一种电池保护电路制造技术

本实用新型专利技术涉及电子技术领域，具体涉及一种电池保护电路，包括若干个电压判断单元、判断信号处理单元、电流检测单元、第一驱动单元、第一开关单元、第二驱动单元和第二开关单元，电池具有若干个电连接的电芯，电池正极B‑依次与电流检测单元、第一开关单元以及第二开关单元连接，充电负极C‑以及放电负极P‑通过第一开关单元和/或第二开关单元与电池负极B‑连接，电压判断单元与电芯连接，第一驱动单元以及第二驱动单元均与判断信号处理单元连接。本实用新型专利技术的实质性效果是：通过检测每一块电芯，若存在电芯出现过电压或欠电压均会触发保护，电流检测单元能够在过电流时切断电流通路，保护电池中的每块电芯，提高电池安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种电池保护电路
本技术涉及电子
，具体涉及一种电池保护电路。
技术介绍
电动平衡车，主要有独轮和双轮两类，其运作原理主要建立在“动态稳定”（DynamicStabilization）之上。利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。电动平衡车使用充电电池作为动力来源。电池在充电或者放电过程中都需要时刻的检测电池的状态，平衡车供电电池如出现故障，会导致骑乘人员的人生安全，对电池的监测是必要的，能很大程度上减少电池故障导致的安全的事故，目前市场上的电池安全保护电路单一，无法监测到每个电池的状态，甚至有些没有保护电路。如中国专利CN107171290A，公开日2017年9月15日，一种电池保护电路，其包括：电流检测端；短路状态寄存器；短路检测单元，其比较电流检测电压和短路保护阈值，以输出短路保护进入/退出计时信号；短路保护计时单元，在收到短路保护进入计时信号时开始计时，以确定是否使得短路状态寄存器进入短路保护状态；短路保护退出计时单元，在收到短路保护退出计时信号时开始计时，以确定是否使得短路状态寄存器退出短路保护状态；独立于短路状态寄存器的过流状态寄存器；对应的过流检测单元、过流保护计时单元和过流保护退出计时单元。但其存在结构复杂，寄存器故障率高，不能区分充电端和放电端，安全性不高的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：目前的电动平衡车电池保护技术安全性差的技术问题。提出了一种具有过欠压以及过流保护功能的电池保护电路。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案为：一种电池保护电路，包括若干个电压判断单元、判断信号处理单元、电流检测单元、第一驱动单元、第一开关单元、第二驱动单元和第二开关单元，所述电池具有若干个电连接的电芯，放电正极P+以及充电正极C+均与电池正极B+连接，电池正极B-依次与电流检测单元、第一开关单元以及第二开关单元连接，充电负极C-通过第一开关单元和/或第二开关单元与电池负极B-连接,放电负极P-通过第一开关单元和/或第二开关单元与电池负极B-连接，所述电压判断单元的数量与电池电芯数量对应，电压判断单元与电芯连接并检测电芯电压，电芯电压越限时所述电压判断单元输出电平信号至所述判断信号处理单元，所述第一驱动单元以及第二驱动单元均与所述判断信号处理单元连接，所述第一驱动单元与第一开关单元连接，所述第二驱动单元与第二开关单元连接，所述电流检测单元与电压判断单元连接。电流检测单元能够检测到电池充电或放电的电流，准确掌握电池的工作状态，电压判断单元能够判断电芯的电压是否存在过高或过低的情况，若任意一个电芯的电压过高或过低，均会触发相应的电压判断单元，使电池停止充电或放电，从而保护电池的其他正常的电芯。作为优选，所述电压判断单元包括芯片U1、电阻R1、电容C1、电阻R14和电阻R15，电阻R1一端与电芯正极连接，电阻R1另一端与芯片U1的VDD引脚以及电容C1的一端连接，电容C1另一端与电芯负极以及芯片U1的VSS引脚连接，芯片U1的CO引脚经电阻R15与判断信号处理单元连接，芯片U1的DO引脚经电阻R14与判断信号处理单元连接，芯片U1检测VDD引脚和VSS引脚之间的电压，即电芯电压，当电芯电压越上限时，芯片U1的CO引脚输出低电平信号，当电芯电压越下限时，芯片U1的DO引脚输出低电平信号。芯片U1检测电芯电压，并根据预设的电压上限、电压下限对比，若电芯的电压超过预设的电压上限或低于预设的电压下限，芯片U1即输出信号给判断信号处理单元，判断信号处理单元通过第一驱动单元以及第二驱动单元控制第一开关单元以及第二开关单元。作为优选，所述判断信号处理单元包括与电芯数量对应的处理子单元，每个处理子单元对应一个电芯的电压判断单元，所述处理子单元包括限流电阻R41、限流电阻R54、三极管Q1和三极管Q10，三极管Q1以及三极管Q10的发射极与对应的电芯正极连接，三极管Q1的基极与芯片U1的CO引脚连接，三极管Q10的基极与芯片U1的DO引脚连接，三极管Q1的集电极为CO信号端，三极管Q10的集电极为DO信号端，所有处理子单元CO信号端通过限流电阻电连接，所有处理子单元DO信号端通过限流电阻电连接，三极管Q1的集电极经限流电阻R41后作为All-CO信号端，三极管Q10的集电极经限流电阻R54后作为All-DO信号端，All-CO信号端与第二驱动单元连接，All-DO信号端与第一驱动单元连接。处理子单元能够单独的处理每个电芯对应的电压判断单元输出的判断结果，并根据判断结果进行处理，在电池中出现任意一个电芯故障时，都能够触发保护动作，使电池更为安全。作为优选，所述第一开关单元包括MOS管M4，MOS管M4的栅极以及源极均与第一驱动单元连接，所述第二开关单元包括MOS管M3，MOS管M3的栅极与第二驱动单元连接，MOS管M3源极与第二驱动单元连接，MOS管M3的漏极与电池放电接口负极P-以及MOS管M4漏极连接。作为优选，所述第一开关单元还包括MOS管M6，MOS管M6的源极、漏极以及基极分别与MOS管M4的同名极连接，所述第二开关单元还包括MOS管M5，MOS管M5的源极、漏极以及基极分别与MOS管M3的同名极连接。并联的MOS管能够提高允许通过的电流，提高电池充放电的电流上限，降低每个MOS管需要承受的电流，提高MOS管的工作寿命和工作稳定性。作为优选，所述第一驱动单元包括三极管Q31、电阻R68、电阻R71、电阻R80和电阻R81，三极管Q31的基极与All-DO信号端连接，电阻R68连接在All-DO信号端和电池负极B-之间，三极管Q31的发射极与电池负极B-连接，三极管Q31的集电极与电阻R71、电阻R80以及电阻R81一端连接，电阻R81另一端与电池正极B+连接，电阻R80另一端与MOS管M4栅极连接，电阻R71另一端与MOS管M4源极连接，电流检测单元连接三极管Q31的发射极与MOS管M4源极。作为优选，所述第二驱动单元包括三极管Q29、电阻R69和电阻R82，三极管Q29的基极与All-CO信号端连接，三极管Q29的集电极与电阻R69以及电阻R82的一端连接，电阻R82的另一端与电芯正极连接，电阻R69的另一端与三极管Q29发射极以及MOS管M3源极连接，充电负极C-与MOS管M3源极连接，放电负极P-与MOS管M3漏极连接。作为优选，还包括过流保护单元，所述过流保护单元包括三极管Q33、电阻R77和电阻R78，所述电流检测单元包括采样电阻R100，所述采样电阻R100连接在三极管Q31的发射极与MOS管M4源极之间，三极管Q33的集电极与MOS管M4栅极连接，三极管Q33的基极与电阻R77以及电阻R78的一端连接，电阻R78另一端与MOS管M4源极以及芯片U1的VM引脚连接，电阻R77另一端以及三极管Q33的发射极接地。当流过采样电阻R100的电流超过预设上限时，过流保护单元通过改变MOS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池保护电路，其特征在于，/n包括若干个电压判断单元、判断信号处理单元、电流检测单元、第一驱动单元、第一开关单元、第二驱动单元和第二开关单元，所述电池具有若干个电连接的电芯，放电正极P+以及充电正极C+均与电池正极B+连接，电池正极B-依次与电流检测单元、第一开关单元以及第二开关单元连接，充电负极C-通过第一开关单元和/或第二开关单元与电池负极B-连接,放电负极P-通过第一开关单元和/或第二开关单元与电池负极B-连接，所述电压判断单元的数量与电池电芯数量对应，电压判断单元与电芯连接并检测电芯电压，电芯电压越限时所述电压判断单元输出电平信号至所述判断信号处理单元，所述第一驱动单元以及第二驱动单元均与所述判断信号处理单元连接，所述第一驱动单元与第一开关单元连接，所述第二驱动单元与第二开关单元连接，所述电流检测单元与电压判断单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池保护电路，其特征在于，
包括若干个电压判断单元、判断信号处理单元、电流检测单元、第一驱动单元、第一开关单元、第二驱动单元和第二开关单元，所述电池具有若干个电连接的电芯，放电正极P+以及充电正极C+均与电池正极B+连接，电池正极B-依次与电流检测单元、第一开关单元以及第二开关单元连接，充电负极C-通过第一开关单元和/或第二开关单元与电池负极B-连接,放电负极P-通过第一开关单元和/或第二开关单元与电池负极B-连接，所述电压判断单元的数量与电池电芯数量对应，电压判断单元与电芯连接并检测电芯电压，电芯电压越限时所述电压判断单元输出电平信号至所述判断信号处理单元，所述第一驱动单元以及第二驱动单元均与所述判断信号处理单元连接，所述第一驱动单元与第一开关单元连接，所述第二驱动单元与第二开关单元连接，所述电流检测单元与电压判断单元连接。


2.根据权利要求1所述的一种电池保护电路，其特征在于，
所述电压判断单元包括芯片U1、电阻R1、电容C1、电阻R14和电阻R15，电阻R1一端与电芯正极连接，电阻R1另一端与芯片U1的VDD引脚以及电容C1的一端连接，电容C1另一端与电芯负极以及芯片U1的VSS引脚连接，芯片U1的CO引脚经电阻R15与判断信号处理单元连接，芯片U1的DO引脚经电阻R14与判断信号处理单元连接，芯片U1检测VDD引脚和VSS引脚之间的电压，即电芯电压，当电芯电压越上限时，芯片U1的CO引脚输出低电平信号，当电芯电压越下限时，芯片U1的DO引脚输出低电平信号。


3.根据权利要求2所述的一种电池保护电路，其特征在于，
所述判断信号处理单元包括与电芯数量对应的处理子单元，每个处理子单元对应一个电芯的电压判断单元，所述处理子单元包括限流电阻R41、限流电阻R54、三极管Q1和三极管Q10，三极管Q1以及三极管Q10的发射极与对应的电芯正极连接，三极管Q1的基极与芯片U1的CO引脚连接，三极管Q10的基极与芯片U1的DO引脚连接，三极管Q1的集电极为CO信号端，三极管Q10的集电极为DO信号端，所有处理子单元CO信号端通过限流电阻电连接，所有处理子单元DO信号端通过限流电阻电连接，三极管Q1的集电极经限流电阻R41后作为All-CO信号端，三极管Q10的集电极经限流电阻R54后作为All-DO信号端，All-CO信号端与第二驱动单元连接，All-DO信号端与第一驱动单元连接。


4.根据权利要求3所述的一种电池保护电路，其特征在于，
所述第一开关单元包括MOS管M4，MOS管M4的栅极以及源极均与第一驱动单元连接，所述第二开关单元包括MOS管M3...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧传美，
申请(专利权)人：浙江阿尔郎科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33