专利名称：一种并联电池组保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电源技术领域，具体涉及一种并联电池组保护电路。
背景技术：
现有大多数电子产品都采用电池组提供电源，为了提高电子产品的可靠性，电池组通常都是并联使用。电池组并联使用时，各个并联的电池组之间存在压差，如果压差过大则会产生过大的电流，对并联的电池组造成损坏。现有技术中通常是使用单向导通组件，诸如二极管或开关，和电池组充电板连接在一起，达到保护电池组的目的，该方法只可用于较小的充电电流，因为当充电电流较大时，电流流经二极管或开关时，由于单向导通组件有电流流过时，会产生热量致使温度逐渐升高，当充电电流愈大时温度愈高，负载很容易因为温度过高而损坏。
实用新型内容本实用新型要解决的主要技术问题是提供一种并联电池组保护电路，使得在电池组并联时，使并联电池组之间达到均衡，避免产生大电流，产生高温现象。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种并联电池组保护电路，包括第一开关单元、第二开关单元、基准单元、电压取样单元、比较单元和电流取样单元，其中所述第一开关单元连接在并联电池组的正极和保护电路的正极端之间，所述第二开关单元连接在并联电池组的负极和保护电路的负极端之间；所述电压取样单元一端与保护电路的正极端连接，另一端与比较单元的输入端连接；电流取样单元一端和保护电路的负极端连接，另一端和比较单元的输入端连接；所述比较单元的输入端还与基准单元连接，输出端分别和所述第一开关单元、第二开关单元的控制端连接。一实施例中，所述第一开关单元和第二开关单元为可控硅。一实施例中，所述电流取样单元包括滤波电路、探测阻抗元件以及放大电路，其中所述探测阻抗元件一端与保护电路的负极输入端连接，其另一端与第二开关单元连接；滤波电路一端与探测阻抗元件一端连接，其另一端与放大电路的同相输入端连接；所述放大电路的另一输入端与探测阻抗元件一端连接，其输出端与所述比较单元的输入端连接。—实施例中，所述放大电路包括运算放大器、第一阻抗元件、第二阻抗元件和第一电阻；第一阻抗元件的一端与运算放大器的反相输入端连接，其另一端与探测阻抗元件的一端连接；所述第二阻抗元件连接于运算放大器的反相输入端和输出端之间；所述第一电阻连接于运算放大器的输出端上，所述运算放大器的输出端与所述比较单元的输入端连接。一实施例中，所述滤波电路包括第二电阻、第三电阻以及电容，其中第二电阻的一端与所述探测阻抗元件的一端连接，其另一端与所述运算放大器的同相输入端连接，电容连接于第二电阻的另一端与地之间，第三电阻和所述电容并行连接。一实施例中，所述探测阻抗元件为电阻元件。[0010] 一实施例中，所述探测阻抗元件为电阻元件与电容元件并联构成。 一实施例中，第一阻抗元件和第二阻抗元件为电阻元件。一实施例中，所述参考电压基准单元为一提供额定电压的电源。一实施例中，所述并联电池组为可充电电池组。与现有技术相比，本实用新型通过在并联电池组两端连接一保护电路，使得在电池组并联时，使并联电池组之间达到均衡，避免产生大电流，产生高温现象，有效解决了现有技术中电池组并联使用时，由于并联的电池组之间存在压差，如果压差过大则会产生过大的电流，从而产生高温，对负载造成损坏的问题。
图1为本实用新型实施例提供的一种并联电池组保护电路系统框图；图2为本实施例提供的一种电流取样单元电路原理图；图3为本实用新型并联电池组使用该保护电路后的测试结果示意图；图4为本实用新型并联电池组使用该保护电路后的测试结果示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步详细说明。请参阅图1所示，本实用新型提供的并联电池组保护电路包括第一开关单元1、第二开关单元2、基准单元3、电压取样单元4、比较单元5和电流取样单元6。其中，第一开关单元1连接在并联电池组7的正极和保护电路的正极端之间，第二开关单元2连接在并联电池组7的负极和保护电路的负极端之间。本实施例中，第一开关单元1、第二开关单元2为可控硅。基准单元3和比较单元5连接。电压取样单元4 一端与正极端子连接，另一端与比较单元5的输入端连接，其用于检测回路是否存在电压，如果存在电压，则通知比较单元5。比较单元5的其中一输出端和第一开关单元1的控制端连接， 所述比较单元5将回路电压和基准单元3提供的参考电压相比较，如果回路电压小于或者等于基准电压，则导通第一开关单元1，否则不导通或者关断第一开关单元1。电流取样单元6—端和负极端子连接，另一端和比较单元5的输入端连接，电流取样单元6用于检测回路电流的大小。比较单元5的另一输出端和第二开关单元2的控制端连接。比较单元5将电流取样单元6上的电流和基准单元3提供的参考电流相比较，并根据比较结果导通或者断开第二开关单元2，如果电流取样单元6上的电流小于等于基准电流，则导通第二开关单元2 ；否则，如果电流取样单元6上的电流大于基准电流，则不导通或者关断已导通的第二开关单元2。请参阅图2所示，图2为本实施例提供的一种电流取样单元6电路原理图。所述电流取样单元6包括滤波电路8、探测阻抗元件Z以及放大电路9。其中，探测阻抗元件Z 一端τ 与保护电路的负极输入端连接，其另一端Zb与第二开关单元2连接，用于探测流经第二开关单元2的电流。滤波电路8 一端与探测阻抗元件Z —端Zb连接，其另一端与放大电路9的同相输入端连接；所述放大电路9的另一输入端与探测阻抗元件Z —端τ 连接， 用于放大探测阻抗元件Z探测的电流信号，其输出端与比较单元5的一输入端连接。请参阅图2所示，放大电路9包括运算放大器Α、第一阻抗元件Ζ1、第二阻抗元件Z2和第一电阻Rl ；第一阻抗元件Zl的一端与运算放大器A的反相输入端连接，其另一端与探测阻抗元件Z的一端τ 连接；所述第二阻抗元件Ζ2连接于运算放大器A的反相输入端和输出端之间；所述第一电阻R3连接于运算放大器A的输出端上，所述运算放大器A的输出端与比较单元5的一输入端连接。请参阅图3所示，滤波电路8包括第二电阻R2、第三电阻R3以及电容C，其中第二电阻R2的一端与所述探测阻抗元件Z的一端Zb连接，其另一端与所述运算放大器A的同相输入端连接，电容C连接于第二电阻R2的另一端与地之间，第三电阻R3和所述电容C并行连接。第二电阻R2和电容C构成低通滤波器，用于滤除电路信号中的高频成分，第三电阻R3和电容C并行连接，用于调整运算放大器A的同相输入端的电压。本实施例中，所述探测阻抗元件Z为电阻元件。其他实施例中，所述探测阻抗元件 Z也可为电阻元件与电容元件并联构成。本实施例中，所述电压参考基准单元3为一提供额定电压的电源。所述并联电池组7为可充电电池组。该保护电路和并联电池组连接后，当电池组之间压差过大，出现过大电流时，该保护电路能够将回路断开，使并联的电池组之间相互充电，从而达到均衡的效果。互充电过程中产生的电流由于没有经过保护电路回路，不会导负载温度升高，避免高温现象，对负载不会造成任何影响。请参阅图3和图4所示，图3和图4为本实用新型并联电池组使用该保护电路后的测试结果示意图。将容量分别为100%和50%的电池组，也就是有压差的电池组，以并联的方式连接在一起。初期时未接负载，容量100%的电池组会对容量50%的电池组进行充电；当一接上负载进行放电时，由于容量100%电池组的电压较高，因此其放电电流，比容量50%电池组为大；随着放电时间的加长，到后期时，容量100%电池组的电压，会比容量 50%电池组小，其放电电流值相对变小；到了最后阶段，容量100%电池组和容量50%电池组，会均衡的切断，两者之间的切断电压相差不大。以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种并联电池组保护电路，其特征在于，包括第一开关单元(1)、第二开关单元O)、 基准单元(3)、电压取样单元0)、比较单元(5)和电流取样单元(6)，其中所述第一开关单元(1)连接在并联电池组(7)的正极和保护电路的正极端之间，所述第二开关单元(2)连接在并联电池组(7)的负极和保护电路的负极端之间；所述电压取样单元(4) 一端与保护电路的正极端连接，另一端与比较单元( 的一输入端连接；电流取样单元(6) —端和保护电路的负极端连接，另一端和比较单元( 的一输入端连接；所述比较单元( 的输入端还与所述基准单元C3)连接，输出端分别和所述第一开关单元(1)、第二开关单元O)的控制端连接。
2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述第一开关单元(1)和第二开关单元⑵为可控硅。
3.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述电流取样单元(6)包括滤波电路(8)、探测阻抗元件(Z)以及放大电路(9)，其中所述探测阻抗元件(Z)—端(Za)与保护电路的负极输入端连接，其另一端(Zb)与第二开关单元( 连接；滤波电路(8) —端与探测阻抗元件(Z) —端(Zb)连接，其另一端与放大电路(9)的同相输入端连接；所述放大电路(9)的另一输入端与探测阻抗元件(Z)—端(Za)连接，其输出端与所述比较单元(5)的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述放大电路(9)包括运算放大器 (A)、第一阻抗元件(Zl)、第二阻抗元件(Z2)和第一电阻(Rl)；第一阻抗元件(Zl)的一端与运算放大器(A)的反相输入端连接，其另一端与探测阻抗元件(Z)的一端(Za)连接；所述第二阻抗元件(Z2)连接于运算放大器(A)的反相输入端和输出端之间；所述第一电阻 (Rl)连接于运算放大器(A)的输出端上，所述运算放大器(A)的输出端与所述比较单元 (5)的输入端连接。
5.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述滤波电路(8)包括第二电阻 (R2)、第三电阻(R3)以及电容(C)，其中第二电阻(R2)的一端与所述探测阻抗元件(Z)的一端(Zb)连接，其另一端与所述运算放大器(A)的同相输入端连接，电容(C)连接于第三电阻(R3)的另一端与地之间，第三电阻(R3)和所述电容(C)并行连接。
6.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述探测阻抗元件(Z)为电阻元件。
7.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述探测阻抗元件(Z)为电阻元件与电容元件并联构成。
8.根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于，第一阻抗元件(Zl)和第二阻抗元件 (Z2)为电阻元件。
9.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述基准单元(3)为一提供额定电压的电源。
10.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述并联电池组(7)为可充电电池组。
专利摘要本实用新型公开了一种并联电池组保护电路，包括第一开关单元、第二开关单元、基准单元、电压取样单元、比较单元和电流取样单元，第一开关单元连接在并联电池组的正极和保护电路的正极端之间，第二开关单元连接在并联电池组的负极和保护电路的负极端之间；电压取样单元一端与保护电路的正极端连接，另一端与第二开关单元的控制端连接；电流取样单元一端和保护电路的负极端连接，另一端和比较单元的一输入端连接；比较单元的另一输入端和基准单元连接，输出端和第一开关单元的控制端连接。本实用新型有效解决了电池组并联使用时，由于并联的电池组之间存在压差，压差过大则会产生过大的电流，产生高温，对负载造成损坏的问题。
文档编号H02H7/18GK202042886SQ201120019908
公开日2011年11月16日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者张杨斌, 杨渊洲, 许明宗 申请人:东协金属科技(深圳)有限公司, 杨渊洲, 许明宗