, the invention in the circuit current increases, the first partial pressure protection circuit, and then determine the cause, and take off the circuit or delay lifting pressure protection and the corresponding measures according to the reasons, to ensure the system from outside the current pulse and cutting operation error, improve the stability of the system. In addition, the invention also discloses a battery overcurrent protection method.

【技术实现步骤摘要】
电池过流保护电路及电池过流保护方法
本专利技术属于锂电子
，更具体地说，本专利技术涉及一种电池过流保护电路及一种电池过流保护方法。
技术介绍
当今社会不可再生能源日益紧缺，不可再生能源造成的环境污染越来越严重。因此，各种新能源、尤其是锂电池领域的技术发展越来越迅速。然而，随着锂电池广泛应用于各行业领域，不同领域多变的环境因素以及为适应需求而变得越来越复杂的电池系统带来了许多新的问题。其中，安全问题无疑是首先需要解决的。而在锂电池的各类安全问题中，电池短路是发生频率最高，造成影响最严重的问题之一。目前，虽然电池短路保护装置有各式各样的保护方法，但这些保护方法几乎都是当电流达到预先设定值时切断电路，如果遇到由于雷击等原因导致出现的短时间的电流脉冲，短路保护装置无法进行区分，就会当作短路处理，切断电路，影响系统正常工作。有鉴于此，有必要提供一种电池过流保护电路，其能够辨别电流增大产生的原因，并根据原因采取相应的保护措施，具有较高的稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种稳定性高的电池过流保护电路，并提供相应的电池过流保护方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种电池过流保护电路，其包括一级采样锁定单元、分压保护单元、二级采样锁定单元和判断控制单元；一级采样锁定单元将电路电流大小采样锁定并传递给分压保护单元；分压保护单元在电路电流增大时对电路进行分压保护；二级采样锁定单元将分压保护单元分压后的电路电流大小采样锁定并传递给判断控制单元；判断控制单元根据分压保护单元分压后的电路电流大小进行控制，断开电路主回路或延时解除分压保护单元的分压保护状态。作为本专利技术电池过流保护电路的一种改进，所述一级采样锁定单元包括分流模块、放大模块、比较模块和锁定模块；分流模块将待采样电流转换为电压信号并输出；放大模块将所述分流模块输出的电压信号放大并输出；比较模块将所述放大模块输出的电压信号与预设电平比较，输出相应的高低电平；锁定模块将所述比较模块输出的高低电平锁定，使得当待采样电流变化时所述比较模块输出的高低电平保持不变；所述二级采样锁定单元的结构与所述一级采样锁定单元的结构相同。作为本专利技术电池过流保护电路的一种改进，所述分流模块包括分流器，所述放大模块包括运算放大器，所述比较模块包括比较器，所述锁定模块包括三极管。作为本专利技术电池过流保护电路的一种改进，所述分压保护单元包括并联的常规电流支路和大电流分压支路，当分压保护单元处于分压保护状态时电流流经大电流分压支路。作为本专利技术电池过流保护电路的一种改进，所述一级采样锁定单元与所述分压保护单元串联在电路主回路中，所述二级采样锁定单元串联在所述分压保护单元的大电流分压支路中。作为本专利技术电池过流保护电路的一种改进，所述分压保护单元还包括辅助电路，辅助电路包括三极管；所述常规电流支路包括开关MOS管；所述大电流分压支路包括功率电阻和开关MOS管。作为本专利技术电池过流保护电路的一种改进，所述判断控制单元与所述一级采样锁定单元、所述二级采样锁定单元以及所述分压保护单元相连接。作为本专利技术电池过流保护电路的一种改进，所述判断控制单元包括：短路断路模块，能够切断电路主回路；电流脉冲延时复位模块，包括能够延缓电平变化的延时电路以及能够解除一级采样锁定单元、二级采样锁定单元的输出锁定状态和分压保护单元的分压保护状态的复位电路。作为本专利技术电池过流保护电路的一种改进，所述短路断路模块包括开关MOS管，所述延时电路包括电容，所述复位电路包括三极管。为了实现上述专利技术目的，本专利技术还提供了一种电池过流保护方法，其包括以下步骤：步骤一，对电路电流进行采样或测量；步骤二，根据步骤一中的采样或测量结果判断是否对电路进行保护；步骤三，若是，对电路进行分压保护；步骤四，对步骤三中的分压保护后的电路电流进行采样或测量；步骤五，根据步骤四中的采样或测量结果判断电路过流原因；步骤六，根据步骤五中的过流原因，切断电路或延时后解除电路的分压保护状态。作为本专利技术电池过流保护方法的一种改进，所述步骤一具体为，通过分流器对电路电流进行采样或测量。作为本专利技术电池过流保护方法的一种改进，步骤二具体为，根据步骤一中的采样或测量结果判断电路电流是否增大，若是，对电路进行保护。作为本专利技术电池过流保护方法的一种改进，所述步骤二中判断电路电流是否增大，是将步骤一中的采样或测量结果转换为电压信号后，与预设电平进行比较来判断电路电流是否增大。作为本专利技术电池过流保护方法的一种改进，所述步骤二中对电路进行保护，是将电路切换至保护支路中进行保护。作为本专利技术电池过流保护方法的一种改进，所述步骤三具体为，若是，将电路切换至保护支路，通过电阻进行分压保护。作为本专利技术电池过流保护方法的一种改进，所述步骤四具体为，通过分流器对分压保护后的电路电流进行采样或测量。作为本专利技术电池过流保护方法的一种改进，所述步骤五具体为，根据步骤四中的采样或测量结果判断电路电流大小，进而判断电路过流原因。作为本专利技术电池过流保护方法的一种改进，所述步骤五中判断电路电流大小，是将步骤四中的采样或测量结果转换为电压信号，与预设电平进行比较来判断电路电流大小。作为本专利技术电池过流保护方法的一种改进，所述步骤五中判断电路过流原因为按以下方式判断电路过流原因：若电路电流较小，过流原因为电路发生短路；若电路电流较大，过流原因为电路引入大电流脉冲。作为本专利技术电池过流保护方法的一种改进，所述步骤六具体为：若过流原因为电路发生短路，切断电路；若过流原因为电路引入大电流脉冲，延时后解除电路的分压保护状态。与现有技术相比，本专利技术电池过流保护方法及电池过流保护电路具有以下技术效果：当电路电流增大时，先对电路采取分压保护，再判断导致电流增大的原因，并根据不同的原因采取切断电路或延时解除分压保护等相应的措施，在保护系统电路安全的同时，保证系统不受外界电流脉冲等影响而出现误切断操作，显著提高了系统的稳定性。附图说明下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术电池过流保护电路、电池过流保护方法及其有益技术效果进行详细说明。图1为本专利技术电池过流保护电路的结构示意图。图2为本专利技术电池过流保护电路的电路图。图3为本专利技术电池过流保护电路的一级采样锁定单元的电路图。图4为本专利技术电池过流保护电路的二级采样锁定单元的电路图。图5为本专利技术电池过流保护电路的分压保护单元和判断控制单元的短路断路模块的电路图。图6为本专利技术电池过流保护电路的判断控制单元的电路图。图7为本专利技术电池过流保护方法的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。本专利技术的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的表述是基于附图所示的方位或位置关系，并不是指示或暗示所描述的装置或元件必须具有的特定安装和操作方位，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术的描述中，高低电平是基于电路图中上拉或下拉电压实现的，并不是指示或暗示所描述的电平具有特定的电位，因此不能理解为对本专利技术的限制。请参照图1所示，本专利技术电池过流保护电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池过流保护电路，其特征在于：所述电池过流保护电路包括一级采样锁定单元、分压保护单元、二级采样锁定单元和判断控制单元；一级采样锁定单元将电路电流大小采样锁定并传递给分压保护单元；分压保护单元在电路电流增大时对电路进行分压保护；二级采样锁定单元将分压保护单元分压后的电路电流大小采样锁定并传递给判断控制单元；判断控制单元根据分压保护单元分压后的电路电流大小进行控制，断开电路主回路或延时解除分压保护单元的分压保护状态。

【技术特征摘要】
1.一种电池过流保护电路，其特征在于：所述电池过流保护电路包括一级采样锁定单元、分压保护单元、二级采样锁定单元和判断控制单元；一级采样锁定单元将电路电流大小采样锁定并传递给分压保护单元；分压保护单元在电路电流增大时对电路进行分压保护；二级采样锁定单元将分压保护单元分压后的电路电流大小采样锁定并传递给判断控制单元；判断控制单元根据分压保护单元分压后的电路电流大小进行控制，断开电路主回路或延时解除分压保护单元的分压保护状态。2.根据权利要求1所述的电池过流保护电路，其特征在于：所述一级采样锁定单元包括分流模块、放大模块、比较模块和锁定模块；分流模块将待采样电流转换为电压信号并输出；放大模块将所述分流模块输出的电压信号放大并输出；比较模块将所述放大模块输出的电压信号与预设电平比较，输出相应的高低电平；锁定模块将所述比较模块输出的高低电平锁定，使得当待采样电流变化时所述比较模块输出的高低电平保持不变；所述二级采样锁定单元的结构与所述一级采样锁定单元的结构相同。3.根据权利要求2所述的电池过流保护电路，其特征在于：所述分流模块包括分流器，所述放大模块包括运算放大器，所述比较模块包括比较器，所述锁定模块包括三极管。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池过流保护电路，其特征在于：所述分压保护单元包括并联的常规电流支路和大电流分压支路，当分压保护单元处于分压保护状态时电流流经大电流分压支路。5.根据权利要求4所述的电池过流保护电路，其特征在于：所述一级采样锁定单元与所述分压保护单元串联在电路主回路中，所述二级采样锁定单元串联在所述分压保护单元的大电流分压支路中。6.根据权利要求4所述的电池过流保护电路，其特征在于：所述分压保护单元还包括辅助电路，辅助电路包括三极管；所述常规电流支路包括开关MOS管；所述大电流分压支路包括功率电阻和开关MOS管。7.根据权利要求1所述的电池过流保护电路，其特征在于：所述判断控制单元与所述一级采样锁定单元、所述二级采样锁定单元以及所述分压保护单元相连接。8.根据权利要求1-3和7中任一项所述的电池过流保护电路，其特征在于：所述判断控制单元包括：短路断路模块，能够切断电路主回路；电流脉冲延时复位模块，包括能够延缓电平变化的延时电路以及能够解除一级采样锁定单元、二级采样锁定单元的输出锁定状态和分压保护单元的分压保护状态的复位电路。9.根据权利要求8所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏晓越，刘祥，赵东炎，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35