电池输出短路保护电路制造技术

一种电池输出短路保护电路，是通过短路感测组件来感测回路的输出负载端是否短路以达到保护电池的目的。当正常供电时输出负载端接上负载，该短路感测组件断路，状态电压产生电路随即输出一高于参考电压的电压值，使电压比较器输出一低准位信号，经由开关组件之后使整个回路呈现启用状态；而当输出负载端短路时，该短路感测组件随即导通，使状态电压产生电路随即输出一低于参考电压的电压值，使电压比较器输出一高准位信号，经由开关组件之后使整个回路呈现停滞状态。

【技术实现步骤摘要】
电池输出短路保护电路
本专利技术是为一种保护电路，特别指一种电池输出短路保护电路。
技术介绍
随着锂离子应用范围越来越广，对锂电池保护电路的要求也变得多样化、复杂化。 过去的电池保护电路，针对锂系列的电池在短路时，因为过度的充、放电导致电池炸坏或损 毁、电源起火等问题所提供的一种保护机制，此保护机制亦可搭配温度控管功能，使电池温 度过高时可以立即对应停止充放电。请参阅图1，现有技术是由一开关组件1、一电压比较器2、一参考电压Vref以及一 分压保护电阻3所组成。该开关组件I具有一栅极端11、一第一端12及一第二端13，该第 一端12电连接至一电池100,而该第二端13电连接至一第一输出负载端61 ;该电压比较器 2具有一输出端21、一第一输入端22及一第二输入端23,该输出端21电连接至开关组件 的栅极端11 ;该参考电压Vref电连接至电压比较器2的第二输入端23 ;该分压保护电阻3 电连接于第二输出负载端62与电池100之间，而该第二输出负载端62再电连接至电压比 较器2的第一输入端22。请参阅图1，当第一输出负载端61与第二输出负载端62接上负载6时，该分压保 护电阻3与第二输出负载端62的负载6共同承受电池100的分压，该分压保护电阻3的分 压相对于电压比较器2的参考电压Vref较小，使分压比较器2输出一低准位的信号，该信 号再经过开关组件I使整个回路启用，此时呈现正常供电的状态。当第一输出负载端61与 第二输出负载端62短路时，该分压保护电阻3直接承受来自于电池100的分压，该分压相 对于电压比较器2的参考电压Vref较大，使电压比较器2输出一高准位的信号，该信号再 经过开关组件I使整个回路停滞，此时则呈现保护切换的状态。该分压保护电阻3所扮演 的即是一状态分压感测的角色，可以藉由所感测到的分压来决定整个回路的启用与停滞， 最终达到保护锂系列电池的目的。然而，这样的保护机制功能虽然很强大，也很容易实现，却仍有其需要改进的空 间。因为这样的电池输出短路保护电路使用的主要组件是一大功率的分压保护电阻，当该 电阻很大时，在常态供电的状态会产生很高的温度，并且会造成不必要的能量损耗；而当该 电阻很小时，却必需支出高额的花费；此外，将分压保护电阻与负载做串联亦会产生负载效 应，目的确实是达到了，却无法兼顾效率与成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的即是提供一种电池输出短路保护电路，藉由一短路感测 组件来取代现有技术中的分压保护电阻，扮演一感测输出负载端是否短路的感测组件，避 免分压保护电阻所造成的大功率损耗与负载效应等问题。本专利技术为解决现有技术的问题所采用的技术手段，是在一种电池输出短路保护电 路包括了 一开关组件、一电压比较器、一参考电压、一状态电压产生电路及一短路感测组件。该开关组件，具有一栅极端、一第一端及一第二端，该第一端电连接至一电池，而该第二端电连接至一负载端；该电压比较器，具有一输出端、一第一输入端及一第二输入端，该输出端电连接至开关组件的栅极端；该参考电压，电连接至电压比较器的第一输入端；该状态电压产生电路，具有一电压输出端电连接至电压比较器的第二输入端；该短路感测组件， 具有一第一电连接端与一第二电连接端分别电连接至第一输出负载端与状态电压产生电路的电压输出端。当正常供电时输出负载端接上负载，该短路感测组件断路，状态电压产生电路随即输出一高于参考电压的电压值，使电压比较器输出一低准位信号，经由开关组件之后使整个回路呈现导通状态；而当输出负载端短路时，该短路感测组件即导通，使状态电压产生电路随即输出一低于参考电压的电压值，使电压比较器输出一高准位信号，经由开关组件之后使整个回路呈现断路状态。藉由短路感测组件来感测回路的输出负载端是否短路，来确实达到保护电池的目的。本专利技术如此的设计只需要使用小功率的分压电阻于状态电压产生电路中即可，不需要用到大功率电阻，使本专利技术的耗电率大幅下降；此外，本专利技术使锂电池在正常供电时， 小功率的分压电阻未流经负载电流，只提供了偏压，不但耗电较小，更无所谓虚耗功率的问题；再者，因为不需要现有技术中的分压保护电阻直接与负载串联，避免掉了负载效应的问题，因此这样的设计更能适应于大电流、高动力的电机(如电动车)。总合以上优点，本专利技术不只是解决了先前技术的问题，更确实地提供了一个更具备灵活性的设计，在未来绿能产业想必可以预见本专利技术将广泛的应用在锂系列的电池保护之中。附图说明图1是显示习知技术的示意图2是显示本专利技术电池输出短路保护电路的系统架构图3是显示本专利技术电池输出短路保护电路第一实施例的示意图4是显示本专利技术电池输出短路保护电路第二实施例的示意图。附图标号100电池I开关组件11栅极端12笛一雜兎觸13A-Ap 2电压比较器21输出端22第一输入端23第二输入端3分压保护电阻4状态电压产生电路41第一分压电阻42第二分压电阻43电压输出端5短路感测组件51第一电连接端52第二电连接端6负载61第一输出负载端62第二输出负载端RST重置开关Vcc分压电压源Vref参考电压具体实施方式 请参阅图2与图3，本专利技术电池输出短路保护电路包括了 一开关组件1、一电压比较器2、一参考电压3、一状态电压产生电路4及一短路感测组件5。该开关组件1，具有一栅极端11、一第一端12及一第二端13，该第一端12电连接至一电池100，而该第二端13 电连接至一第一负载端61 ;该电压比较器2,具有一输出端21、一第一输入端22及一第二输入端23，该输出端21电连接至开关组件I的栅极端11 ;该参考电压3电连接至电压比较器2的第一输入端22;该状态电压产生电路4，具有一电压输出端43电连接至电压比较器 2的第二输入端23 ;该短路感测组件5，具有一第一电连接端51与一第二电连接端52分别电连接至第一输出负载端61与状态电压产生电路4的电压输出端43。请参阅图2与图3，其中该电池100为一锂系列的可充、放电式储能单元，该电池 100的正负极无法直接做短路电连接，将会导致电池100爆炸或损毁。而其中该开关组件I 一具有三端接脚的晶体管，该开关组件I的栅极端11在接受来自电压比较器2的输出端21 输出的输出信号后，决定该开关组件I是开启或是关闭。请参阅图2与图3，其中该电压比较器2为一运算放大器组件所组成，该电压比较器2包括了两个一第一输入端22、一第二输入端23与一个输出端21,其中该第一输入端22 与该第二输入端23有极性的分别，能藉由比较输入电压值的大小来决定该电压比较器2的输出。请参阅图2与图3，其中该参考电压Vref是一固定电压值，作为该电压比较器2输出的基准。而其中该状态电压产生电路4是一可提供固定分压的电路，包括了至少一第一分压电阻41、一第二分压电阻42及一分压电压源Vcc，其中该分压电压源Vcc经由第一分压电阻41与第二分压电阻42提供一稳定的电压至电压输出端43，与参考电压Vref的电压值输入电压比较器2之后，再由电压比较器2的输出端21输出一低位准信号或是高位准信号。而其中该短路感测组件5是一可做导通与断路切换的双端组件，主要由各类具有不同导通电压的二极管所组成。请参阅图3，当第一输出负载端61与第二输出负载端62未短路时，该短路感测组件5不动作视为断路，状态电压产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池输出短路保护电路，其特征在于，所述的电池输出短路保护电路包括有：一开关组件，具有一栅极端、一第一端及一第二端，所述第一端电连接至一电池，而所述第二端电连接至一第一输出负载端；一电压比较器，具有一输出端、一第一输入端及一第二输入端，所述输出端电连接至开关组件的栅极端；一参考电压，电连接至电压比较器的第一输入端；一状态电压产生电路，具有一电压输出端电连接至电压比较器的第二输入端；一短路感测组件，具有一第一电连接端、一第二电连接端，所述第一电连接端接至第一输出负载端，而所述第二电连接端接至状态电压产生电路的电压输出端；其中当所述输出负载端接上一负载时，所述短路感测组件断路，此时所述状态电压产生电路将输出一高于所述参考电压的电压值，使所述电压比较器输出一低准位信号，所述开关组件随即关闭；其中当所述输出负载端短路时，所述短路感测组件导通，此时所述状态电压产生电路将输出一低于所述参考电压的电压值，使所述电压比较器输出一高准位信号，所述开关组件随即开启。

【技术特征摘要】
1.一种电池输出短路保护电路，其特征在于，所述的电池输出短路保护电路包括有 一开关组件，具有一栅极端、一第一端及一第二端，所述第一端电连接至一电池，而所述第二端电连接至一第一输出负载端； 一电压比较器，具有一输出端、一第一输入端及一第二输入端，所述输出端电连接至开关组件的栅极端； 一参考电压，电连接至电压比较器的第一输入端； 一状态电压产生电路，具有一电压输出端电连接至电压比较器的第二输入端； 一短路感测组件，具有一第一电连接端、一第二电连接端，所述第一电连接端接至第一输出负载端，而所述第二电连接端接至状态电压产生电路的电压输出端； 其中当所述输出负载端接上一负载时，所述短路感测组件断路，此时所述状态电压产生电路将输出一高于所述参考电压的电压值，使所述电压比较器输出一低准位信号，所述开关组件随即关闭； 其中当所述输出负载端短路时，所述短路感测组件导通，此时...

【专利技术属性】
技术研发人员：丘为臣，
申请(专利权)人：皆盈绿动能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：