一種過壓斷電的控制電路的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于過壓保護技術(shù)領域，更具體地，涉及一種過壓斷電的控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]當今世界，鋰電池已經(jīng)在動力交通、儲能設備、醫(yī)療機械等各個領域得到的廣泛應用。作為一種儲能器件，雖然鋰電池使用技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，但不可避免地在使用中也要注意鋰電池過充、過放，以及可能會出現(xiàn)的起始過壓充電問題。鋰電池的充電電壓并不是越高越好，而是必須控制在一定的范圍之內(nèi)。一味兒的高電壓大電流充電只會導致電池內(nèi)部極化反應，造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷。
[0003]目前市面上所出售的保護板對于充電輸入過壓的技術(shù)處理方法，一般是在輸入端添加穩(wěn)壓管、TVS管，或使用接插件防呆，或規(guī)定一對一地使用專用充電器防止串用。這樣的處理方法固然好，但使用穩(wěn)壓管的方法，實屬過壓后引起短路來限制前端輸入而保護電池，這對充電器的設計有較高的要求。使用接插件防呆的方法，由于充電器的生產(chǎn)廠家如此眾多，而且同一廠家的充電器雖然不同型號之間充電電壓不同，但是接口是相同的，而此時你如果有了多款不同電壓的電池產(chǎn)品，難保不會有插錯的時候。況且充電器廠家良莠不齊，產(chǎn)品質(zhì)量無法把控，充電器的輸出都是從市電220V轉(zhuǎn)換而來，當充電器出現(xiàn)故障時，輸出電壓可能會驟增。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中所實現(xiàn)的輸入過壓保護的方法主要有四種:
[0005](I)直接接入相應電壓的穩(wěn)壓管或TVS管;然而，過壓后穩(wěn)壓管會直接導通，較大的短路電流可能會損傷充電設備。
[0006](2)使用比較器來比較電壓大小，最后斷開輸入。然而，比較器需要單獨供電，增加了復雜性。
[0007](3)直接接入芯片內(nèi)，由芯片來判斷是否過壓。然而，增加了復雜性，而且芯片需要供電。
[0008](4)使用專用接插件防呆，一對一專用充電器。然而，對于同一生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出來的充電器，無法相互之間防呆。
[0009]現(xiàn)今市面上所實現(xiàn)的輸入過壓保護功能，要么是使用比較器來比較電壓，最后斷開輸入，要么是直接接入芯片內(nèi)，由芯片來判斷是否過壓。而這兩種方法中，采用比較器的方法則比較器需要單獨供電，增加了復雜性;直接接入芯片，則使用芯片會引起成本的增加。
【實用新型內(nèi)容】
[0010]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種過壓斷電的控制電路，其目的在于可以避免充電器故障、用錯而導致?lián)p壞產(chǎn)品或充電器的現(xiàn)象發(fā)生。
[0011]本實用新型提供了一種過壓斷電的控制電路，包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R7、電阻R8、M0S管QUMOS管Q2和單向?qū)ㄔ?所述電阻R4和所述電阻R7依次串聯(lián)連接，所述單向?qū)ㄔ囊欢诉B接至所述電阻R4和所述電阻R7的串聯(lián)連接端，所述單向?qū)ㄔ牧硪欢送ㄟ^所述電阻R2接地;所述MOS管Ql的柵極通過所述電阻Rl連接至所述單向?qū)ㄔ牧硪欢?，所述MOS管Ql的源極接地，所述MOS管Ql的漏極通過所述電阻R8接地;所述MOS管Q2的柵極連接至所述MOS管Ql的漏極，所述MOS管Q2的柵極還通過所述電阻R3連接至所述電阻R4的非串聯(lián)連接端，所述MOS管Q2的源極接地，所述MOS管Q2的漏極用于連接電池的負極;所述電阻R4的非串聯(lián)連接端用于連接電池的正極。
[0012]更進一步地，所述MOS管Ql和所述MOS管Q2均為NMOS管。
[0013]更進一步地，所述單向?qū)ㄔ槎O管Dl，所述二極管Dl的陰極連接至所述電阻R4和所述電阻R7的串聯(lián)連接端，所述二極管Dl的陽極通過電阻R2接地;二極管Dl的陽極還通過所述電阻Rl連接至MOS管Ql的柵極。
[0014]本實用新型提供的過壓斷電的控制電路是一種外圍電路簡單，反應速度快，所用元器件成本低廉，無需供電使用的電路;能夠自動檢測輸入電壓，當輸入電壓大于一定的閾值時，會斷開輸入從而起到雙向保護的作用。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型提供的過壓斷電的控制電路的具體電路圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0017]本實用新型應用于瑞巴斯項目的小型BMS控制板上，旨在以最簡單的方式實現(xiàn)當充電器接入時，自動判斷充電器的輸出電壓是否符合我司電池產(chǎn)品的充電規(guī)格。避免了充電器故障、用錯而導致?lián)p壞產(chǎn)品或充電器的現(xiàn)象發(fā)生。不需要使用任何芯片，結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約成本。
[0018]本實用新型中，在輸入端使用較少的元器件自動檢測輸入電壓，當持續(xù)的輸入電壓大于一定的峰值后，會斷開輸入，從而起了雙向保護，保護了電池與充電器。成本低，性能可靠，無需復雜操作。
[0019]本實用新型提供的過壓斷電的控制電路的具體電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R7、電阻R8、M0S管QUMOS管Q2和二極管Dl;電阻R4和電阻R7依次串聯(lián)連接，二極管Dl的陰極連接至電阻R4和電阻R7的串聯(lián)連接端，二極管Dl的陽極通過電阻R2接地;MOS管Ql的柵極通過電阻Rl連接至二極管Dl的陽極;MOS管Ql的源極接地，MOS管Ql的漏極通過電阻R8接地;MOS管Q2的柵極連接至MOS管Ql的漏極，MOS管Q2的柵極還通過電阻R3連接至電阻R4的非串聯(lián)連接端;MOS管Q2的源極接地，MOS管Q2的漏極用于連接電池的負極；電阻R4的非串聯(lián)連接端用于連接電池的正極。
[0020]本實用新型提供的過壓斷電的控制電路的工作原理如下:
[0021](一)保護啟動條件
[0022]①一般的小型電源產(chǎn)品供電電壓主要為24V，充電電壓最高不超過32V
[0023]②當客戶使用錯誤或者損壞的充電設備接入我司電池產(chǎn)品時(即藍色A、B兩點代表接入我司產(chǎn)品)，
[0024]假設此時充電設備的輸出電壓大于32V，根據(jù)電阻R4、電阻R5的分壓，在端點5的地方會產(chǎn)生一個21V的電壓。
[0025]由于二極管Dl的BZX84C15(15V穩(wěn)壓管)兩端的電壓為21V，遠超了15V耐壓值，所以穩(wěn)壓管將剩余的6V電壓引導到了端點I。此時端點I由于電阻R2的下拉作用，所以端點I所剩的實際電壓為3V。
[0026]③這個3V電壓經(jīng)過Rl傳導到了端點9，即MOS管Ql元器件2N7002(NM0S管)的G極。
[0027]2N7002的G極受到3V電壓的驅(qū)動，于是將MOS管兩端的D、S極進行導通。此時端點3的電壓被強制下拉到OV(GND)。
[0028]④端點3S卩Q2(NM0S管)的G極，當G極被強制下拉到OV時，Q2匪OS管截止，斷開總回路。
[0029]此時充電器是不能給電池進行充電的，防止了電壓忽升過高而損壞電池。
[0030](二)正常工作狀態(tài)
[0031]本電路只有當輸入電壓大于一定值的情況下才會開啟保護，其余時間均為正常工作狀態(tài)。
[0032]正常狀態(tài)的運作原理是當充電器的輸入電壓小于30V時，由于電阻R4與電阻R7的分壓，二極管Dl穩(wěn)壓管兩端的電壓小于17V。二極管Dl兩端電壓如果小于15V，二極管Dl則不導通，端點I電壓為零。二極管Dl兩端電壓處于15?17V之間，多出來的電壓部分將引導到端點1，此時由于電阻R2的下拉作用，所以端點I的電壓依然為零。端點I的電壓為零即代表MOS管Ql的G極電壓為零，MOS管Ql不導通。所以根據(jù)電阻R3和電阻R8的分壓，NMOS管Q2的G極電壓范圍為10?15V，NM0S管Q2開啟，電池能夠正常充電。
[0033](三)工作啟動條件
[0034]本電路只有當電壓大于一定的閾值才會開啟保護。閾值可以通過調(diào)整R4、R7的阻值來進行控制，也可以替換Dl穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值來進行控制。
[0035]在本實用新型中，將穩(wěn)壓管作為電壓測量原件。穩(wěn)壓管在不損壞的前提下，一端在超過其耐受的電壓值之后會將剩余的電壓值導到另一端。重點利用這導出的剩余電壓值作為判斷標準。
[0036]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用元器件少，成本低廉。反應迅速，無需供電，不損害輸入系統(tǒng)。不需要采用任何芯片，低功耗。
[0037]本領域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種過壓斷電的控制電路，其特征在于，包括電阻Rl、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻尺7、電阻1?8、]\?)3管01、]\?)3管02和單向?qū)ㄔ?所述電阻R4和所述電阻R7依次串聯(lián)連接，所述單向?qū)ㄔ囊欢诉B接至所述電阻R4和所述電阻R7的串聯(lián)連接端，所述單向?qū)ㄔ牧硪欢送ㄟ^所述電阻R2接地； 所述MOS管Ql的柵極通過所述電阻Rl連接至所述單向?qū)ㄔ牧硪欢?，所述MOS管Ql的源極接地，所述MOS管Ql的漏極通過所述電阻R8接地； 所述MOS管Q2的柵極連接至所述MOS管Ql的漏極，所述MOS管Q2的柵極還通過所述電阻R3連接至所述電阻R4的非串聯(lián)連接端，所述MOS管Q2的源極接地，所述MOS管Q2的漏極用于連接電池的負極;所述電阻R4的非串聯(lián)連接端用于連接電池的正極。2.如權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述MOS管Ql和所述MOS管Q2均為匪OS管。3.如權(quán)利要求1或2所述的控制電路，其特征在于，所述單向?qū)ㄔ槎O管Dl，所述二極管Dl的陰極連接至所述電阻R4和所述電阻R7的串聯(lián)連接端，所述二極管Dl的陽極通過電阻R2接地;二極管Dl的陽極還通過所述電阻Rl連接至MOS管Ql的柵極。
【專利摘要】本實用新型公開了一種過壓斷電的控制電路，包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R7、電阻R8、MOS管Q1、MOS管Q2和單向?qū)ㄔ?；電阻R4和電阻R7依次串聯(lián)連接，單向?qū)ㄔ囊欢诉B接至電阻R4和電阻R7的串聯(lián)連接端，單向?qū)ㄔ牧硪欢送ㄟ^電阻R2接地；MOS管Q1的柵極通過電阻R1連接至單向?qū)ㄔ牧硪欢?，MOS管Q1的源極接地，MOS管Q1的漏極通過電阻R8接地；MOS管Q2的柵極連接至MOS管Q1的漏極，MOS管Q2的柵極還通過電阻R3連接至電阻R4的非串聯(lián)連接端，MOS管Q2的源極接地，MOS管Q2的漏極用于連接電池的負極；電阻R4的非串聯(lián)連接端用于連接電池的正極。本實用新型可以避免充電器故障、用錯而導致?lián)p壞產(chǎn)品或充電器的現(xiàn)象發(fā)生。
【IPC分類】H02H7/18, H02H3/20
【公開號】CN205248766
【申請?zhí)枴緾N201521104061
【發(fā)明人】梁柱
【申請人】深圳市沃特瑪電池有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月26日