[实用新型]一种防爆电池和用于防爆电池的隔离保护电路

说明书

本实用新型提供了一种防爆电池和用于防爆电池的隔离保护电路，其包括电芯以及与电芯连接的电池隔离保护电路，电池隔离保护电路包括：第一储能模块、至少一个隔离电容组、第二储能模块、储能电容以及控制模块；其中，第一储能模块包括相互连接的初级电感和第一开关器件，初级电感和第一开关器件分别连接电芯的两端；第二储能模块包括相互连接的次级电感和第二开关器件，第二开关器件为二极管或同步MOSFET；至少一个隔离电容组串联在初级电感与次级电感之间，各隔离电容组至少包括串联连接的2个以上电容；储能电容连接次级电感，用于接收次级电感接收的电荷并传输给负载；控制模块连接第一开关器件，用于控制第一开关的通断。

技术领域

本实用新型涉及电池保护技术领域，特别涉及一种具有安全隔离电路的防爆电池和用于防爆电池的隔离保护电路。

背景技术

在供电系统中，最容易发生的故障是短路、过载等。为了保证电池供电系统能够安全可靠地运行，通常需要设置保护电路，以便在电路故障时保护电池和电子设备等，防止事故扩大。现有电池保护电路通常是没有隔离而直接进行电流输出的，通过限流等方式对电流、电压、发热等进行保护。由于现有的电池保护电路没有隔离电路，在保护电路本身出现击穿等故障，如在短路等情况下，电池会直接输出较大电流，对负载设备造成较大的冲击，存在很大的安全风险。这种没有隔离保护的电路对于安全性要求高的本安防爆电池和防爆电子设备尤其不适用。目前存在的用于本安防爆的DC-DC电路，其在安全性上有严格的要求，因为如果其主要的开关器件出现故障，整个电芯的功率将直接输出到后级电路和设备，造成过压、过流和超功率的危险，因此在具有较高的防爆等级的DC-DC电路中，通常采用传统的变压器隔离的方式来进行电路隔离。但是，这种采用变压器隔离的电路体积庞大，导致应用受到限制，并且这种采用变压器隔离的方式可能会因为短路等故障时线圈的温度过高而失效，从而导致安全隐患。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种带安全隔离电路的防爆电池以及用于防爆电池的隔离保护电路，以在保持体积小巧便携的同时实现防爆电池的安全隔离保护。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种防爆电池，所述防爆电池包括电芯以及与电芯连接的电池隔离保护电路，所述电池隔离保护电路包括：第一储能模块、至少一个隔离电容组、第二储能模块、储能电容以及控制模块；

其中，所述第一储能模块包括相互连接的初级电感和第一开关器件，所述初级电感和所述第一开关器件分别连接所述电芯的两端；

所述第二储能模块包括相互连接的次级电感和第二开关器件，所述第二开关器件为二极管或同步金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)；

所述至少一个隔离电容组串联在所述初级电感与次级电感之间，各隔离电容组至少包括串联连接的2个以上电容或子电容组；

所述储能电容连接所述次级电感，用于接收所述次级电感传输的电荷并传输给负载；

所述控制模块连接所述第一开关器件，用于控制所述第一开关的通断。

优选地，所述至少一个电容组为串联和/或并联连接的两个以上电容组。

优选地，所述控制模块为PWM控制芯片和/或电路。

优选地，所述防爆电池还包括反馈电路，该反馈电路连接所述储能电容，基于所述储能电容的输出控制所述控制模块。

优选地，所述防爆电池还包括：限流电路，其用于限制输出电流到负载的输出电流。

优选地，所述防爆电池还包括：限压电路，其用于限制施加到负载的电压。

一种用于防爆电池的隔离保护电路，该电路包括：防爆电池以及与电芯连接的电池隔离保护电路，所述电池隔离保护电路包括：第一储能模块、至少一个隔离电容组、第二储能模块、储能电容以及控制模块；