CN210201525U

CN210201525U - 一种车载电池的保护电路

Info

Publication number: CN210201525U
Application number: CN201921328243.2U
Authority: CN
Inventors: Ronghua Sui; 隋榕华; Wei Lin; 林伟; Gai Huang; 黄盖; Jinyun Wu; 吴锦云
Original assignee: Flaircomm Microelectronics Inc
Current assignee: Flaircomm Microelectronics Inc
Priority date: 2019-08-16
Filing date: 2019-08-16
Publication date: 2020-03-27
Anticipated expiration: 2029-08-16

Abstract

本实用新型涉及一种车载电池的保护电路。包括控制回路和放电回路；所述控制回路中MCU的输出端与R5的一端、复位芯片的EN脚、VCC脚及R3的一端连接，复位芯片的IN脚与R5的另一端、R6的一端连接，R6的另一端连接至GND，复位芯片的GND脚连接至GND，复位芯片的CDELAY脚经C1连接至GND，R3的另一端与Q2的基极、Q1的集电极连接，Q1的基极经R4与复位芯片的OUT脚连接，Q1的发射极、Q2的发射极连接至GND，Q2的集电极与R2的一端连接；所述放电回路包括放电电阻R1、P‑MOSFET管Q3、电池，Q3的栅极与Q2的集电极连接，Q3的源极与R2的另一端、电池的正极连接，Q3的漏极经R1连接至GND，电池的负极连接GND。本实用新型能够保护电池，有效避免长时间大电流放电的危险。

Description

一种车载电池的保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种电池保护技术领域，具体涉及一种车载电池的保护电路。

背景技术

车载电池健康管理一般通过测量电池的内阻来判断电池是否已经老化或失效。目前电池内阻的测量方法通常有两种：交流压降内阻测量法和直流放电内阻测量法。在直流放电内阻测量法中，测量***让电池通过负载开关对放电电阻进行短时间大电流放电，放电流程结束后，负载开关断开，电池停止放电。但如果放电过程中发生异常故障，如MCU控制器程序死机，将无法断开放电路径。长时间的大电流放电，电池有过放寿命受损和发热导致***的风险。因此本实用新型提出一种车载电池的保护电路。

发明内容

本实用新型的目的在于解决放电测量过程中MCU控制器程序死机而导致电池长时间大电流放电问题，提供一种车载电池的保护电路。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种车载电池的保护电路，包括控制回路和放电回路；所述控制回路包括MCU、复位芯片、电容C1、NPN三极管Q1、NPN三极管Q2、上拉电阻R2、限流电阻R3、限流电阻R4、分压电阻R5、分压电阻R6，MCU的输出端与R5的一端、复位芯片的EN脚、VCC脚及R3的一端连接，复位芯片的IN脚与R5的另一端、R6的一端连接，R6的另一端连接至GND，复位芯片的GND脚连接至GND，复位芯片的CDELAY脚经C1连接至GND，R3的另一端与Q2的基极、Q1的集电极连接，Q1的基极经R4与复位芯片的OUT脚连接，Q1的发射极、Q2的发射极连接至GND，Q2的集电极与R2的一端连接；所述放电回路包括放电电阻R1、P-MOSFET管Q3、电池，Q3的栅极与Q2的集电极连接，Q3的源极与R2的另一端、电池的正极连接，Q3的漏极经R1连接至GND，电池的负极连接GND。

在本实用新型一实施例中，还包括一电容C2，C2的一端与MCU的输出端连接，C2的另一端连接至GND。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型能够保证车载电池即使在放电时发生异常故障的情况下，也能避免电池长时间大电流放电的危险。

附图说明

图1是本实用新型电路原理示意图。

图2是复位芯片的上电波形示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。

本实用新型提供了一种车载电池的保护电路，包括控制回路和放电回路；所述控制回路包括MCU（本实例中MCU采用SPC5746CBK1ACKU6）、复位芯片（本实例中复位芯片采用MAX6895AAZT/V+T）、电容C1、NPN三极管Q1、NPN三极管Q2、上拉电阻R2、限流电阻R3、限流电阻R4、分压电阻R5、分压电阻R6，MCU的输出端与R5的一端、复位芯片的EN脚、VCC脚及R3的一端连接，复位芯片的IN脚与R5的另一端、R6的一端连接，R6的另一端连接至GND，复位芯片的GND脚连接至GND，复位芯片的CDELAY脚经C1连接至GND，R3的另一端与Q2的基极、Q1的集电极连接，Q1的基极经R4与复位芯片的OUT脚连接，Q1的发射极、Q2的发射极连接至GND，Q2的集电极与R2的一端连接；所述放电回路包括放电电阻R1、P-MOSFET管Q3、电池，Q3的栅极与Q2的集电极连接，Q3的源极与R2的另一端、电池的正极连接，Q3的漏极经R1连接至GND，电池的负极连接GND。

以下为本实用新型的具体实现过程。

如图1所示本实用新型提供一种车载电池的保护电路，包括MCU控制器U1、复位芯片U2、三极管Q1、Q2，P-MOSFET管Q3，电容C1，放电电阻R1，上拉电阻R2，限流电阻R3、R4，分压电阻R5、R6。

其中，MCU控制器U1的输出端通过限流电阻R3连接到Q2的基极，Q2的发射极接地，Q2的集电极连接Q3的栅极，R2连接Q3的源极和栅极，确保在Q2截止的情况下Q3也截止不导通。Q3的源极连接电池正极，Q3的漏极则连接放电电阻。复位芯片U2由于耗电极小（uA级别耗电），所以直接从MCU输出控制脚上取电，U2的输出脚OUT通过限流电阻R4连接Q1的基极，Q1的发射极接地，Q1的集电极则连接Q2的基极。U2的EN使能管脚和VCC管脚接在一起，IN管脚是电压监视门限脚,利用外部电阻分压即电阻R5和R6可以设定电压监视门限。

本实用新型电路按功能可分为两个部分，即放电回路和控制电路。

放电回路由电池、Q3、R1组成。当Q3导通时，电池通过Q3对放电电阻R1进行放电。放电流程结束后，则Q3截止不导通，电池停止放电。

控制电路由U1、U2、C1、Q1、Q2、R2、R3、R4、R5、R6组成。U1(SPC5746CBK1ACKU6)为MCU控制器，可以通过端口输出高或低电平来控制放电回路的导通或断开。U2(MAX6895AAZT/V+T)为复位芯片，复位芯片一般应用于CPU上电复位电路（POR即Power On Reset），其原理为上电后会产生一个一定宽度的复位脉冲将CPU复位。在此电路中，复位芯片则是用于定时保护。复位芯片有分低电平有效复位和高电平有效复位两种，此电路则选取低电平有效复位芯片，上电波形如图2所示。复位芯片VCC电源脚上电，IN管脚的电压超过Vth门限电压后，输出管脚OUT为初始低电平，再经过可设定的延迟时间(Tdelay)后，复位芯片的输出脚OUT由低变为高。调节复位芯片的CDELAY管脚外接的电容大小可设定不同延迟时间(Tdelay)，本技术方案设定Tdelay为1秒（本发明/实用新型不局限于1秒）。

当MCU控制器输出低时，U2没有上电工作，Q1、Q2截止不导通，此时Q3因为R1的作用，栅极和源极电压相同，也呈截止状态，即放电回路不工作。当MCU控制器输出高时，Q2导通，此时R2两端由于存在压差，所以Q3也导通，放电回路工作。

一般来说，车载电池直流放电内阻测量法要求放电回路工作500ms，即正常情况下，500ms时间到后，MCU控制器会把输出口拉低，使Q2,Q3截止，放电回路停止工作。复位芯片上电后的1秒内，输出管脚OUT为初始低电平，Q1呈现截止状态，因此不影响电池直流放电内阻的正常测量。若放电时发生异常故障，如MCU控制器程序死机，MCU控制器输出管脚持续为高，当死机故障时间超过1秒后，复位芯片的输出管脚OUT会由初始状态的低电平变为高电平，此时Q1导通，Q2和Q3截止，电池停止放电，从而保护了电池，有效避免电池长时间大电流放电的危险。

以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种车载电池的保护电路，其特征在于，包括控制回路和放电回路；所述控制回路包括MCU、复位芯片、电容C1、NPN三极管Q1、NPN三极管Q2、上拉电阻R2、限流电阻R3、限流电阻R4、分压电阻R5、分压电阻R6，MCU的输出端与R5的一端、复位芯片的EN脚、VCC脚及R3的一端连接，复位芯片的IN脚与R5的另一端、R6的一端连接，R6的另一端连接至GND，复位芯片的GND脚连接至GND，复位芯片的CDELAY脚经C1连接至GND，R3的另一端与Q2的基极、Q1的集电极连接，Q1的基极经R4与复位芯片的OUT脚连接，Q1的发射极、Q2的发射极连接至GND，Q2的集电极与R2的一端连接；所述放电回路包括放电电阻R1、P-MOSFET管Q3、电池，Q3的栅极与Q2的集电极连接，Q3的源极与R2的另一端、电池的正极连接，Q3的漏极经R1连接至GND，电池的负极连接GND。

2.根据权利要求1所述的一种车载电池的保护电路，其特征在于，还包括一电容C2，C2的一端与MCU的输出端连接，C2的另一端连接至GND。