[实用新型]一种锂电池防爆电路

说明书

一种锂电池防爆电路，包括待保护的电池组、一级保护电路和二级保护电路，一级保护电路包括MOS开关Q1、MOS开关Q2和集成电路，二级保护电路包括电流采样电阻Rs2、MOS开关Q4、放大电路、比较电路和逻辑电路，其中，电流采样电阻Rs2、MOS开关Q4、MOS开关Q2和MOS开关Q1自电池组的负极B‑沿电流的反方向依次串联于电池组的主回路中，且电流采样电阻Rs2远离电池组负极B‑的一端接点。本实用新型的锂电池防爆电路在一级保护电路的基础上设置相串联的二级保护电路对电池组进行保护，对放电的限制，有效保护了电池组在特殊应用场景下使用时，不会点燃气体，满足防爆要求；且一级与二级保护电路具有极大差异性，从而有效提高了系统的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及电池防爆技术领域，具体涉及一种锂电池防爆电路。

背景技术

由于锂离子电池使用寿命长、可循环使用、比能量高、高功率承受力、自放电率低等优点，锂离子电池成为越来越多人群的首选，锂电池的使用安全问题也愈发显得重要。对于防爆电池，必须要符合标准“GB3836.4-2010爆炸性环境第四部分：由本质安全型“1”保护的设备”，标准中要求：①当设备在爆炸性环境中使用时，电池要限制能量的输出，以保证设备和电池连接瞬间产生的火花不引起可燃气体的爆炸；②对于“ib”保护等级，需要有两级的过流保护，这样即使一级存在故障，另一级仍可以正常保护。

专利CN 207353833 U公开了一种电池防爆电路，该电路虽然具有一、二级保护功能，但是，也存在比较明显的缺陷：该电路电流采样电阻较大，导致使用过程中较高能量损耗；一级与二级保护电路原理相同，系统的可靠性差。

专利CN 104466933 A公开了一种限能防爆电路，其主要缺陷为：该电路不具有可恢复性，限能机制一经触发，电路即永久失效；而且，该电路仅具有一重保护，无法满足GB3836.4-2010标准中防爆“ib”等级的要求(GB3836.4-20105.3“ib保护等级-b)”。

因此，亟需一种保护电路，以使锂电池组在特殊应用情况下亦不具有点燃气体的条件，同时满足GB3836.4-2010标准“ib保护等级”的要求，即提供电池使用的安全性。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有两级保护，且工作可靠性高的锂电池防爆电路。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种锂电池防爆电路，包括待保护的电池组、一级保护电路和二级保护电路，一级保护电路包括MOS开关Q1、MOS开关Q2和集成电路，二级保护电路包括电流采样电阻Rs2、MOS开关Q4、放大电路、比较电路和逻辑电路，其中，电流采样电阻Rs2、MOS开关Q4、MOS开关Q2和MOS开关Q1自电池组的负极B-沿电流的反方向依次串联于电池组的主回路中，且电流采样电阻Rs2远离电池组负极B-的一端接点；

一级保护电路中，由集成电路对MOS开关Q1和MOS开关Q2的通断进行控制，从而实现对电池组电路提供一级保护；

二级保护电路中，通过电流采样电阻Rs2两端电压实现电流采样，放大电路将电池组负极B-的电压进行放大，再比较电路与预设的基准电压进行比较，比较结果经逻辑电路处理后对MOS开关Q4进行通断控制，从而实现对电池组电路提供二级保护。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述放大电路包括运算放大器U5A和运算放大器U5B，比较电路包括比较器U4A和比较器U4B，逻辑电路包括或门U3A和或门U3B，其中：

运算放大器U5A的同向输入端通过电阻R18连接至接地点GND，运算放大器U5A的反向输入端通过电阻R15连接至电池组的负极B-，运算放大器U5A的输出端通过电阻R17连接至比较器U4A的“+”输入端，比较器U4A的“-”输入端外连预设的第一基准电压；