CN219875134U - 一种充放电切换保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种充放电切换保护电路，所述保护电路包括：串联电池组、电信号采集单元AFE、充电电流限流保护电路、充电电流比较器、电路导通电容和电路保护控制器MCU；电信号采集单元AFE与串联电池组中的每个电池并联，用于采集所述电池的电压信号；充电电流限流保护电路分别与串联电池组的负极、电信号采集单元AFE和充电电流比较器的一端连接；充电电流比较器的另一端与电路保护控制器MCU连接；电路导通电容的一端与电信号采集单元AFE连接，另一端与电路保护控制器MCU连接。发生切换时，电路保护控制器MCU能够快速导通第二MOS管Q2，无需通过电流方向判断是否开启Q2。
Description
技术领域
本实用新型涉及充放电保护电路领域，尤其涉及一种充放电切换保护电路。
背景技术
现有技术中的充放电保护电路，如图1所示，第一二极管D1和第二二极管D2分别是MOS管Q1、MOS管Q2的两个体内二极管，过流能力有限。
采用充电器给电池充电，同时负载也在耗电，充电器提供的电流大于负载消耗的电流，当发生充电过流时，MOS管Q2处于关闭状态，此时，限流板工作，把充电电流限制在一定范围。如果这时突然撤掉充电器，电池将马上从充电转为放电。由于MOS管Q2关闭，电流只能从第二二极管D2与限流板流过，容易损坏MOS管Q2与限流板。
采用现有技术中的充放电保护电路，通过分流器采集到的电流符号来判断是否要开启MOS管Q2，反应时间基本要去到100ms以上了，MOS管Q2容易损坏。
实用新型内容
鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种充放电切换保护电路。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种充放电切换保护电路，所述保护电路包括：串联电池组、电信号采集单元AFE、充电电流限流保护电路、充电电流比较器、电路导通电容和电路保护控制器MCU；
所述电信号采集单元AFE与所述串联电池组中的每个电池并联，用于采集所述电池的电压信号；
所述充电电流限流保护电路分别与所述串联电池组的负极、所述电信号采集单元AFE和所述充电电流比较器的一端连接；
所述充电电流比较器的另一端与所述电路保护控制器MCU连接；
所述电路导通电容的一端与所述电信号采集单元AFE连接，另一端与所述电路保护控制器MCU连接。
可选的，所述充电电流限流保护电路具体包括分流器、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、限流板；
分流器串联在所述串联电池组的负极与第一MOS管Q1的源极之间；
所述第一MOS管Q1的栅极与所述电信号采集单元AFE连接；
所述第一MOS管Q1的漏极与第二MOS管Q2的源极连接；
所述第二MOS管Q2的栅极与所述电信号采集单元AFE连接；
第一二极管D1的阳极与所述第一MOS管Q1的源极连接，阴极与所述第一MOS管Q1的漏极连接；
第二二极管D2的阳极与所述第二MOS管Q2的漏极连接，阴极与所述二MOS管Q2的源极连接；
所述分流器与所述电信号采集单元AFE连接；
所述分流器与所述充电电流比较器的一端的连接；
限流板，并联在所述第二二极管D2的两端。
可选的，所述电路导通电容的一端与所述第二MOS管Q2的栅极连接，另一端与所述电路保护控制器MCU连接。
可选的，所述充电电流比较器的另一端还与所述电路导通电容的另一端连接。
可选的，所述保护电路包括：负载和充电器；所述负载与所述充电器均与所述串联电池组的正极和所述第二MOS管Q2的漏极并联连接。
可选的，所述充电电流比较器的另一端与所述电路保护控制器MCU的中断引脚连接。
可选的，所述分流器为分流电阻为0.2毫欧。
可选的，所述限流板的限流为10A。
可选的，所述充电电流比较器的充电电流的阈值3A。
本实用新型提供的一种充放电切换保护电路，所述保护电路包括：串联电池组、电信号采集单元AFE、充电电流限流保护电路、充电电流比较器、电路导通电容和电路保护控制器MCU；所述电信号采集单元AFE与每个所述电池并联，用于采集所述电池的电压信号；所述充电电流限流保护电路分别与所述串联电池组的负极、所述电信号采集单元AFE和所述充电电流比较器的一端连接；所述充电电流比较器的另一端与所述电路保护控制器MCU连接；所述电路导通电容的一端与所述电信号采集单元AFE连接，另一端与所述电路保护控制器MCU连接。发生切换时，电路保护控制器MCU能够快速导通第二MOS管Q2，无需通过电流方向判断是否开启Q2。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有技术中的充放电保护电路图；
图2为本实用新型实施例提供的一种充放电切换保护电路图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本实用新型的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。
下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
一种充放电切换保护电路包括：串联电池组、电信号采集单元AFE、充电电流限流保护电路、充电电流比较器、电路导通电容C1和电路保护控制器MCU；
电信号采集单元AFE与每个电池并联，用于采集电池的电压信号；
充电电流限流保护电路分别与串联电池组的负极、电信号采集单元AFE和充电电流比较器的一端连接；
充电电流比较器的另一端与电路保护控制器MCU连接；
电路导通电容C1的一端与电信号采集单元AFE连接，另一端与电路保护控制器MCU连接。
充电电流限流保护电路具体包括：
分流器串联在串联电池组的负极与第一MOS管Q1的源极之间；
第一MOS管Q1的栅极与电信号采集单元AFE连接；
第一MOS管Q1的漏极与第二MOS管Q2的源极连接；
第二MOS管Q2的栅极与所述电信号采集单元AFE连接；
第一二极管D1的阳极与第一MOS管Q1的源极连接，阴极与第一MOS管Q1的漏极连接；
第二二极管D2的阳极与第二MOS管Q2的漏极连接，阴极与二MOS管Q2的源极连接；
分流器与电信号采集单元AFE连接；分流器为分流电阻为0.2毫欧；
分流器与充电电流比较器的一端的连接；
限流板，并联在所述第二二极管D2的两端，限流板的限流为10A。
电路导通电容C1的一端与第二MOS管Q2的栅极连接，另一端与电路保护控制器MCU连接。
充电电流比较器的另一端还与电路导通电容的另一端连接。
保护电路包括：负载和充电器；负载与充电器均与串联电池组的正极和第二MOS管Q2的漏极并联连接。
充电电流比较器的另一端与电路保护控制器MCU的中断引脚连接。
串联电池组包括多个串联在一起的电池。
有益效果：用充电电流比较器从分流器采集充电电流，当充电电流大于充电电流比较器设定阈值时，充电电流比较器输出高电平。
电路导通电容C1防止充电电流比较器输出信号在正常情况扰乱AFE的工作。同时在需要充电到放电快速保护时让Q2快速(10us内)导通，保护Q2。
充电电流比较器输入同时接到MCU中断引脚。发生切换时，MCU会从软件层面快速导通Q2。无需通过电流方向判断是否开启Q2。充电电流比较器的充电电流的阈值3A。
以上的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种充放电切换保护电路，其特征在于，所述保护电路包括：串联电池组、电信号采集单元AFE、充电电流限流保护电路、充电电流比较器、电路导通电容和电路保护控制器MCU；
所述电信号采集单元AFE与所述串联电池组中的每个电池并联，用于采集所述电池的电压信号；
所述充电电流限流保护电路分别与所述串联电池组的负极、所述电信号采集单元AFE和所述充电电流比较器的一端连接；
所述充电电流比较器的另一端与所述电路保护控制器MCU连接；
所述电路导通电容的一端与所述电信号采集单元AFE连接，另一端与所述电路保护控制器MCU连接。
2.根据权利要求1所述的一种充放电切换保护电路，其特征在于，所述充电电流限流保护电路具体包括分流器、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、限流板；
分流器串联在所述串联电池组的负极与第一MOS管Q1的源极之间；
所述第一MOS管Q1的栅极与所述电信号采集单元AFE连接；
所述第一MOS管Q1的漏极与第二MOS管Q2的源极连接；
所述第二MOS管Q2的栅极与所述电信号采集单元AFE连接；
第一二极管D1的阳极与所述第一MOS管Q1的源极连接，阴极与所述第一MOS管Q1的漏极连接；
第二二极管D2的阳极与所述第二MOS管Q2的漏极连接，阴极与所述二MOS管Q2的源极连接；
所述分流器与所述电信号采集单元AFE连接；
所述分流器与所述充电电流比较器的一端的连接；
限流板，并联在所述第二二极管D2的两端。
3.根据权利要求2所述的一种充放电切换保护电路，其特征在于，所述电路导通电容的一端与所述第二MOS管Q2的栅极连接，另一端与所述电路保护控制器MCU连接。
4.根据权利要求3所述的一种充放电切换保护电路，其特征在于，所述充电电流比较器的另一端还与所述电路导通电容的另一端连接。
5.根据权利要求3所述的一种充放电切换保护电路，其特征在于，所述保护电路包括：负载和充电器；所述负载与所述充电器均与所述串联电池组的正极和所述第二MOS管Q2的漏极并联连接。
6.根据权利要求1所述的一种充放电切换保护电路，其特征在于，所述充电电流比较器的另一端与所述电路保护控制器MCU的中断引脚连接。
7.根据权利要求1所述的一种充放电切换保护电路，其特征在于，所述串联电池组包括多个串联在一起的电池。
8.根据权利要求2所述的一种充放电切换保护电路，其特征在于，所述分流器为分流电阻为0.2毫欧。
9.根据权利要求2所述的一种充放电切换保护电路，其特征在于，所述限流板的限流为10A。
10.根据权利要求1所述的一种充放电切换保护电路，其特征在于，所述充电电流比较器的充电电流的阈值3A。
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- 2023-03-30 CN CN202320673844.7U patent/CN219875134U/zh active Active
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