二级过温保护电路以及电池过温保护器的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种二级过温保护电路以及电池过温保护器。


背景技术：

2.在小动力电池产品使用过程中，如果出现电池温度过高的情况，则需要切断电池组的充电放电回路，否则会影响电池的使用寿命，甚至有可能发生燃烧爆炸，导致潜在的安全问题。电池产品需要使用温度保护电路，当电池本体温度过高时，则能够在短时间内有效的切断电池回路，起到保护的作用，以避免电池高温使用时出现安全问题。传统的“温度保护电路”采用前端采集芯片内置的温度保护方案，过温保护时切断充电放电回路的功率mos，为一级温度保护电路。
3.然而，在一级温度保护电路失效后，电池的温度将继续升高，如果再采用芯片进行二级保护，不仅存在再次失效的问题，而且，还将导致对电池的过温保护成本大幅上升。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种有效降低成本的二级过温保护电路以及电池过温保护器。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种二级过温保护电路，包括：熔断驱动电路以及温保电路；所述熔断驱动电路包括第一电子开关管以及第一电阻，所述第一电子开关管的第一端用于与三端保险丝熔断器的驱动端连接，所述第一电子开关管的控制端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电子开关管的第二端连接，所述第一电子开关管的第二端接地，其中，所述第一电子开关管的控制端还用于与过压保护器的输出端连接；所述温保电路包括第二电子开关管、温敏开关、第二电阻以及第三电阻，所述温敏开关的第一端用于第一基准电源连接，所述温敏开关的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第二电子开关管的第二端连接，所述第二电子开关管的第一端与所述第一电子开关管的控制端连接，所述第二电阻的第二端还与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电子开关管的控制端连接，所述第二电子开关管的控制端用于与第二基准电源连接，其中，所述温敏开关用于感测电池温度。
7.在其中一个实施例中，所述第二电阻与所述第三电阻的阻值比为6至10。
8.在其中一个实施例中，所述熔断驱动电路还包括滤波电容，所述第一电子开关管的控制端与所述滤波电容的第一端连接，所述滤波电容的第二端接地。
9.在其中一个实施例中，所述熔断驱动电路还包括第四电阻，所述三端保险丝熔断器的驱动端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述第一电子开关管的第一端连接。
10.在其中一个实施例中，所述熔断驱动电路还包括第一导流二极管，所述第四电阻
的第二端与所述第一导流二极管的正极连接，所述第一导流二极管的负极与所述第一电子开关管的第一端连接。
11.在其中一个实施例中，所述熔断驱动电路还包括第五电阻，所述过压保护器的输出端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第一电子开关管的控制端连接。
12.在其中一个实施例中，所述熔断驱动电路还包括第二导流二极管，所述第五电阻的第二端与所述第二导流二极管的正极连接，所述第二导流二极管的负极与所述第一电子开关管的控制端连接。
13.在其中一个实施例中，所述温保电路还包括第三导流二极管，所述第二电子开关管的第一端与所述第三导流二极管的正极连接，所述第三导流二极管的负极与所述第一电子开关管的控制端连接。
14.在其中一个实施例中，所述第二电子开关管为低电平导通的晶闸管，所述温保电路还包括第六电阻，所述第二电子开关管的控制端通过所述第六电阻接地。
15.一种电池过温保护器，包括上述任一项所述的二级过温保护电路。
16.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：
17.在电池温度过高时，温敏开关由高阻态转变为导通状态，此时第二电子开关管以及第一电子开关管均导通，使得三端保险丝熔断器的驱动端接地，从而使得三端保险丝熔断器的驱动端处于低电平，便于将充放电回路的三端保险丝熔断，实现对电池充放电的中断，而且，过压保护器输出的电压同样也可以将第一电子开关管导通，便于分别实现对电池的二级过温保护以及二级过压保护，省去了单独增设保护芯片的必要，有效地降低了成本。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为一实施例中二级过温保护电路的电路图；
20.图2为图1所示二级过温保护电路中的熔断驱动电路的电路图；
21.图3为图1所示二级过温保护电路中的温保电路的电路图。
具体实施方式
22.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
23.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
25.本实用新型涉及一种二级过温保护电路。在其中一个实施例中，所述二级过温保护电路包括熔断驱动电路以及温保电路。所述熔断驱动电路包括第一电子开关管以及第一电阻。所述第一电子开关管的第一端用于与三端保险丝熔断器的驱动端连接，所述第一电子开关管的控制端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电子开关管的第二端连接，所述第一电子开关管的第二端接地。其中，所述第一电子开关管的控制端还用于与过压保护器的输出端连接。所述温保电路包括第二电子开关管、温敏开关、第二电阻以及第三电阻。所述温敏开关的第一端用于第一基准电源连接，所述温敏开关的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第二电子开关管的第二端连接，所述第二电子开关管的第一端与所述第一电子开关管的控制端连接。所述第二电阻的第二端还与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电子开关管的控制端连接，所述第二电子开关管的控制端用于与第二基准电源连接。其中，所述温敏开关用于感测电池温度。在电池温度过高时，温敏开关由高阻态转变为导通状态，此时第二电子开关管以及第一电子开关管均导通，使得三端保险丝熔断器的驱动端接地，从而使得三端保险丝熔断器的驱动端处于低电平，便于将充放电回路的三端保险丝熔断，实现对电池充放电的中断，而且，过压保护器输出的电压同样也可以将第一电子开关管导通，便于分别实现对电池的二级过温保护以及二级过压保护，省去了单独增设保护芯片的必要，有效地降低了成本。
26.请参阅图1，其为本实用新型一实施例的二级过温保护电路的电路图。
27.一实施例的二级过温保护电路10包括熔断驱动电路100以及温保电路200。请一并参阅图2，所述熔断驱动电路100包括第一电子开关管q1以及第一电阻r3。所述第一电子开关管q1的第一端用于与三端保险丝熔断器的驱动端on_fuse连接，所述第一电子开关管q1的控制端与所述第一电阻r3的第一端连接，所述第一电阻r3的第二端与所述第一电子开关管q1的第二端连接，所述第一电子开关管q1的第二端接地。其中，所述第一电子开关管q1的控制端还用于与过压保护器的输出端co连接。请一并参阅图3，所述温保电路200包括第二电子开关管q2、温敏开关dt1、第二电阻r6以及第三电阻r5。所述温敏开关dt1的第一端用于第一基准电源vcc连接，所述温敏开关dt1的第二端与所述第二电阻r6的第一端连接，所述第二电阻r6的第二端与所述第二电子开关管q2的第二端连接，所述第二电子开关管q2的第一端与所述第一电子开关管q1的控制端连接。所述第二电阻r6的第二端还与所述第三电阻r5的第一端连接，所述第三电阻r5的第二端与所述第二电子开关管q2的控制端连接，所述第二电子开关管q2的控制端用于与第二基准电源连接。其中，所述温敏开关dt1用于感测电池温度。
28.在本实施例中，在电池温度过高时，温敏开关dt1由高阻态转变为导通状态，此时第二电子开关管q2以及第一电子开关管q1均导通，使得三端保险丝熔断器的驱动端on_fuse接地，从而使得三端保险丝熔断器的驱动端on_fuse处于低电平，便于将充放电回路的三端保险丝熔断，实现对电池充放电的中断，而且，过压保护器输出的电压同样也可以将第
一电子开关管q1导通，便于分别实现对电池的二级过温保护以及二级过压保护，省去了单独增设保护芯片的必要，有效地降低了成本。
29.在另一个实施例中，所述第一电子开关管q1为npn型三极管，所述第一电子开关管q1的第一端为所述npn型三极管的集电极，所述第一电子开关管q1的第二端为所述npn型三极管的发射极，所述第一电子开关管q1的控制端为所述npn型三极管的基极。
30.在其中一个实施例中，所述第二电阻r6与所述第三电阻r5的阻值比为6至10。在本实施例中，所述第二电阻r6串联在所述温敏开关dt1的第二端与所述第二电子开关管q2的第二端之间，所述第三电阻r5并联在所述第二电子开关管q2的第一端与第二端之间，所述第三电阻r5上加载的电压为所述第二电子开关管q2的第一端与第二端之间的偏置电压。所述第二电阻r6与所述第三电阻r5形成分压电路，所述第三电阻r5上加载的电压用于导通所述第二电子开关管q2，将所述第二电阻r6与所述第三电阻r5的阻值比为6至10，使得所述第三电阻r5上加载的电压降低。这样，在确保所述第二电子开关管q2的导通情况下，可以在人体误触所述温敏开关dt1后降低所述第三电阻r5的分压，避免了所述第二电子开关管q2的误导通，提高了所述二级过温保护电路的电路稳定性。在另一个实施例中，所述第二电阻r6与所述第三电阻r5的阻值比为8.5。
31.在其中一个实施例中，请参阅图2，所述熔断驱动电路100还包括滤波电容c1，所述第一电子开关管q1的控制端与所述滤波电容c1的第一端连接，所述滤波电容c1的第二端接地。在本实施例中，所述第一电子开关管q1的控制端不仅与所述过压保护器的输出端co连接，还与所述第二电子开关管q2的第一端连接，即所述第一电子开关管q1的控制端用于接收过压保护信号以及过温保护信号。所述滤波电容c1的第一端与所述第一电子开关管q1的控制端连接，所述滤波电容c1的第二端接地，使得所述滤波电容c1并联在所述第一电子开关管q1的控制端与第二端之间，从而使得所述滤波电容c1对所述第一电子开关管q1的控制端采集的保护信号进行滤波处理，确保了所述第一电子开关管q1的控制端采集的保护信号更加准确，从而提高了所述二级过温保护电路的电路稳定性。
32.在其中一个实施例中，请参阅图2，所述熔断驱动电路100还包括第四电阻r1，所述三端保险丝熔断器的驱动端on_fuse与所述第四电阻r1的第一端连接，所述第四电阻r1的第二端与所述第一电子开关管q1的第一端连接。在本实施例中，所述第四电阻r1串联在所述三端保险丝熔断器与所述第一电子开关管q1之间，具体地，所述第四电阻r1串联在所述三端保险丝熔断器的输出端与所述第一电子开关管q1的第一端之间，所述第四电阻r1对流入所述第一电子开关管q1的第一端的电流进行限流，避免了所述第一电子开关管q1的第一端的电流过大的情况，确保了所述第一电子开关管q1的正常运行，从而提高了所述二级过温保护电路的电路稳定性。
33.进一步地，请参阅图2，所述熔断驱动电路100还包括第一导流二极管d1，所述第四电阻r1的第二端与所述第一导流二极管d1的正极连接，所述第一导流二极管d1的负极与所述第一电子开关管q1的第一端连接。在本实施例中，所述第一导流二极管d1串联在所述第四电阻r1与所述第一电子开关管q1的第一端之间，所述第一导流二极管d1具有单向导流作用，便于为所述第一电子开关管q1的第一端提供稳定的电流，以确保所述第一电子开关管q1的稳定，从而提高了所述二级过温保护电路的电路稳定性。
34.在其中一个实施例中，请参阅图2，所述熔断驱动电路100还包括第五电阻r2，所述
过压保护器的输出端co与所述第五电阻r2的第一端连接，所述第五电阻r2的第二端与所述第一电子开关管q1的控制端连接。在本实施例中，所述第五电阻r2串联在所述过压保护器与所述第一电子开关管q1之间，具体地，所述第五电阻r2串联在所述过压保护器的输出端co与所述第一电子开关管q1的控制端之间，所述第五电阻r2对流入所述第一电子开关管q1的控制端的电流进行限流，避免了所述第一电子开关管q1的控制端的电流过大的情况，确保了所述第一电子开关管q1的正常运行，从而提高了所述二级过温保护电路的电路稳定性。
35.进一步地，请参阅图2，所述熔断驱动电路100还包括第二导流二极管d2，所述第五电阻r2的第二端与所述第二导流二极管d2的正极连接，所述第二导流二极管d2的负极与所述第一电子开关管q1的控制端连接。在本实施例中，所述第二导流二极管d2串联在所述第五电阻r2与所述第一电子开关管q1的控制端之间，所述第二导流二极管d2具有单向导流作用，便于为所述第一电子开关管q1的控制端提供稳定的过压采集电流，以确保所述第一电子开关管q1的稳定，从而提高了所述二级过温保护电路的电路稳定性。
36.在其中一个实施例中，请参阅图3，所述温保电路200还包括第三导流二极管d3，所述第二电子开关管q2的第一端与所述第三导流二极管d3的正极连接，所述第三导流二极管d3的负极与所述第一电子开关管q1的控制端连接。在本实施例中，所述第三导流二极管d3串联在所述第二电子开关管q2的第一端与所述第一电子开关管q1的控制端之间，所述第三导流二极管d3具有单向导流作用，便于为所述第一电子开关管q1的控制端提供稳定的过温采集电流，以确保所述第一电子开关管q1的稳定，从而提高了所述二级过温保护电路的电路稳定性。
37.在其中一个实施例中，请参阅图3，所述第二电子开关管q2为低电平导通的晶闸管，所述温保电路200还包括第六电阻r4，所述第二电子开关管q2的控制端通过所述第六电阻r4接地。在本实施例中，所述第二电子开关管q2为pnp型三极管，所述第二电子开关管q2的第一端为所述pnp型三极管的集电极，所述第二电子开关管q2的第二端为所述pnp型三极管的发射极，所述第二电子开关管q2的控制端为所述pnp型三极管的基极。所述第二电子开关管q2的基极通过所述第六电阻r4接地，便于在所述温敏开关dt1导通后为所述第二电子开关管q2的基极提供低电平，使得所述第二电子开关管q2快速导通。其中，所述第二基准电源为基准地，以使得所述第二电子开关管q2的基极尽可能达到导通时所需的低电平。
38.在另一个实施例中，所述第二基准电源还可以为提供高电平的电源，此时所述第二电子开关管q2为npn型三极管，所述第二电子开关管q2的第一端为所述npn型三极管的发射极，所述第二电子开关管q2的第二端为所述npn型三极管的集电极，所述第二电子开关管q2的控制端为所述npn型三极管的基极。
39.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。