[发明专利]一种电动车车载锂电池组的放电电流硬件保护电路

说明书

技术领域

本发明属于电动车电池技术领域，尤其涉及一种电动车车载锂电池组的放电电流硬件保护电路。

背景技术

近年来，传统内燃机汽车所造成的环境问题和石油资源紧缺使人们将视野投向了新能源汽车。纯电动汽车以其能真正实现“零排放”而成为电动汽车的重要发展方向。锂离子电池凭借其优良的性能，成为了新一代电动汽车的理想动力源。但是，锂电池电动车的广泛应用也存在着一些问题，比如电池放电过流，短路等，都会导致电池寿命大大缩短；因此锂电池在使用过程中，必须实时监控，遇到异常情况时，及时处理，将电池伤害降到最低。传统的方案中，CPU实时监测电池放电电流，若达到一定程度，则认为是过流或者短路，此时CPU断开放电开关，以起到保护电池的作用；但是使用此种方案有两个缺陷：

一：响应速度慢，若CPU此时正在处理其他事情，则不能够及时响应，导致电池受到伤害；

二：可靠性低，若软件异常，则无法起到保护作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种电动车车载锂电池组的放电电流硬件保护电路，旨在现有技术使用CPU进行电池放电监控时响应速度慢，可靠性低的问题。

本发明是这样实现的，一种电动车车载锂电池组的放电电流硬件保护电路，包括：

信号采样单元，用于对电动车的负载电流进行采样，并将所述采样电流转化为采样电压后输出；

检测单元，与所述信号采样单元相连接，用于在检测到所述采样电压达到预设的阈值时，输出高电平信号；

硬件保护单元，用于检测到所述高电平信号后，切断锂电池组和车辆负载的连接。

进一步地，所述信号采样单元包括串联在车辆负载中的采样电阻；

以Il表示所述负载电流，R0表示所述采样电阻，Vout表示所述采样电压，则：Vout＝Il*R0。

进一步地，所述检测单元包括短路检测单元和过流检测单元；

所述短路检测单元，分别与所述信号采样单元和所述硬件保护单元相连接，用于在检测到所述采样电压达到预设的短路电压阈值时，输出第一高电平信号；

所述过流检测单元，分别与所述信号采样单元和所述硬件保护单元相连接，用于在检测到所述采样电压达到预设的过流电压阈值时，输出第二高电平信号。

进一步地，所述放电电流硬件保护电路还包括故障恢复单元；

所述故障恢复单元，与所述过流检测单元连接，用于在检测到所述第二高电平信号后开始计时，在达到预设的时间阈值后，输出恢复信号用于控制所述过流检测单元输出供电信号；

所述硬件保护单元在检测到所述供电信号后，导通所述锂电池组和所述车辆负载的连接，所述锂电池组向所述车辆负载供电。

进一步地，所述短路检测单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一比较器、第一电源、第一二极管、第二二极管和第一电容；

所述信号采样单元的第一输出端通过所述第一电阻接入所述第一比较器的反相输入端；所述信号采样单元的第二输出端通过所述第三电阻接入所述第一比较器的同相输入端；所述第一电源通过所述第二电阻接入所述第一比较器的反相输入端；所述第一电容的第一端接地，所述第一电容的第二端接入所述第一比较器的同相输入端；所述第一二极管的正极连接所述第一比较器的输出端，所述第一二极管的负极连接所述硬件保护单元的输入端；所述第二二极管的正极通过所述第四电阻连接所述第一比较器的输出端，所述第二二极管的负极连接所述第一比较器的同相输入端。

进一步地，所述过流检测单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二电源、第二比较器、第三二极管、第四二极管和第二电容；

所述信号采样单元的第一输出端通过所述第五电阻接入所述第二比较器的反相输入端；所述信号采样单元的第二输出端通过所述第七电阻接入所述第二比较器的同相输入端；所述第二电源通过所述第六电阻接入所述第二比较器的反相输入端；所述第二电容的第一端接地，所述第二电容的第二端接入所述第二比较器的同相输入端；所述第三二极管的正极连接所述第二比较器的输出端，所述第三二极管的负极连接所述硬件保护单元的输入端；所述第四二极管的正极通过所述第八电阻连接所述第二比较器的输出端，所述第四二极管的负极连接所述第二比较器的同相输入端。

进一步地，所述故障恢复单元包括处理器、第九电阻、第十电阻和第六场效应晶体管；