電池保護(hù)電路及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電池保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池保護(hù)電路及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前的電動行車、平衡車、后備電源等等采用動力電池的電子設(shè)備，一般會配置電 池保護(hù)電路用以在設(shè)備的電路出現(xiàn)短路故障時(shí)，防止電池受到損傷。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中的短路保護(hù)一般是通過檢測電池輸出電流的大小并與給定的電流保 護(hù)值進(jìn)行比較，若檢測到的電流值大于給定的電流保護(hù)值，則控制開關(guān)關(guān)斷，以切斷電源的 輸出，從而進(jìn)行保護(hù)。
[0004] 但是，這種電池保護(hù)電路用于容性負(fù)載（電壓滯后電流特性的負(fù)載）中時(shí)，就會出 現(xiàn)誤保護(hù)的動作。這是由于，當(dāng)開關(guān)開啟時(shí)，電池會對容性負(fù)載進(jìn)行充電儲能，而容性負(fù)載 在充電初期時(shí)，存儲的電荷量較少，電流較大，而隨著充電時(shí)間增長，存儲的電荷量較多時(shí)， 電流反而越小。因此，該電池保護(hù)電路用于容性負(fù)載時(shí)，電池保護(hù)電路檢測電池輸出的電流 時(shí)，就會出現(xiàn)負(fù)載剛上電時(shí)，檢測電流較大而使電池保護(hù)電路觸發(fā)保護(hù)，進(jìn)而切斷電池輸出 至負(fù)載的電源，然而此時(shí)，并不一定是負(fù)載出現(xiàn)短路而造成電流過大，有可能是容性負(fù)載的 影響，因此，采用現(xiàn)有的這種電池保護(hù)電路存在誤保護(hù)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種電池保護(hù)電路，旨在避免電池保護(hù)電路誤觸發(fā)的 問題，同時(shí)在負(fù)載真正出現(xiàn)短路時(shí)能準(zhǔn)確的保護(hù)電池不受損傷。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的電池保護(hù)電路包括控制裝置、開關(guān)裝置及檢測裝 置，所述開關(guān)裝置的輸入端與電池連接，所述開關(guān)裝置的輸出端與負(fù)載連接，所述開關(guān)裝置 的受控端與所述控制裝置連接；所述檢測裝置的輸入端連接于所述電池與開關(guān)裝置之間， 所述檢測裝置的輸出端與所述控制裝置連接；其中，所述控制裝置包括：
[0007] 控制單元，用于控制所述檢測裝置檢測所述電池輸出至負(fù)載的電流，并轉(zhuǎn)換為對 應(yīng)的第一電壓值后與參考電壓值進(jìn)行比較；還用于在開關(guān)裝置開啟時(shí)控制所述檢測裝置進(jìn) 行循環(huán)操作；
[0008] 第一執(zhí)行單元，用于在所述第一電壓值大于所述參考電壓值時(shí)，控制所述開關(guān)裝 置關(guān)斷預(yù)設(shè)時(shí)間后再開啟，再檢測第一電壓值，大于所述參考電壓值時(shí)再控制所述開關(guān)裝 置判斷預(yù)設(shè)時(shí)間，并循環(huán)這個(gè)過程；還用于在所述檢測裝置的循環(huán)操作次數(shù)大于預(yù)設(shè)循環(huán) 次數(shù)時(shí)，控制所述開關(guān)裝置保持關(guān)斷狀態(tài)；
[0009] 第二執(zhí)行單元，用于在所述第一電壓值小于或者等于所述參考電壓值時(shí)，控制所 述開關(guān)裝置保持開啟狀態(tài)。
[0010] 優(yōu)選地，所述控制單元，還用于在所述檢測裝置進(jìn)行循環(huán)檢測的過程中，若檢測獲 得的當(dāng)前電壓值小于設(shè)定的電壓值，且在所述檢測裝置進(jìn)行循環(huán)操作的時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間 時(shí)，控制所述開關(guān)裝置開啟并保持開啟狀態(tài)。
[0011] 優(yōu)選地，所述控制單元，還用于在控制所述檢測裝置進(jìn)行循環(huán)檢測的過程中，根據(jù) 上一次檢測獲得的電壓值調(diào)整當(dāng)前參考電壓值。
[0012] 優(yōu)選地，所述電池保護(hù)電路還包括并聯(lián)在所述負(fù)載兩端的故障消除檢測裝置，所 述故障消除檢測裝置還與所述控制裝置的控制單元電連接，用于在所述控制單元的控制下 檢測所述負(fù)載兩端的阻抗，并在檢測到的阻抗值大于預(yù)設(shè)的阻抗值時(shí)，反饋一觸發(fā)信號，以 使所述控制單元控制所述開關(guān)裝置重新打開。
[0013] 優(yōu)選地，所述檢測裝置包括采樣電阻及電壓比較器，所述采樣電阻的第一端與所 述電池及所述控制單元連接，所述采樣電阻的第二端與所述開關(guān)裝置的輸入端連接；所述 電壓比較器的正向輸入端與所述采樣電阻的第二端連接，所述電壓比較器的反向輸入端與 所述控制裝置的一輸出端連接，所述電壓比較器的輸出端與所述控制裝置的一輸入端連 接。
[0014] 優(yōu)選地，所述開關(guān)裝置包括開關(guān)管和開關(guān)驅(qū)動電路，所述開關(guān)管的柵極經(jīng)所述開 關(guān)驅(qū)動電路與所述控制裝置連接，所述開關(guān)管的源極為所述開關(guān)裝置的輸入端，所述開關(guān) 管的漏極為所述開關(guān)裝置的輸出端。
[0015] 本發(fā)明還提供一種電池保護(hù)電路的控制方法，所述電池保護(hù)電路包括控制裝置、 開關(guān)裝置及檢測裝置，所述開關(guān)裝置的輸入端與電池連接，所述開關(guān)裝置的輸出端與負(fù)載 連接，所述開關(guān)裝置的受控端與所述控制裝置連接；所述檢測裝置的輸入端連接于所述電 池與開關(guān)裝置之間，所述檢測裝置的輸出端與所述控制裝置連接；其中，所述電池保護(hù)電路 的控制方法包括：
[0016] 步驟A，所述控制裝置控制所述檢測裝置檢測所述電池輸出至負(fù)載的電流，并轉(zhuǎn)換 為對應(yīng)的第一電壓值后與參考電壓值進(jìn)行比較；
[0017] 步驟B，所述控制裝置在所述第一電壓值大于所述參考電壓值時(shí)，控制所述開關(guān)裝 置關(guān)斷預(yù)設(shè)時(shí)間后再開啟，并返回執(zhí)行所述步驟A，直至所述檢測裝置的循環(huán)操作次數(shù)大于 預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)時(shí)，控制所述開關(guān)裝置保持關(guān)斷狀態(tài)；
[0018] 步驟C，所述控制裝置在所述第一電壓值小于或者等于所述參考電壓值時(shí)，控制所 述開關(guān)裝置保持開啟狀態(tài)，并返回執(zhí)行所述步驟A。
[0019] 優(yōu)選地，所述控制裝置在循環(huán)執(zhí)行所述步驟A的過程中，若所述檢測裝置檢測獲 得的當(dāng)前電壓值小于設(shè)定的電壓值，且在所述檢測裝置進(jìn)行循環(huán)操作的時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間 時(shí)，控制所述開關(guān)裝置開啟并保持開啟狀態(tài)。
[0020] 優(yōu)選地，所述步驟A還包括所述控制裝置在所述檢測裝置進(jìn)行循環(huán)檢測的過程 中，根據(jù)上一次檢測獲得的電壓值調(diào)整當(dāng)前參考電壓值。
[0021] 本發(fā)明通過設(shè)置電池保護(hù)電路，并在該電池保護(hù)電路的控制裝置中設(shè)置控制單元 控制檢測裝置檢測電池輸出至負(fù)載的電流，并轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的第一電壓值后與參考電壓值進(jìn) 行比較；并通過設(shè)置第一執(zhí)行單元在該第一電壓值大于參考電壓值時(shí)，控制所述開關(guān)裝置 關(guān)斷預(yù)設(shè)時(shí)間后再開啟；然后再控制檢測裝置通過多次循環(huán)檢測和比較確認(rèn)之后，判斷出 負(fù)載電路是否真正短路，如果多次循環(huán)檢測后，第一電壓值仍然大于參考電壓值，則可以確 定負(fù)載電路出現(xiàn)短路，而如果第一電壓值小于或者等于參考電壓值，則可以確定負(fù)載電路 是受容性負(fù)載影響而使初始電流較大，并非是負(fù)載電路真正短路，這樣，就實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的判 斷出負(fù)載電路是否真正短路，從而避免了該電池保護(hù)電路出現(xiàn)誤觸發(fā)保護(hù)的問題。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明電池保護(hù)電路較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2為本發(fā)明圖1中所示的控制裝置的功能模塊示意圖；
[0024] 圖3為本發(fā)明電池保護(hù)電路的控制方法一實(shí)施例的流程示意圖；
[0025] 圖4為本發(fā)明電池保護(hù)電路的控制方法另一實(shí)施例的流程示意圖。
[0026] 附圖標(biāo)號說明：
[0028] 本發(fā)明目的的實(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】
[0029] 應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0030] 本發(fā)明提供一種電池保護(hù)電路，適用于各種使用電池作為電源的電子設(shè)備中，避 免負(fù)載短路時(shí)，電源繼續(xù)給負(fù)載供電，而造成電池或負(fù)載損壞或者安全問題。
[0031 ] 參照圖1，在一實(shí)施例中，該電池保護(hù)電路包括控制裝置100、開關(guān)裝置200及檢測 裝置300,所述開關(guān)裝置200的輸入端與電池400連接，所述開關(guān)裝置200的輸出端與負(fù)載 500連接，所述開關(guān)裝置200的受控端與所述控制裝置100連接，所述開關(guān)裝置200在開啟 時(shí)，控制電池400輸出電源電壓至負(fù)載500,所述開關(guān)裝置200在關(guān)斷時(shí)，切斷所述電池400 輸出至負(fù)載500的電源電壓；所述檢測裝置300的輸入端連接于所述電池400與開關(guān)裝置 200之間，所述檢測裝置300的輸出端與所述控制裝置100連接。
[0032] 本實(shí)施例中，所述檢測裝置300可采用電阻組成的分壓電路以及電壓比較器實(shí) 現(xiàn)，或者是采樣專業(yè)的電流檢測芯片實(shí)現(xiàn)，而本優(yōu)選實(shí)施例中，所述檢測裝置300通過一采 樣電阻Rl及電壓比較器Ul來實(shí)現(xiàn)對電池400輸出至負(fù)載500的電流進(jìn)行檢測，其中，所述 采樣電阻Rl的第一端與所述電池400及所述控制裝置100連接，所述采樣電阻Rl的第二 端與所述開關(guān)裝置的輸入端連接；該采樣電阻Rl用于對電池400輸出至負(fù)載500的電源電 壓進(jìn)行電流采樣；所述電壓比較器Ul的正向輸入端與所述采樣電阻Rl的第二端連接，用于 輸