一种电池与用电器控制电路及具有其的供电装置的制作方法

本技术涉及电池控制电路领域，尤其涉及一种电池与用电器控制电路及具有其的供电装置。

背景技术：

1、锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优势，已成为便携式电子设备、电动汽车及储能系统的核心能源载体。然而，锂电池在过放电、低温环境或内部故障等异常工况下持续放电，会引发不可逆的容量衰减、电解液分解甚至热失控等安全问题。因此，在电池不具备放电条件时实时终止放电回路，是电池管理系统(bms)的关键安全功能。

2、目前行业主流解决方案可分为两类技术路径：

3、一是电池本体集成式放电控制方案，该方案通过在电池包内部集成高功率mosfet或机械继电器作为放电开关，由内置bms直接控制开关通断。当检测到电池电压低于截止阈值(如2.5v/cell)、温度超出工作范围(如＜0℃或＞45℃)或内部短路时，bms主动切断放电回路。其核心优势在于无需外部设备协同，电池包作为独立单元即可实现闭环保护。然而，该架构存在显著缺陷：硬件成本高昂：大电流开关器件(如100a级mosfet)及驱动电路需满足iso 26262asil-c级功能安全标准，导致物料成本增加15％-20％；空间占用矛盾：开关器件的散热设计需占用电池包内部宝贵空间，与高能量密度设计目标冲突；可靠性挑战：开关器件频繁通断易引发触点粘连或击穿故障，据统计占电池包失效案例的23％。

4、二是用电器主导的放电控制方案，该方案移除电池包内部放电开关，转而通过通信总线(如can、smbus或hdq)向用电器发送放电使能信号(discharge enable flag)。用电器接收信号后，在其内部功率路径中设置开关电路。但该方案存在电池包的各个电池不共地的情况，导致用电器与电池无法直接连接。

5、以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种电池与用电器控制电路，其能够连接电池和用电设备，电池包无需自带放电开关，降低成本，且该控制电路在多个电池串联情况下，能够解决电池包中各个电池不共地的问题。

2、为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种电池与用电器控制电路，应用于电池与用电器之间，所述电池配置有电源正极引脚和状态警报引脚，所述用电器配置有电源输入引脚、反馈引脚和给定电压引脚，所述用电器的电源输入引脚被配置为与一电池的电源正极引脚连接，所述控制电路包括至少一个控制电路单元，其与电池一一对应；所述控制电路单元包括三脚可控元件、第一光耦、第二光耦；所述三脚可控元件具有控制其导通或断开的控制端；

4、所述第一光耦的输入侧被配置为与电池的电源正极引脚连接，并通过所述三脚可控元件接地；所述第一光耦的输出侧被配置为与用电器的反馈引脚连接；

5、所述第二光耦的输入侧被配置为与用电器的给定电压引脚连接，所述第二光耦的输出侧被配置为分别与电池的电源正极引脚、状态警报引脚连接；

6、所述三脚可控元件的控制端与电池的状态警报引脚连接，用于接收所述电池的状态警报引脚输出的代表电池状态异常的电压变化信号。

7、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述控制电路单元还包括第一电阻；

8、所述第二光耦的输出侧集电极与所述电池的电源正极引脚连接，所述第二光耦的输出侧发射极通过所述第一电阻与所述三脚可控元件的控制端连接。

9、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述控制电路单元还包括第二电阻；

10、所述第二光耦的输入侧阳极通过所述第二电阻与所述用电器的给定电压引脚连接，所述第二光耦的输入侧阴极接地。

11、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述控制电路单元还包括第三电阻；

12、所述第一光耦的输入侧阳极通过所述第三电阻与所述第二光耦的输出侧集电极连接，所述第一光耦的输入侧阴极与所述三脚可控元件的负极连接，所述三脚可控元件的正极接地。

13、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述第一光耦的输出侧集电极与所述用电器的反馈引脚连接，所述第一光耦的输出侧发射极接地。

14、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述控制电路控制至少一个所述电池，所述电池与所述控制电路单元的数量一致，且所述电池与所述控制电路单元一一对应。

15、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述电池与所述控制电路单元的数量均为多个，所述电池还配置有接地引脚，多个电池串联连接，前一个电池的电源正极引脚与后一个电池的接地引脚连接；

16、用电器还配置有还配置有接地引脚，所述用电器的电源输入引脚被配置为与第一个电池的电源正极引脚连接，所述用电器的接地引脚与最后一个电池的接地引脚共同接地。

17、根据本实用新型的另一方面，提供了一种供电装置，包括电池以及如上所述的电池与用电器控制电路。

18、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述电池的数量为多个并串联连接，串联后的电池输出电压范围介于200v至2000v。

19、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述电池配置有检测电路、电源正极引脚、状态警报引脚和接地引脚，所述状态警报引脚与所述检测电路电连接，所述检测电路为电压检测电路、电流检测电路或温度检测电路。

20、本实用新型提供的技术方案带来的有益效果如下：

21、a.本实用新型的控制电路单元的三脚可控元件与b+端不直接连接能够在避免电池在用电器不工作的情况产生持续损耗；

22、b.控制电路能够控制多个串联的电池为用电器供电，且可使得在多个串联电池的负极在同一个点位，解决电池包中的电池不共地的问题。

1.一种电池与用电器控制电路，应用于电池与用电器之间，其特征在于，所述电池配置有电源正极引脚和状态警报引脚，所述用电器配置有电源输入引脚、反馈引脚和给定电压引脚，所述用电器的电源输入引脚被配置为与一电池的电源正极引脚连接，所述控制电路包括至少一个控制电路单元，其与电池一一对应；所述控制电路单元包括三脚可控元件、第一光耦、第二光耦；所述三脚可控元件具有控制其导通或断开的控制端；

2.根据权利要求1所述的电池与用电器控制电路，其特征在于，所述控制电路单元还包括第一电阻；

3.根据权利要求1所述的电池与用电器控制电路，其特征在于，所述控制电路单元还包括第二电阻；

4.根据权利要求1所述的电池与用电器控制电路，其特征在于，所述控制电路单元还包括第三电阻；

5.根据权利要求1所述的电池与用电器控制电路，其特征在于，所述第一光耦的输出侧集电极与所述用电器的反馈引脚连接，所述第一光耦的输出侧发射极接地。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池与用电器控制电路，其特征在于，所述控制电路控制至少一个所述电池，所述电池与所述控制电路单元的数量一致，且所述电池与所述控制电路单元一一对应。

7.根据权利要求6所述的电池与用电器控制电路，其特征在于，所述电池与所述控制电路单元的数量均为多个，所述电池还配置有接地引脚，多个电池串联连接，前一个电池的电源正极引脚与后一个电池的接地引脚连接；

8.一种供电装置，其特征在于，包括电池以及如权利要求1至7中任一项所述的电池与用电器控制电路。

9.根据权利要求8所述的供电装置，其特征在于，所述电池的数量为多个并串联连接，串联后的电池输出电压范围介于200v至2000v。

10.根据权利要求8所述的供电装置，其特征在于，所述电池配置有检测电路、电源正极引脚、状态警报引脚和接地引脚，所述状态警报引脚与所述检测电路电连接，所述检测电路为电压检测电路、电流检测电路或温度检测电路。