本實(shí)用新型涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低壓直流系統(tǒng)供電的電池短路或過載的保護(hù)電路。

背景技術(shù)：

隨著蓄電池組在低壓直流系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍越來越廣，它的安全性一直是人們關(guān)注的重點(diǎn)。蓄電池保護(hù)板一般都設(shè)計了電池單體均衡、電壓監(jiān)控、過充電保護(hù)、過放電保護(hù)、過溫保護(hù)等功能結(jié)構(gòu)。但是，在極端情況下，如負(fù)載短路、錯誤搭接等，蓄電池組將發(fā)生短路，因此蓄電池保護(hù)板的短路保護(hù)功能就顯得尤為重要。

在低壓直流系統(tǒng)中，針對不同的應(yīng)用場景，短路保護(hù)電路存在多種實(shí)現(xiàn)方式?，F(xiàn)有技術(shù)，一般通過檢測短路時電壓驟降或電流異常來進(jìn)行短路判斷，隨后切斷充放電回路。在電流檢測法中，通過檢測電流互感器或電流采樣電阻的電壓來判斷電池短路，但是毫秒級的短路保護(hù)響應(yīng)時間必然會使電路積聚大量的熱量，極容易燒毀電路中的功率器件，同時也會對蓄電池的性能產(chǎn)生影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供了一種電池短路或過載的保護(hù)電路，該保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)了電池組短路時的有效保護(hù)，從而防止了電池短路而燒毀功率器件，進(jìn)而減少了對電池本身的影響。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種電池短路或過載的保護(hù)電路，包括輸出主功率電路、電流采樣電路和控制驅(qū)動信號電路，所述輸出主功率電路包括輸出電池和負(fù)載，所述電池的正極連接到負(fù)載的正極，所述電池負(fù)極與負(fù)載的負(fù)極相連；所述電流采樣電路包括采樣電阻、放大器、比較器和基準(zhǔn)電源，所述控制驅(qū)動信號電路包括驅(qū)動電阻、第一MOS管、第二MOS管、三極管和驅(qū)動電源，所述采樣電阻一端與電池的負(fù)極相連，所述第一MOS管和第二MOS管相并聯(lián)，且采樣電阻另一端分別與第一MOS管源極和第二MOS管源極相連，所述第一MOS管漏極和第二MOS管漏極均與負(fù)載的負(fù)極相連，所述第一MOS管柵極和第二MOS管柵極均與三極管的集電極相連，所述三極管的集電極還與驅(qū)動電阻的一端相連，驅(qū)動電阻的另一端與驅(qū)動電源相連；所述放大器的反相輸入端與電池的負(fù)極相連，放大器的輸出端與比較器的同相輸入端相連，放大器的反相輸入端與基準(zhǔn)電源相連，放大器的輸出端與三極管的基極相連，所述放大器的電源正極和比較器的電源正極均與驅(qū)動電源相連，所述第一MOS管的源極、放大器的反相輸入端、放大器的電源負(fù)極、比較器的電源負(fù)極以及三極管的發(fā)射極均與地相連。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述保護(hù)電路還包括第三電阻、第四電阻和第五電阻，所述第三電阻一端與第一MOS管源極相連，第三電阻另一端與第一MOS管柵極相連，所述第四電阻的一端與驅(qū)動電源相連、所述第四電阻的另一端與三極管的基極相連，所述第五電阻的一端與放大器的同相輸入端相連，所述第五電阻的另一端與放大器的輸出端相連。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述電池的正極與負(fù)載的正極之間連接有熔斷器。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述驅(qū)動電源的電壓為12V，所述基準(zhǔn)電源的電壓為5V。

本實(shí)用新型的電池短路或過載的保護(hù)電路可以達(dá)到如下有益效果：

本實(shí)用新型的電池短路或過載的保護(hù)電路，通過包括輸出主功率電路、電流采樣電路和控制驅(qū)動信號電路，所述輸出主功率電路包括輸出電池和負(fù)載，所述電池的正極連接到負(fù)載的正極，所述電池負(fù)極與負(fù)載的負(fù)極相連；所述電流采樣電路包括采樣電阻、放大器、比較器和基準(zhǔn)電源，所述控制驅(qū)動信號電路包括驅(qū)動電阻、第一MOS管、第二MOS管、三極管和驅(qū)動電源，所述采樣電阻一端與電池的負(fù)極相連，所述第一MOS管和第二MOS管相并聯(lián)，且采樣電阻另一端分別與第一MOS管源極和第二MOS管源極相連，所述第一MOS管漏極和第二MOS管漏極均與負(fù)載的負(fù)極相連，所述第一MOS管柵極和第二MOS管柵極均與三極管的集電極相連，所述三極管的集電極還與驅(qū)動電阻的一端相連，驅(qū)動電阻的另一端與驅(qū)動電源相連；所述放大器的反相輸入端與電池的負(fù)極相連，放大器的輸出端與比較器的同相輸入端相連，放大器的反相輸入端與基準(zhǔn)電源相連，放大器的輸出端與三極管的基極相連，所述放大器的電源正極和比較器的電源正極均與驅(qū)動電源相連，所述第一MOS管的源極、放大器的反相輸入端、放大器的電源負(fù)極、比較器的電源負(fù)極以及三極管的發(fā)射極均與地相連，使得本實(shí)用新型電路簡單實(shí)用，成本低，且短路保護(hù)響應(yīng)時間在微秒級，另外，本實(shí)用新型有效降低了MOS管散熱問題帶來的影響，具有較強(qiáng)的工作穩(wěn)定性及實(shí)用價值。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本實(shí)用新型電池短路或過載的保護(hù)電路提供的一實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：R1、采樣電阻，U1、放大器，U2、比較器，VCC2、基準(zhǔn)電源，R2、驅(qū)動電阻，Q1、第一MOS管，Q2、第二MOS管，Q3、三極管，VCC1、驅(qū)動電源，R3、第三電阻，R4、第四電阻，R5、第五電阻，F(xiàn)1、熔斷器。

圖2為本實(shí)用新型電池短路或過載的保護(hù)電路的工作流程圖。

本實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。較佳實(shí)施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等用語，僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。

圖1為本實(shí)用新型電池短路或過載的保護(hù)電路提供的一實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，電池短路或過載的保護(hù)電路包括輸出主功率電路、電流采樣電路和控制驅(qū)動信號電路，所述輸出主功率電路包括輸出電池和負(fù)載，所述電池的正極連接到負(fù)載的正極，所述電池負(fù)極與負(fù)載的負(fù)極相連；所述電流采樣電路包括采樣電阻R1、放大器U1、比較器U2和基準(zhǔn)電源VCC2，所述控制驅(qū)動信號電路包括驅(qū)動電阻R2、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、三極管Q3和驅(qū)動電源VCC1，所述采樣電阻R1一端與電池的負(fù)極相連，所述第一MOS管Q1和第二MOS管Q2相并聯(lián)，且采樣電阻R1另一端分別與第一MOS管Q1源極和第二MOS管Q2源極相連，所述第一MOS管Q1漏極和第二MOS管Q2漏極均與負(fù)載的負(fù)極相連，所述第一MOS管Q1柵極和第二MOS管Q2柵極均與三極管Q3的集電極相連，所述三極管Q3的集電極還與驅(qū)動電阻R2的一端相連，驅(qū)動電阻R2的另一端與驅(qū)動電源VCC1相連；所述放大器U1的反相輸入端與電池的負(fù)極相連，放大器U1的輸出端與比較器U2的同相輸入端相連，放大器U1的反相輸入端與基準(zhǔn)電源VCC2相連，放大器U1的輸出端與三極管Q3的基極相連，所述放大器U1的電源正極和比較器U2的電源正極均與驅(qū)動電源VCC1相連，所述第一MOS管Q1的源極、放大器U1的反相輸入端、放大器U1的電源負(fù)極、比較器U2的電源負(fù)極以及三極管Q3的發(fā)射極均與地相連。

具體實(shí)施中，所述保護(hù)電路還包括第三電阻R3、第四電阻R4和第五電阻R5，所述第三電阻R3一端與第一MOS管Q1源極相連，第三電阻R3另一端與第一MOS管Q1柵極相連，所述第四電阻R4的一端與驅(qū)動電源VCC1相連、所述第四電阻R4的另一端與三極管Q3的基極相連，所述第五電阻R5的一端與放大器U1的同相輸入端相連，所述第五電阻R5的另一端與放大器U1的輸出端相連。

具體實(shí)施中，所述電池的正極與負(fù)載的正極之間連接有熔斷器F1。

具體實(shí)施中，所述驅(qū)動電源VCC1的電壓為12V，所述基準(zhǔn)電源VCC2的電壓為5V。

為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解并實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面簡述本實(shí)施例的工作原理。

圖2為本實(shí)用新型電池短路或過載的保護(hù)電路的工作流程圖，如圖2所示，保護(hù)電路上電后，12V的驅(qū)動電源VCC1電壓通過驅(qū)動電阻R2加在第一MOS管Q1和第二MOS管Q2上，第一MOS管Q1和第二MOS管Q2閉合導(dǎo)通，電池的正負(fù)極連接至負(fù)載開始放電；

當(dāng)負(fù)載過大或負(fù)載端發(fā)生短路故障時，流過采樣電阻R1的電流會很大，放大器U1將采樣電阻R1上的電壓信號放大后，該電壓送給比較器U2，在比較器U2內(nèi)該電壓再與+5V基準(zhǔn)電源VCC2電壓進(jìn)行比較。

此時，放大器U1放大后的電壓信號若比+5V基準(zhǔn)電壓大，則比較器U2的輸出端引腳電平由低變高，使三極管Q3導(dǎo)通，將第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的驅(qū)動電壓拉低，使得第一MOS管Q1和第二MOS管Q2關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)短路或過載保護(hù)，避免功率器件及電池的損壞。

雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，可以對本實(shí)施方式做出多種變更或修改，而不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。