一種放電保護(hù)裝置及其電池管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種放電保護(hù)裝置及其電池管理系統(tǒng)，其中，上述裝置裝置包括放電保護(hù)電路，所述電路包括：用于輸入控制信號(hào)的第一、第二輸入端、用于與外部放電電源耦接的第三輸入端、用于與外部負(fù)載耦接的一輸出端，以及第一受控開關(guān)、第二受控開關(guān)、第三受控開關(guān)、第四受控開關(guān)、第五受控開關(guān)、第六受控開關(guān)及第七受控開關(guān)。通過上述方式，本實(shí)用新型能夠使得放電保護(hù)電路中的電源與地之間不形成回路，避免了放電保護(hù)電路中的電量損耗。
【專利說明】—種放電保護(hù)裝置及其電池管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電池管理系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種放電保護(hù)裝置及其電池
管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]如今，無論在生活上或者工業(yè)上，人們都常常使用著一些儲(chǔ)能產(chǎn)品(如電池)對(duì)電子產(chǎn)品或者器械進(jìn)行供電，而為了保護(hù)儲(chǔ)能產(chǎn)品，往往會(huì)在儲(chǔ)能產(chǎn)品放電的電路上添加放電保護(hù)電路。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)采用的放電保護(hù)電路如圖1所示，放電保護(hù)電路110的輸入端111輸入信號(hào)為高電平時(shí)，第一場(chǎng)效應(yīng)管(也稱為MOS管)112受控導(dǎo)通，使得第二 MOS管113的源極1132和柵極1131間電壓為高電平從而受控導(dǎo)通，第三MOS管114的柵極1141和源極1142間電壓為低電平從而受控關(guān)斷。在第二 MOS管113導(dǎo)通、第三MOS管114關(guān)斷時(shí)，電源116向大功率MOS管115的柵極1151輸入高電平，進(jìn)而使得大功率MOS管115的柵極1151和源極1152間電壓為高電平從而受控導(dǎo)通，即允許電池120對(duì)外部負(fù)載進(jìn)行放電。同理，當(dāng)輸入端111輸入信號(hào)為低電平時(shí)，第一 MOS管112受控關(guān)斷，使得第二 MOS管113受控關(guān)斷，第三MOS管114受控導(dǎo)通。第三MOS管114受控導(dǎo)通時(shí)，大功率MOS管115的柵極1151和源極1152之間的寄生電容所存儲(chǔ)的電荷被快速放掉。所以，大功率MOS管115的柵極1151和源極1152之間的電壓為低電平，從而大功率MOS管115受控關(guān)斷，即禁止電池120對(duì)外部負(fù)載進(jìn)行放電。
[0004]然而，上述現(xiàn)有放電保護(hù)電路110中，在大功率MOS管115導(dǎo)通時(shí)，第一 MOS管112同時(shí)導(dǎo)通，電源116通過電阻118和第一 MOS管112與地形成回路而產(chǎn)生電流。即在大功率MOS管115導(dǎo)通時(shí)，放電保護(hù)電路110存在著電量損耗。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種放電保護(hù)裝置及其電池管理系統(tǒng)，能夠避免放電保護(hù)電路中的電量損耗。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種放電保護(hù)裝置，所述裝置包括放電保護(hù)電路，所述電路包括:用于輸入控制信號(hào)的第一、第二輸入端、用于與外部放電電源耦接的第三輸入端、用于與外部負(fù)載耦接的輸出端，以及第一受控開關(guān)，分別耦接于所述第一輸入端和第一接地端；第二、第三受控開關(guān)，分別耦接于所述第二輸入端和第一接地端；第四受控開關(guān)，分別耦接于所述第一受控開關(guān)和第一電源，且在所述第一受控開關(guān)導(dǎo)通時(shí)受控導(dǎo)通；第五受控開關(guān)，分別耦接于所述第二、第四受控開關(guān)及第一電源，且在所述第四受控開關(guān)導(dǎo)通時(shí)受控關(guān)斷，在所述第二受控開關(guān)導(dǎo)通時(shí)受控導(dǎo)通并使得所述第四受控開關(guān)受控關(guān)斷；第六受控開關(guān)，分別耦接于所述第二、第三受控開關(guān)及第二接地端，且在所述第三受控開關(guān)導(dǎo)通時(shí)受控導(dǎo)通，在所述第二、第三受控開關(guān)同時(shí)關(guān)斷時(shí)受控關(guān)斷；第七受控開關(guān)，分別耦接于所述第四、第六受控開關(guān)、第三輸入端、輸出端及第二接地端，且在所述第四受控開關(guān)導(dǎo)通、第六受控開關(guān)關(guān)斷時(shí)受控導(dǎo)通，以使第三輸入端與所述輸出端連接，在所述第六受控開關(guān)導(dǎo)通時(shí)受控關(guān)斷，以使第三輸入端與所述輸出端斷開連接；在所述第一輸入端輸入第一控制信號(hào)時(shí)，所述第一受控開關(guān)導(dǎo)通，使得所述第四受控開關(guān)導(dǎo)通，以及第五受控開關(guān)關(guān)斷；所述第二輸入端輸入第二控制信號(hào)，使得所述第二、第三受控開關(guān)關(guān)斷，且所述第六受控開關(guān)關(guān)斷，所述第七受控開關(guān)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通，以允許所述外部放電電源向所述外部負(fù)載放電；在所述第一輸入端輸入第二控制信號(hào)，所述第二輸入端輸入第一控制信號(hào)時(shí)，所述第一受控開關(guān)關(guān)斷，所述第二、第三受控開關(guān)導(dǎo)通，使得第五、第六受控開關(guān)導(dǎo)通，以及第四受控開關(guān)關(guān)斷，所述第七受控開關(guān)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)關(guān)斷，以禁止所述外部放電電源順序向外部負(fù)載放電，其中，所述第一控制信號(hào)與所述第二控制信號(hào)為反相信號(hào)。
[0007]其中，所述第一、第二及第三受控開關(guān)分別為N型場(chǎng)效應(yīng)管或NPN型三極管，且在所述第一、第二及第三受控開關(guān)至少一個(gè)為NPN型三極管時(shí)，所述電路還包括相應(yīng)NPN型三極管數(shù)目的第一電阻，所述NPN型三極管的第一端口先電連接第一電阻，再與其他元件進(jìn)行耦接，其中，所述第一受控開關(guān)的第一端口和第二端口分別耦接于第一輸入端和第一接地端；所述第二、第三受控開關(guān)的第一端口和第二端口分別耦接于所述第二輸入端和第一接地端。
[0008]其中，所述第四、第五、第六受控開關(guān)分別為P型場(chǎng)效應(yīng)管或PNP型三極管，且在所述第四、第五、第六受控開關(guān)至少一個(gè)為PNP型三極管時(shí)，所述電路還包括相應(yīng)PNP型三極管數(shù)目的第二電阻，所述PNP型三極管的第一端口先電連接第二電阻，再與其他元件進(jìn)行耦接，其中，所述第四受控開關(guān)的第一端口和第二端口分別耦接于所述第一受控開關(guān)的第三端口和第一電源；所述第五受控開關(guān)的第二端口和第三端口分別耦接于第一電源和第一受控開關(guān)的第三端口，且所述第五受控開關(guān)的第一端口分別耦接于所述第二、第四受控開關(guān)的第三端口 ；所述第六受控開關(guān)的第一端口和第二端口均分別耦接于第二、第三受控開關(guān)的第三端口，第六受控開關(guān)的第三端口耦接于第二接地端。
[0009]其中，所述第七受控開關(guān)為一個(gè)大功率N型場(chǎng)效應(yīng)管或者多個(gè)大功率N型場(chǎng)效應(yīng)管并聯(lián)；所述第七受控開關(guān)的第一端口及第三端口分別耦接于第六受控開關(guān)的第三端口及輸出端，所述第七受控開關(guān)的第二端口分別耦接于第三輸入端及第二接地端。
[0010]其中，所述電路還包括第三電阻，所述第一受控開關(guān)的第三端口通過第三電阻耦接于第五受控開關(guān)的第三端口。
[0011]其中，所述電路還包括二極管，所述第三受控開關(guān)的第三端口通過二極管耦接于第六受控開關(guān)的第二端口；
[0012]其中，所述第一、第二控制信號(hào)為由微控制單元、可編程邏輯器件或觸發(fā)器組成的邏輯控制電路輸出信號(hào)。
[0013]其中，所述第一、第二控制信號(hào)為互為反相的電壓信號(hào)。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種電池管理系統(tǒng)，包括第二電源和上述的放電保護(hù)裝置，所述放電保護(hù)裝置的第三輸入端耦接于第二電源。
[0015]其中，所述第二電源為鋰離子蓄電池、鋰聚合物電池、鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、超級(jí)電容或儲(chǔ)能產(chǎn)品的外圍電子線路。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實(shí)用新型采用了推挽驅(qū)動(dòng)和隔離地方式，使得放電保護(hù)電路中的第一電源與第一接地端之間不形成回路，避免了放電保護(hù)電路的電量損耗。同時(shí)，通過將第六受控開關(guān)的第三端口與第一電源耦接，避免了由于引線寄生參數(shù)及大功率管寄生參數(shù)影響而導(dǎo)致第六受控開關(guān)的柵極和源極之間電壓的改變，從而使得第六受控開關(guān)的關(guān)閉速度不受影響，也解決了由于引線寄生參數(shù)及大功率管寄生參數(shù)影響而導(dǎo)致第七受控開關(guān)二次導(dǎo)通問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中電池管理系統(tǒng)中放電保護(hù)部分的電路示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型放電保護(hù)裝置一實(shí)施方式的電路示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型電池管理系統(tǒng)一實(shí)施方式的部分電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0021]參閱圖2，圖2是本實(shí)用新型放電保護(hù)裝置一實(shí)施方式的電路示意圖。本實(shí)施方式中，放電保護(hù)裝置包括放電保護(hù)電路200，放電保護(hù)電路200包括第一輸入端211、第二輸入端212、第三輸入端213、輸出端214、第一受控開關(guān)221、第二受控開關(guān)222、第三受控開關(guān)223、第四受控開關(guān)224、第五受控開關(guān)225、第六受控開關(guān)226及第七受控開關(guān)227。
[0022]其中，第三輸入端213用于與外部放電電源耦接。輸出端214用于與外部負(fù)載耦接。第一輸入端211、第二輸入端212用于輸入第一控制信號(hào)或第二控制信號(hào)，且第一控制信號(hào)與第二控制信號(hào)互為反相信號(hào)。進(jìn)一步地，第一、第二控制信號(hào)為由微控制單元(MCU)、可編程邏輯器件(PLD)或觸發(fā)器組成的邏輯控制電路輸出的互為反相信號(hào)。
[0023]更具體地，第一受控開關(guān)221的第一端口 2211和第二端口 2212分別耦接于第一輸入端211和第一接地端210。第二受控開關(guān)222的第一端口 2221和第二端口 2222分別耦接于第二輸入端212和第一接地端218。第三受控開關(guān)223的第一端口 2231和第二端口2232分別耦接于第二輸入端212和第一接地端219。第四受控開關(guān)224的第一端口 2241和第二端口 2242分別耦接于第一受控開關(guān)221的第三端口 2213和第一電源216。第五受控開關(guān)225的第二端口 2252和第三端口 2253分別耦接于第一電源215和第一受控開關(guān)221的第三端口 2213，第五受控開關(guān)225的第一端口 2251分別耦接于第二受控開關(guān)222的第三端口 2223及第四受控開關(guān)224的第三端口 2243。第六受控開關(guān)226的第一端口 2261和第二端口 2262均分別耦接于第二受控開關(guān)222的第三端口 2223和第三受控開關(guān)223的第三端口 2233，第六受控開關(guān)226的第三端口 2263耦接于第二接地端217。第七受控開關(guān)227的第一端口 2271、第二端口 2272及第三端口 2273分別耦接于第六受控開關(guān)226的第二端口 2262、第二接地端217及輸出端214。
[0024]進(jìn)一步地，放電保護(hù)電路200還包括第三電阻228及二極管229。第三電阻228兩端分別耦接于第一受控開關(guān)221的第三端口 2213和第五受控開關(guān)225的第三端口 2253，以防止在第一輸入端211輸入的控制信號(hào)發(fā)生改變瞬間，第一受控開關(guān)221和第五受控開關(guān)225同時(shí)導(dǎo)通而損壞第一受控開關(guān)221和第五受控開關(guān)225。二極管229的正、負(fù)極分別耦接于第六受控開關(guān)226的第二端口 2262、第三受控開關(guān)223的第三端口 2233，以防止第一接地端219的電路通過第三受控開關(guān)223流向第六受控開關(guān)226。[0025]本實(shí)施方式中，第一受控開關(guān)221、第二受控開關(guān)222及第三受控開關(guān)223為N型MOS管，第四受控開關(guān)224、第五受控開關(guān)225及第六受控開關(guān)226為P型MOS管。對(duì)應(yīng)地，第一到第六受控開關(guān)的第一端口、第二端口及第三端口分別為MOS管的柵極、源極及漏極。同時(shí)，第一受控開關(guān)221、第二受控開關(guān)222及第三受控開關(guān)223的第一端口和第二端口間電壓為高電平時(shí)受控導(dǎo)通，第四受控開關(guān)224、第五受控開關(guān)225及第六受控開關(guān)226的第二端口和第一端口間電壓為高電平時(shí)受控導(dǎo)通。此外，第七受控開關(guān)227為一個(gè)大功率N型MOS管，對(duì)應(yīng)地，第七受控開關(guān)227的第一端口、第二端口及第三端口分別為MOS管的柵極、源極及漏極。同時(shí)，第七受控開關(guān)227的第一端口和第二端口間電壓為高電平時(shí)受控導(dǎo)通。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，第七受控開關(guān)還可以為多個(gè)大功率N型MOS管并聯(lián)。
[0026]對(duì)放電保護(hù)電路200進(jìn)一步的說明，本實(shí)施方式中，第一控制信號(hào)為高電平信號(hào)，第二控制信號(hào)為低電平信號(hào)。在第一輸入端211輸入第一控制信號(hào)即高電平信號(hào)時(shí)，第一受控開關(guān)221的第一端口 2211和第二端口 2212之間的電壓為高電平，從而第一受控開關(guān)221受控導(dǎo)通。在第一受控開關(guān)221導(dǎo)通時(shí)，第四受控開關(guān)224的第一端口 2241與第一接地端210耦接，而其第二端口 2242耦接于第一電源216，故第四受控開關(guān)224的第二端口2242和第一端口 2241之間的電壓為高電平從而受控導(dǎo)通。在第四受控開關(guān)224導(dǎo)通時(shí)，第五受控開關(guān)225的第一端口 2251稱接于第一電源216,而其第二端口 2252稱接于第一電源215，故第五受控開關(guān)225的第二端口 2252和第一端口 2251之間的電壓為低電平從而受控關(guān)斷。
[0027]在第一輸入端211輸入第一控制信號(hào)即高電平信號(hào)的同時(shí),第二輸入端212輸入第二控制信號(hào)即低電平信號(hào)，此時(shí)，第二受控開關(guān)222的第一端口 2221和第二端口 2222之間的電壓為低電壓，從而第二受控開關(guān)222受控關(guān)斷。第三受控開關(guān)223的第一端口 2231和第二端口 2232之間的電壓為低電壓，從而第三受控開關(guān)223受控關(guān)斷。在第二受控開關(guān)222和第三受控開關(guān)223關(guān)斷時(shí)，第六受控開關(guān)226的第一端口 2261和第二端口 2262均耦接于第四受控開關(guān)224的第三端口 2243進(jìn)而耦接于第一電源216，故第六受控開關(guān)226的第一端口 2261和第二端口 2262之間的電壓為低電壓從而受控關(guān)斷。在第六受控開關(guān)226關(guān)斷時(shí)，第七受控開關(guān)227的第一端口 2271通過二極管230、電阻231、電阻232及第四受控開關(guān)224耦接于第一電源216，故大功率MOS管227的第一端口 2271和第二端口 2272之間的電壓為聞電壓，從而大功率MOS管227受控導(dǎo)通。在第七受控開關(guān)227導(dǎo)通時(shí),第三輸入端213和輸出端214通過第七受控開關(guān)227導(dǎo)通，以允許與第三輸入端213耦接的外部放電電源向與輸出端214耦接的外部負(fù)載放電。
[0028]同理，在第一輸入端211輸入第二控制信號(hào)即低電平,第二輸入端212輸入第一控制信號(hào)即高電平時(shí)，第一受控開關(guān)221的第一端口 2211和第二端口 2212之間的電壓為低電平，從而第一受控開關(guān)221受控關(guān)斷。第二受控開關(guān)222的第一端口 2221和第二端口2222之間的電壓為高電壓，從而第二受控開關(guān)222受控導(dǎo)通。第三受控開關(guān)223的第一端口 2231和第二端口 2232之間的電壓為高電壓，從而第三受控開關(guān)223受控導(dǎo)通。在第二受控開關(guān)222導(dǎo)通時(shí)，第五受控開關(guān)225的第一端口 2251耦接于第一接地端218，故第五受控開關(guān)225的第二端口 2252和第一端口 2251之間的電壓為高電平從而受控導(dǎo)通。在第二受控開關(guān)222導(dǎo)通時(shí)，第四受控開關(guān)224的第一端口 2241耦接于第一電源215，故第四受控開關(guān)224的第二端口 2242和第一端口 2241之間的電壓為低電壓從而受控關(guān)斷。在第三受控開關(guān)223導(dǎo)通時(shí)，第六受控開關(guān)226的第一端口 2261耦接于第一接地端219，此時(shí)，由于第七受控開關(guān)227的第一端口 2271和第二端口 2272之間存在寄生電容，寄生電容上存儲(chǔ)的電荷在沒有快速泄放通道情況下，第一端口 2271將在較長時(shí)間內(nèi)維持高電平，因此，第六受控開關(guān)226的第二端口 2262也在較長時(shí)間內(nèi)處于高電位，即第六受控開關(guān)226的第二端口 2262和第一端口 2261之間的電壓為高電壓從而受控導(dǎo)通。在第六受控開關(guān)226導(dǎo)通時(shí)，第七受控開關(guān)227的第一端口 2271和第二端口 2272之間寄生電容存儲(chǔ)的電荷快速泄放，從而第七受控開關(guān)227受控關(guān)斷，以禁止與第三輸入端213耦接的外部放電電源向與輸出端214耦接的外部負(fù)載放電。
[0029]在上述第七受控開關(guān)227受控導(dǎo)通或者關(guān)斷過程中，由于第一受控開關(guān)221和第五受控開關(guān)225不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通，故第一電源215無法與第一接地端210形成回路。此外，由于第四受控開關(guān)224與第二受控開關(guān)222或第三受控開關(guān)223也不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通，故第一電源216也無法與第一接地端218或219形成回路。因此，放電保護(hù)電路200不存在著電量損耗。
[0030]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實(shí)施方式采用了推挽驅(qū)動(dòng)和隔離地方式，使得放電保護(hù)電路中的電源與地之間不形成回路，避免了放電保護(hù)電路的電量損耗。
[0031]此外，在其他應(yīng)用實(shí)施方式中，第一、第二、第三受控開關(guān)可以為NPN型三極管，第四、第五及第六受控開關(guān)可以為PNP型三極管。對(duì)應(yīng)地，第一到第六受控開關(guān)的第一端口、第二端口及第三端口分別為三極管的基極、射極及集電極。值得注意的是，由于三極管為電流控制元件，在第一、第二、第三受控開關(guān)至少一個(gè)為NPN型三極管時(shí)，放電保護(hù)電路還包括相應(yīng)NPN型三極管數(shù)目的第一電阻，所述NPN型三極管的基極先電連接第一電阻，再與其他元件進(jìn)行耦接。在第四、第五及第六受控開關(guān)至少一個(gè)為PNP型三極管時(shí)，放電保護(hù)電路還包括相應(yīng)PNP型三極管數(shù)目的第二電阻，所述PNP型三極管的基極先電連接第二電阻，再與其他元件進(jìn)行耦接。除此之外，由三極管構(gòu)成的放電保護(hù)電路與MOS管構(gòu)成的放電保護(hù)電路是一致，請(qǐng)對(duì)應(yīng)參閱上述描述，在此不再進(jìn)行贅述。
[0032]再需要說明的是，在具體應(yīng)用實(shí)施方式中，為使放電保護(hù)電路更加穩(wěn)定和可靠，放電保護(hù)電路可以適當(dāng)?shù)靥砑与娮杌蚨O管，故在本實(shí)用新型放電保護(hù)電路基礎(chǔ)上添加輔助性的電阻或二極管均屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0033]請(qǐng)參閱圖3，圖3是本實(shí)用新型電池管理系統(tǒng)一實(shí)施方式的部分電路示意圖。本實(shí)施方式中，電池管理系統(tǒng)300包括第二電源320和放電保護(hù)裝置，放電保護(hù)裝置包括放電保護(hù)電路310，放電保護(hù)電路310的第三輸入端311與第二電源320耦接。其中，第二電源320為電池或者類似電池類而需要電子線路的儲(chǔ)能產(chǎn)品，例如:鋰離子蓄電池、鋰聚合物電池、鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、超級(jí)電容或儲(chǔ)能產(chǎn)品的外圍電子線路等。在本實(shí)施方式中，放電保護(hù)裝置與上述實(shí)施方式中的放電保護(hù)裝置一致，故在此不再贅述。
[0034]請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D1，由于在電池管理系統(tǒng)100中，端點(diǎn)130到電池120的負(fù)極根部間一般存在較長的導(dǎo)線。任何導(dǎo)線都有電感，其中導(dǎo)線長度越長，感量越大。因此端點(diǎn)130與電池120的負(fù)極之間等效為一個(gè)寄生電感140。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)寄生電感140上電流發(fā)生變化時(shí)，寄生電感140兩端將產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ul。
[0035]在大功率MOS管115導(dǎo)通時(shí)，當(dāng)放電電流變化較小時(shí)，可認(rèn)為第三接地端117的電位與第四接地端150 (第四接地端150設(shè)置為與大地連接，即第四接地端150是穩(wěn)定的)電位一致。在大功率MOS管115開始關(guān)閉時(shí)，放電電流逐漸變小，寄生電感140上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ul變大，從而第三接地端117的電位比第四接地端150的電位高一定值。因此，第三MOS管114的柵極1141和源極1142之間的電壓下降一定值，從而降低第三MOS管114的導(dǎo)通速度。
[0036]而且在大功率MOS管115關(guān)閉瞬間，放電回路中電流的方向不能突變，寄生電感140上存儲(chǔ)的能量將以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U2的方式釋放，即第三接地端117的電位比第四接地端150的電位低一定值。因此，大功率MOS管115的柵極1151和源極1152間電壓被抬高一定值。當(dāng)大功率MOS管115的柵極1151和源極1152間電壓超過大功率MOS管115的開啟電壓時(shí)，大功率MOS管115 二次導(dǎo)通，此時(shí)可能損壞大功率MOS管115。
[0037]對(duì)比于上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型實(shí)施方式中端點(diǎn)330到第二電源320的負(fù)極根部間由于存在較長的導(dǎo)線而等效為一個(gè)寄生電感340。在第七受控開關(guān)314開始關(guān)閉時(shí)，根據(jù)上述分析，寄生電感340兩端將產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U3。即第二接地端315電位比第五接地端350 (第五接地端350設(shè)置為與大地連接，即第五接地端350是穩(wěn)定的)的電位高一定值，所以第六受控開關(guān)313的第三端口 3133的電位被抬高一定值。但是第六受控開關(guān)313的第一端口 3131和第二端口 3132的之間的電壓并不發(fā)生改變，因此，第六受控開關(guān)313的導(dǎo)通速度不受影響。
[0038]同樣，在第七受控開關(guān)314關(guān)閉瞬間，根據(jù)上述分析，寄生電感340產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U4。即第二接地端315電位比第五接地端350的電位低一定值，所以第六受控開關(guān)313的第三端口 3133的電位下降一定值。但是第六受控開關(guān)313的第一端口 3131和第二端口3132的之間的電壓并不發(fā)生改變，因此，第六受控開關(guān)313繼續(xù)處于導(dǎo)通狀態(tài)。在第六受控開關(guān)313導(dǎo)通時(shí)，第七受控開關(guān)314的第一端口 3141電位下拉至第二端口 3142電位，即第七受控開關(guān)314的第一端口 3141和第二端口 3142之間的電壓為0，因此第七受控開關(guān)314不會(huì)重新導(dǎo)通。
[0039]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實(shí)施方式在避免放電保護(hù)電路產(chǎn)生電量損耗的同時(shí)，通過將第六受控開關(guān)的第三端口與第二接地端耦接，也避免了由于引線寄生參數(shù)及大功率管寄生參數(shù)導(dǎo)致第六受控開關(guān)的第一端口和第二端口之間電壓的改變，從而使得第六受控開關(guān)的關(guān)閉速度不受影響，也解決了由于引線寄生參數(shù)及大功率管寄生參數(shù)影響而導(dǎo)致第七受控開關(guān)二次導(dǎo)通問題。
[0040]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施方式，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述裝置包括放電保護(hù)電路，所述電路包括:用于輸入控制信號(hào)的第一、第二輸入端、用于與外部放電電源耦接的第三輸入端、用于與外部負(fù)載耦接的輸出端，以及 第一受控開關(guān)，分別耦接于所述第一輸入端和第一接地端； 第二、第三受控開關(guān)，分別耦接于所述第二輸入端和第一接地端； 第四受控開關(guān)，分別耦接于所述第一受控開關(guān)和第一電源，且在所述第一受控開關(guān)導(dǎo)通時(shí)受控導(dǎo)通； 第五受控開關(guān)，分別耦接于所述第二、第四受控開關(guān)及第一電源，且在所述第四受控開關(guān)導(dǎo)通時(shí)受控關(guān)斷，在所述第二受控開關(guān)導(dǎo)通時(shí)受控導(dǎo)通并使得所述第四受控開關(guān)受控關(guān)斷； 第六受控開關(guān)，分別耦接于所述第二、第三受控開關(guān)及第二接地端，且在所述第三受控開關(guān)導(dǎo)通時(shí)受控導(dǎo)通 ，在所述第二、第三受控開關(guān)同時(shí)關(guān)斷時(shí)受控關(guān)斷； 第七受控開關(guān)，分別耦接于所述第四、第六受控開關(guān)、第三輸入端、輸出端及第二接地端，且在所述第四受控開關(guān)導(dǎo)通、第六受控開關(guān)關(guān)斷時(shí)受控導(dǎo)通，以使第三輸入端與所述輸出端連接，在所述第六受控開關(guān)導(dǎo)通時(shí)受控關(guān)斷，以使第三輸入端與所述輸出端斷開連接； 在所述第一輸入端輸入第一控制信號(hào)時(shí)，所述第一受控開關(guān)導(dǎo)通，使得所述第四受控開關(guān)導(dǎo)通，以及第五受控開關(guān)關(guān)斷；所述第二輸入端輸入第二控制信號(hào)，使得所述第二、第三受控開關(guān)關(guān)斷，且所述第六受控開關(guān)關(guān)斷，所述第七受控開關(guān)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通，以允許所述外部放電電源向所述外部負(fù)載放電； 在所述第一輸入端輸入第二控制信號(hào)，所述第二輸入端輸入第一控制信號(hào)時(shí)，所述第一受控開關(guān)關(guān)斷，所述第二、第三受控開關(guān)導(dǎo)通，使得第五、第六受控開關(guān)導(dǎo)通，以及第四受控開關(guān)關(guān)斷，所述第七受控開關(guān)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)關(guān)斷，以禁止所述外部放電電源向外部負(fù)載放電，其中，所述第一控制信號(hào)與所述第二控制信號(hào)為反相信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一、第二及第三受控開關(guān)分別為N型場(chǎng)效應(yīng)管或NPN型三極管，且在所述第一、第二及第三受控開關(guān)至少一個(gè)為NPN型三極管時(shí)，所述電路還包括相應(yīng)NPN型三極管數(shù)目的第一電阻，所述NPN型三極管的第一端口先電連接第一電阻，再與其他元件進(jìn)行耦接，其中， 所述第一受控開關(guān)的第一端口和第二端口分別稱接于第一輸入端和第一接地端； 所述第二、第三受控開關(guān)的第一端口和第二端口分別耦接于所述第二輸入端和第一接地端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第四、第五、第六受控開關(guān)分別為P型場(chǎng)效應(yīng)管或PNP型三極管，且在所述第四、第五、第六受控開關(guān)至少一個(gè)為PNP型三極管時(shí)，所述電路還包括相應(yīng)PNP型三極管數(shù)目的第二電阻，所述PNP型三極管的第一端口先電連接第二電阻，再與其他元件進(jìn)行耦接，其中， 所述第四受控開關(guān)的第一端口和第二端口分別耦接于所述第一受控開關(guān)的第三端口和第一電源； 所述第五受控開關(guān)的第二端口和第三端口分別耦接于第一電源和第一受控開關(guān)的第三端口，且所述第五受控開關(guān)的第一端口分別耦接于所述第二、第四受控開關(guān)的第三端π ； 所述第六受控開關(guān)的第一端口和第二端口均分別耦接于第二、第三受控開關(guān)的第三端口，第六受控開關(guān)的第三端口耦接于第二接地端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述第七受控開關(guān)為一個(gè)大功率N型場(chǎng)效應(yīng)管或者多個(gè)大功率N型場(chǎng)效應(yīng)管并聯(lián)； 所述第七受控開關(guān)的第一端口及第三端口分別耦接于第六受控開關(guān)的第三端口及輸出端，所述第七受控開關(guān)的第二端口分別耦接于第三輸入端及第二接地端。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述電路還包括第三電阻，所述第一受控開關(guān)的第三端口通過第三電阻耦接于第五受控開關(guān)的第三端口。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述電路還包括二極管，所述第三受控開關(guān)的第三端口通過二極管耦接于第六受控開關(guān)的第二端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一、第二控制信號(hào)為由微控制單元、可編程邏輯器件或觸發(fā)器組成的邏輯控制電路輸出信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一、第二控制信號(hào)為互為反相的電壓信號(hào)。
9.一種電池管理系統(tǒng)，其特征在于，包括第二電源和權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的放電保護(hù)裝置，所述放電保護(hù)裝置的第三輸入端耦接于第二電源。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二電源為鋰離子蓄電池、鋰聚合物電池、鉛蓄電池、鎳鎘電 池、鎳氫電池、超級(jí)電容或儲(chǔ)能產(chǎn)品的外圍電子線路。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203674737SQ201320740658
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】林田生 申請(qǐng)人:東莞鉅威新能源有限公司