一种放電迴路以及一种放電迴路保護方法
2023-07-19 18:43:41 1
專利名稱：一种放電迴路以及一种放電迴路保護方法
技術領域：
本發明涉及電路技術，特別涉及一种放電迴路以及一种放電迴路保護方法。
背景技術：
現有技術中，為避免在電源對電池進行充電時，電源通過放電迴路對電池造成直通，從而形成從電源到電池方向的灌電流，通常會在放電迴路中設置一個金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET, Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)。圖1為現有放電迴路的示意圖。以N型MOSFET(N-MOSFET)為例，如圖1所示，當電源通過充電迴路對電池進行充電時，控制MOSFET關閉，利用其內部的二極體的單向導通性，防止形成從電源到電池方向的灌電流。但是，上述方式在實際應用中會存在一定的問題如果在充電過程中，電源的電壓一直高於電池的電壓，則MOSFET將會起到很好的保護作用；但是，對於電池的最高電壓高於電源的電壓的情況，如電源先經過升壓後再對電池進行充電，那麼當電池的電壓達到最大時，則會大於電源的電壓，從而使得MOSFET內部的二極體導通，即電池對電源造成直通，由於電池和電源之間存在電壓差，而且電池內阻較小，因此將形成從電池到電源方向的較大灌電流，從而對電池和電源均造成一定的損害。
發明內容
有鑑於此，本發明提供了一种放電迴路以及一种放電迴路保護方法，能夠避免形成從電池到電源方向以及從電源到電池方向的灌電流。為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的一种放電迴路，包括M組金屬氧化物半導體場效應電晶體MOSFET，M為正整數；其中，每組中包括兩個互相連接且互為反向的M0SFET，其中一個MOSFET進一步與電源相連，另一個MOSFET進一步與電池相連；當所述電源對所述電池進行充電，且所述電源的電壓大於所述電池的電壓時，每組中的一個MOSFET內部的二極體導通，另一個MOSFET內部的二極體未導通，阻止形成從所述電源到所述電池方向的灌電流；當所述電源對所述電池進行充電，且所述電源的電壓小於所述電池的電壓時，每組中的一個MOSFET內部的二極體導通，另一個MOSFET內部的二極體未導通，阻止形成從所述電池到所述電源方向的灌電流。一种放電迴路保護方法，包括在電源和電池的放電迴路中設置M組金屬氧化物半導體場效應電晶體MOSFET，M為正整數；其中，每組中包括兩個M0SFET，將兩個MOSFET互相連接並設置成互為反向，並將其中一個MOSFET進一步與所述電源相連，將另一個MOSFET進一步與所述電池相連；
當所述電源對所述電池進行充電，且所述電源的電壓大於所述電池的電壓時，每組中的一個MOSFET內部的二極體導通，另一個MOSFET內部的二極體未導通，阻止形成從所述電源到所述電池方向的灌電流；當所述電源對所述電池進行充電，且所述電源的電壓小於所述電池的電壓時，每組中的一個MOSFET內部的二極體導通，另一個MOSFET內部的二極體未導通，阻止形成從所述電池到所述電源方向的灌電流。可見，採用本發明所述方案，在放電迴路中設置M組M0SFET，每組中包括兩個互相連接且互為反向的MOSFET，這樣，當充電過程中電源的電壓大於電池的電壓時,可利用其中的一個MOSFET來阻止形成從電源到電池方向的灌電流，當電池的電壓大於電源的電壓時，可利用另一個MOSFET來阻止形成從電池到電源方向的灌電流。
圖1為現有放電迴路的示意圖。圖2為本發明當每組中的兩個MOSFET均為N-MOSFET時的放電迴路示意圖。圖3為本發明當M的取值為2時的放電迴路示意圖。
具體實施例方式為克服現有技術中存在的問題，本發明中提出一種改進後的放電迴路，其中包括M組MOSFET，M為正整數，具體取值可根據實際需要而定；其中，每組中包括兩個互相連接且互為反向的MOSFET，其中一個MOSFET進一步與電源相連，另一個MOSFET進一步與電池相連。當電源對電池進行充電，且電源的電壓大於電池的電壓時，每組中的一個MOSFET內部的二極體導通，另一個MOSFET內部的二極體未導通，從而阻止形成從電源到電池方向的灌電流；當電源對電池進行充電，且電源的電壓小於電池的電壓時，每組中的一個MOSFET內部的二極體導通，另一個MOSFET內部的二極體未導通，從而阻止形成從電池到電源方向的灌電流。在實際應用中，每組中的兩個MOSFET可均為N-M0SFET，也可均為P型MOSFET(P-MOSFET)。圖2為本發明當每組中的兩個MOSFET均為N-MOSFET時的放電迴路示意圖。為簡化附圖，假設M的取值為1，並為了便於表述，將兩個MOSFET分別稱為M0SFET1和MOSFET 2。如圖2所示，MOSFET I的源極⑶與電源相連，MOSFET I的漏極(D)與MOSFET 2的漏極相連，MOSFET I的柵極(G)與MOSFET 2的柵極相連；M0SFET2的源極與電池相連，MOSFET 2的漏極與MOSFET I的漏極相連，MOSFET 2的柵極與MOSFET I的柵極相連。當電源對電池進行充電時，MOSFET I和MOSFET 2的柵極均為低電平，MOSFETI和MOSFET 2均關閉。當電池進行放電時，MOSFET I和MOSFET 2的柵極均為高電平，MOSFET I和MOSFET2均打開，所述高電平通常需要高於電池的最大電壓。MOSFET I和MOSFET 2的柵極作為電路開合的控制端，受控於同一控制信號，可通過控制信號控制MOSFET I和MOSFET 2的柵極為高電平或低電平。MOSFET I和MOSFET 2內部的二極體分別為Dl和D2，當電源對電池進行充電，且電源的電壓大於電池的電壓時，Dl導通，D2未導通，從而阻止形成從電源到電池方向的灌電流；當電源對電池進行充電,且電源的電壓小於電池的電壓時，D2導通，Dl未導通，從而阻止形成從電池到電源方向的灌電流。如果將圖2中的N-MOSFET替換為P-M0SFET，那麼，連接關係可如下所示MOSFET I的漏極與電源相連，MOSFET I的源極與MOSFET 2的源極相連，MOSFET I的柵極與MOSFET 2的柵極相連；MOSFET 2的漏極與電池相連，M0SFET2的源極與MOSFET I的源極相連，MOSFET 2的柵極與MOSFET I的柵極相連；當電源對電池進行充電時，MOSFET I和MOSFET 2的柵極均為高電平，MOSFETI和MOSFET 2均關閉。當電池進行放電時，MOSFET I和MOSFET 2的柵極均為低電平，MOSFET I和MOSFET 2均打開。在實際應用中，某些情況下，如當電池對應的被供電設備需要較大的電流時，M的取值可設置為大於1，以N-MOSFET為例，圖3為本發明當M的取值為2時的放電迴路示意圖。假設每個N-MOSFET允許通過的最大電流為10A，而被供電設備需要的電流為20A，那麼則可利用兩組N-MOSFET來並行傳輸所需的20A電流。另外，需要說明的是，在實際應用中，放電迴路中除了包括上述圖2和圖3中所述的組成部分外，通常還會進一步包括一些其它組成部分，由於與本發明所述方案無直接關係，故不作介紹。基於上述介紹，本發明同時公開了一种放電迴路保護方法，包括在電源和電池的放電迴路中設置M組MOSFET，M為正整數；其中，每組中包括兩個M0SFET，將兩個MOSFET互相連接並設置成互為反向，並將其中一個MOSFET進一步與電源相連，將另一個MOSFET進一步與電池相連；當電源對電池進行充電，且電源的電壓大於電池的電壓時，每組中的一個MOSFET內部的二極體導通，另一個MOSFET內部的二極體未導通，阻止形成從電源到電池方向的灌電流；當電源對電池進行充電，且電源的電壓小於電池的電壓時，每組中的一個MOSFET內部的二極體導通，另一個MOSFET內部的二極體未導通，阻止形成從電池到電源方向的灌電流。其中，每組中的兩個MOSFET均為N型M0SFET，每組中的兩個MOSFET分別為MOSFET I和MOSFET 2 ；將兩個MOSFET互相連接並設置成互為反向，並將其中一個MOSFET進一步與電源相連，將另一個MOSFET進一步與電池相連包括將MOSFET I的源極與電源相連，將MOSFET I的漏極與MOSFET 2的漏極相連，將MOSFET I的柵極與MOSFET 2的柵極相連；將MOSFET 2的源極與電池相連，將MOSFET 2的漏極與MOSFET I的漏極相連，將MOSFET 2的柵極與MOSFET I的柵極相連；當電源對電池進行充電時，控制MOSFET I和MOSFET 2的柵極均為低電平，MOSFETI和MOSFET 2均關閉；另外，當電池進行放電時，控制MOSFET I和MOSFET 2的柵極均為高電平，MOSFETI和MOSFET 2均打開。或者，每組中的兩個MOSFET均為P型M0SFET，每組中的兩個MOSFET分別為MOSFET I和MOSFET 2 ；將兩個MOSFET互相連接並設置成互為反向，並將其中一個MOSFET進一步與電源相連，將另一個MOSFET進一步與電池相連包括將MOSFET I的漏極與電源相連，將MOSFET I的源極與MOSFET 2的源極相連，將MOSFET I的柵極與MOSFET 2的柵極相連；將MOSFET 2的漏極與電池相連，將MOSFET 2的源極與MOSFET I的源極相連，將MOSFET 2的柵極與MOSFET I的柵極相連；當電源對電池進行充電時，控制MOSFET I和MOSFET 2的柵極均為高電平，MOSFETI和MOSFET 2均關閉；另外，當電池進行放電時，控制MOSFET I和MOSFET 2的柵極均為低電平，MOSFETI和MOSFET 2均打開。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的範圍之內。
權利要求
1.一种放電迴路，其特徵在於，包括 M組金屬氧化物半導體場效應電晶體MOSFET，M為正整數； 其中，每組中包括兩個互相連接且互為反向的MOSFET，其中ー個MOSFET進ー步與電源相連，另ー個MOSFET進ー步與電池相連； 當所述電源對所述電池進行充電，且所述電源的電壓大於所述電池的電壓時，每組中的ー個MOSFET內部的ニ極管導通，另ー個MOSFET內部的ニ極管未導通，阻止形成從所述電源到所述電池方向的灌電流； 當所述電源對所述電池進行充電，且所述電源的電壓小於所述電池的電壓時，每組中的ー個MOSFET內部的ニ極管導通，另ー個MOSFET內部的ニ極管未導通，阻止形成從所述電池到所述電源方向的灌電流。
2.根據權利要求1所述的放電迴路，其特徵在幹， 每組中的兩個MOSFET均為N型MOSFET，每組中的兩個MOSFET分別為MOSFET I和MOSFET 2 ； 所述MOSFET I的源極與所述電源相連，所述MOSFET I的漏極與所述M0SFET2的漏極相連，所述MOSFET I的柵極與所述MOSFET 2的柵極相連； 所述M0SFET2的源極與所述電池相連，所述MOSFET 2的漏極與所述M0SFET1的漏極相連，所述MOSFET 2的柵極與所述MOSFET I的柵極相連； 當所述電源對所述電池進行充電時，所述MOSFET I和所述MOSFET 2的柵極均為低電平,所述MOSFET I和所述MOSFET 2均關閉。
3.根據權利要求2所述的放電迴路，其中特徵在幹， 當所述電池進行放電時，所述MOSFET I和所述MOSFET 2的柵極均為高電平，所述MOSFET I和所述MOSFET 2均打開。
4.根據權利要求1所述的放電迴路，其特徵在幹， 每組中的兩個MOSFET均為P型MOSFET，每組中的兩個MOSFET分別為MOSFET I和MOSFET 2 ； 所述MOSFET I的漏極與所述電源相連，所述MOSFET I的源極與所述M0SFET2的源極相連，所述MOSFET I的柵極與所述MOSFET 2的柵極相連； 所述MOSFET 2的漏極與所述電池相連，所述MOSFET 2的源極與所述M0SFET1的源極相連，所述MOSFET 2的柵極與所述MOSFET I的柵極相連； 當所述電源對所述電池進行充電時，所述MOSFET I和所述MOSFET 2的柵極均為高電平,所述MOSFET I和所述MOSFET 2均關閉。
5.根據權利要求4所述的放電迴路，其特徵在幹， 當所述電池進行放電時，所述MOSFET I和所述MOSFET 2的柵極均為低電平，所述MOSFET I和所述M0SFET2均打開。
6.一种放電迴路保護方法，其特徵在於，包括 在電源和電池的放電迴路中設置M組金屬氧化物半導體場效應電晶體MOSFET，M為正整數； 其中，每組中包括兩個M0SFET，將兩個MOSFET互相連接並設置成互為反向，並將其中ー個MOSFET進ー步與所述電源相連，將另ー個MOSFET進ー步與所述電池相連；當所述電源對所述電池進行充電，且所述電源的電壓大於所述電池的電壓時，每組中的一個MOSFET內部的二極體導通，另一個MOSFET內部的二極體未導通，阻止形成從所述電源到所述電池方向的灌電流； 當所述電源對所述電池進行充電，且所述電源的電壓小於所述電池的電壓時，每組中的一個MOSFET內部的二極體導通，另一個MOSFET內部的二極體未導通，阻止形成從所述電池到所述電源方向的灌電流。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於， 每組中的兩個MOSFET均為N型MOSFET，每組中的兩個MOSFET分別為MOSFET I和MOSFET 2 ； 所述將兩個MOSFET互相連接並設置成互為反向，並將其中一個MOSFET進一步與所述電源相連，將另一個MOSFET進一步與所述電池相連包括 將所述MOSFET I的源極與所述電源相連，將所述MOSFET I的漏極與所述MOSFET 2的漏極相連，將所述MOSFET I的柵極與所述MOSFET 2的柵極相連； 將所述MOSFET 2的源極與所述電池相連，將所述MOSFET 2的漏極與所述MOSFET I的漏極相連，將所述MOSFET 2的柵極與所述MOSFET I的柵極相連； 當所述電源對所述電池進行充電時，控制所述MOSFET I和所述MOSFET 2的柵極均為低電平，所述MOSFET I和所述M0SFET2均關閉。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，該方法進一步包括 當所述電池進行放電時，控制所述MOSFET I和所述MOSFET 2的柵極均為高電平，所述MOSFET I和所述MOSFET 2均打開。
9.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於， 每組中的兩個MOSFET均為P型MOSFET，每組中的兩個MOSFET分別為MOSFET I和MOSFET 2 ； 所述將兩個MOSFET互相連接並設置成互為反向，並將其中一個MOSFET進一步與所述電源相連，將另一個MOSFET進一步與所述電池相連包括 將所述MOSFET I的漏極與所述電源相連，將所述MOSFET I的源極與所述MOSFET 2的源極相連，將所述MOSFET I的柵極與所述MOSFET 2的柵極相連； 將所述MOSFET 2的漏極與所述電池相連，將所述MOSFET 2的源極與所述MOSFET I的源極相連，將所述MOSFET 2的柵極與所述MOSFET I的柵極相連； 當所述電源對所述電池進行充電時，控制所述MOSFET I和所述MOSFET 2的柵極均為高電平，所述MOSFET I和所述MOSFET 2均關閉。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，該方法進一步包括 當所述電池進行放電時，控制所述MOSFET I和所述MOSFET 2的柵極均為低電平，所述MOSFET I和所述MOSFET 2均打開。
全文摘要
本發明公開了一种放電迴路，包括M組MOSFET；每組中包括兩個互相連接且互為反向的MOSFET，其中一個MOSFET進一步與電源相連，另一個MOSFET進一步與電池相連；當電源對電池進行充電，且電源的電壓大於電池的電壓時，每組中的一個MOSFET內部的二極體導通，另一個MOSFET內部的二極體未導通，阻止形成從電源到電池方向的灌電流；當電源對電池進行充電，且電源的電壓小於電池的電壓時，每組中的一個MOSFET內部的二極體導通，另一個MOSFET內部的二極體未導通，阻止形成從電池到電源方向的灌電流。本發明同時公開了一种放電迴路保護方法。應用本發明所述方案，能夠避免形成從電池到電源方向以及從電源到電池方向的灌電流。
文檔編號H02J7/00GK103051020SQ20121053330
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月12日 優先權日2012年12月12日
發明者劉偉 申請人:創新科存儲技術(深圳)有限公司, 創新科軟體技術(深圳)有限公司