一種新型的過溫度保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型的過溫度保護電路，包括用于檢測電池溫度的溫度檢測單元，還包括通過所述溫度檢測單元連接起來的充放電過低溫保護單元和充放電過高溫保護單元；其中，所述溫度檢測單元分別與充放電過低溫保護單元和充放電過高溫保護單元的輸入端口連接，所述充放電過低溫保護單元和充放電過高溫保護單元的輸出端口均連接至蓄電池的端口OTP。與現有技術相比，本實用新型僅使用2個運算放大器，有效減少元器件的使用量，使得電路結構簡單，易于實現，能夠有效降低生產成本，且具有可靠性高、適用范圍廣泛的特點，實用價值高。
【專利說明】
一種新型的過溫度保護電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及電路保護領域，具體地說是一種新型的過溫度保護電路。
【背景技術】
[0002]在鋰離子電池領域中，為了保障因鋰離子的特性而引起的安全以及維持其電芯使用壽命的問題，在使用鋰離子電池的過程中，需要限定電池在一定的溫度范圍內進行充電和放電。例如，當鋰離子的充電溫度允許在O?45°C之間，而放電溫度允許在-20°C?70°C之間，那么，要做到保護好電池包，保護板則需要根據充電與放電不同的溫度要求而設定4個不同的過溫度保護點。在現有技術中，存在著電路設計較為復雜，使用元件數量偏多，可靠性相對降低，成本較高等的問題。
[0003]圖1為目前通用的采用4個過溫保護點的過溫保護電路圖。當需要充電時，充電信號輸出端口 C+輸出電信號，而放電信號輸出端口 P+不輸出電信號，通過運算放大器UI和運算放大器U2實現充電過低溫和過高溫保護功能，此時運算放大器U3和運算放大器U4不工作。當需要放電時，放電信號輸出端口P+輸出電信號，而充電信號輸出端口C+不輸出電信號，通過運算放大器U3和運算放大器U4實現放電過低溫和過高溫保護功能，此時，運算放大器Ul和運算放大器U2不工作。
[0004]上述方案通過4路運算放大器實現4個不同充放電不同過溫保護點的設置與比較，使用的元器件較多，致使電路存在成本高，體積大等問題。

【發明內容】

[0005]針對上述現有技術，本實用新型要解決的技術問題是提供一種新型的過溫度保護電路，通過利用電池包充放電不在同一時間進行的特性，使用2個運算放大器實現充電與放電不同的4個過溫度保護點的功能。
[0006]為了解決上述問題，本實用新型的過溫度保護電路，包括用于檢測電池溫度的溫度檢測單元，還包括通過所述溫度檢測單元連接起來的充放電過低溫保護單元和充放電過高溫保護單元;其中，所述溫度檢測單元分別與充放電過低溫保護單元和充放電過高溫保護單元的輸入端口連接，所述充放電過低溫保護單元和充放電過高溫保護單元的輸出端口均連接至外部信號端口 0ΤΡ。
[0007]優選的，所述的充放電過低溫保護單元包含一運算放大器Ul，所述運算放大器Ul的正極輸入端與溫度檢測單元的輸出端口 NTC信號連接，所述運算放大器Ul的負極輸入端連接至由電阻Rl和電阻R3組成的分壓網絡，并通過依次串入電阻R5和開關元件Ql接入地端，其中，所述開關元件Ql的控制端與充電信號輸出端口C+信號連接;所述運算放大器Ul的輸出端口通過二極管Dl連接至外部信號端口 0ΤΡ，所述二極管Dl的陽極與運算放大器Ul的輸出端口連接。
[0008]優選的，所述的過溫度保護電路結構對稱。
[0009]優選的，所述的充放電過高溫保護單元包含一運算放大器U2，所述運算放大器U2的負極輸入端與溫度檢測單元的輸出端口 NTC信號連接，所述運算放大器U2的正極輸入端連接至由電阻R2和電阻R4組成的分壓網絡，并通過依次串入電阻R6和開關元件Q2接入地端，其中，所述開關元件Q2的控制端與放電信號輸出端口P+信號連接;所述運算放大器U2的輸出端口通過二極管D2連接至外部信號端口 OTP，所述二極管D2的陽極與運算放大器U2的輸出端口連接。
[0010]優選的，所述的開關元件Ql和開關元件Q2為三極管、MOS管或繼電器。
[0011]與現有技術相比，本實用新型僅使用2個運算放大器，有效減少元器件的使用量，使得電路結構簡單，易于實現，能夠有效降低生產成本，且具有可靠性高、適用范圍廣泛的特點，實用價值高。
【附圖說明】
[0012]圖1為現有技術實施的通用的過溫度保護電路圖。
[0013]圖2為本實用新型實施的新型的過溫度保護電路圖。
【具體實施方式】
[0014]為了讓本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖對本實用新型作進一步闡述。
[0015]本實用新型的【具體實施方式】如圖2所示，一種新型的過溫度保護電路，包括用于檢測電池溫度的溫度檢測單元，還包括通過溫度檢測單元連接起來的充放電過低溫保護單元和充放電過高溫保護單元;其中，溫度檢測單元分別與充放電過低溫保護單元和充放電過高溫保護單元的輸入端口連接，充放電過低溫保護單元和充放電過高溫保護單元的輸出端口均連接至外部信號端口 0ΤΡ。
[0016]本實施例中，該過溫度保護電路采用對稱結構來實現。
[0017]其中，充放電過低溫保護單元包含一運算放大器Ul，運算放大器Ul的正極輸入端與溫度檢測單元的輸出端口 NTC信號連接，運算放大器Ul的負極輸入端連接至由電阻Rl和電阻R3組成的分壓網絡，并通過依次串入電阻R5和開關元件Ql接入地端，其中，開關元件Ql的控制端與充電信號輸出端口 C+信號連接;運算放大器Ul的輸出端口通過二極管Dl連接至外部信號端口 OTP，二極管Dl的陽極與運算放大器Ul的輸出端口連接。
[0018]充放電過高溫保護單元包含一運算放大器U2，運算放大器U2的負極輸入端與溫度檢測單元的輸出端口 NTC信號連接，運算放大器U2的正極輸入端連接至由電阻R2和電阻R4組成的分壓網絡，并通過依次串入電阻R6和開關元件Q2接入地端，其中，開關元件Q2的控制端與放電信號輸出端口 P+信號連接;運算放大器U2的輸出端口通過二極管D2連接至外部信號端口 OTP，二極管D2的陽極與運算放大器U2的輸出端口連接。
[0019]需要說明的是，開關元件Ql和開關元件Q2為三極管、MOS管或繼電器。在本具體實施例中，開關元件Ql和開關元件Q2均選用N型MOS管，兩者的控制端均為柵極，分別連接至充電輸出端口 C+和放電信號輸出端口 P+。
[0020]電路的具體工作原理如下:
[0021]當需要進行充電時，充電輸出端口C+輸出電信號，使得開關元件QI導通，電阻R3與電阻R5并聯作為充電過低溫比較點;此時，放電信號輸出端口P+無電信號輸出，開關元件Q2截止，電阻R6不起作用；電阻R4作為充電過高溫比較點。當溫度檢測單元檢測到電池溫度低于預設的充電過低溫比較點時，運算放大器Ul輸出高電平至外部信號端口 OTP，執行充電過低溫保護動作；當溫度檢測單元檢測到電池溫度高于預設的充電過高溫比較點時，運算放大器U2輸出高電平至外部信號端口 OTP，執行充電過高溫保護動作。從而實現充電過低溫和過高溫保護功能。在本實施例中，預設的充電過低溫比較點為(TC，預設的充電過高溫比較點為45°C。
[0022]當需要進行放電時，放電輸出端口P+輸出電信號，使得開關元件Q2導通，電阻R4與電阻R6并聯作為放電過高溫比較點;此時，充電信號輸出端口C+無電信號輸出，開關元件Ql截止，電阻R5不起作用；電阻R3作為放電過低溫比較點。當溫度檢測單元檢測到電池溫度低于預設的放電過低溫比較點時，運算放大器Ul輸出高電平至外部信號端口 0ΤΡ，執行放電過低溫保護動作；當溫度檢測單元檢測到電池溫度高于預設的放電過高溫比較點時，運算放大器U2輸出高電平至外部信號端口 0ΤΡ，執行放電過高溫保護動作。從而實現放電過低溫和過高溫保護功能。在本實施例中，預設的放電過低溫比較點為-20°C，預設的充電過高溫比較點為70°C。
[0023]需要說明的是，在本實施例中，比較器的供電由電池包解決。
[0024]需要說明的是，在本實施例中，未詳細展開進行闡述的地方，均為本領域技術人員可根據現有公知常識與實踐經驗來實現。
[0025]以上所述為本實用新型的較佳實施方式，并非對本實用新型作任何形式上的限制。需要說明的是，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種新型的過溫度保護電路，包括用于檢測電池溫度的溫度檢測單元，其特征在于:還包括通過所述溫度檢測單元連接起來的充放電過低溫保護單元和充放電過高溫保護單元;其中，所述溫度檢測單元分別與充放電過低溫保護單元和充放電過高溫保護單元的輸入端口連接，所述充放電過低溫保護單元和充放電過高溫保護單元的輸出端口均連接至外部信號端口 OTP。2.根據權利要求1所述的新型的過溫度保護電路，其特征在于，所述的充放電過低溫保護單元包含一運算放大器Ul，所述運算放大器Ul的正極輸入端與溫度檢測單元的輸出端口NTC信號連接，所述運算放大器Ul的負極輸入端連接至由電阻Rl和電阻R3組成的分壓網絡，并通過依次串入電阻R5和開關元件Ql接入地端，其中，所述開關元件Ql的控制端與充電信號輸出端口 C+信號連接;所述運算放大器Ul的輸出端口通過二極管Dl連接至外部信號端口OTP，所述二極管Dl的陽極與運算放大器Ul的輸出端口連接。3.根據權利要求1所述的新型的過溫度保護電路，其特征在于，所述的過溫度保護電路結構對稱。4.根據權利要求1或2所述的新型的過溫度保護電路，其特征在于，所述的充放電過高溫保護單元包含一運算放大器U2，所述運算放大器U2的負極輸入端與溫度檢測單元的輸出端口 NTC信號連接，所述運算放大器U2的正極輸入端連接至由電阻R2和電阻R4組成的分壓網絡，并通過依次串入電阻R6和開關元件Q2接入地端，其中，所述開關元件Q2的控制端與放電信號輸出端口 P+信號連接;所述運算放大器U2的輸出端口通過二極管D2連接至外部信號端口 OTP，所述二極管D2的陽極與運算放大器U2的輸出端口連接。5.根據權利要求4所述的新型的過溫度保護電路，其特征在于，所述的開關元件Ql和開關元件Q2為三極管、MOS管或繼電器。
【文檔編號】H02H5/04GK205489676SQ201620196929
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月15日
【發明人】趙勛文, 朱立湘, 林軍, 尹志明, 李潤朝
【申請人】惠州市藍微電子有限公司