CN117060531B - 防互充控制电路及锂电池组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种防互充控制电路及锂电池组，该防互充控制电路包括控制单元、第一开关控制单元和第二开关控制单元、第一防反向电流单元电连接及第二防反向电流单元，通过第一防反向电流单元检测第一开关控制单元和第一电极之间是否有反向电流和通过第二防反向电流单元检测第二开关控制单元与第二电极之间是否有反向电流，以确定第一电极和第二电极是否反接，以及根据第二开关控制单元与第二电极之间是否有反向电流，对应使能第二开关控制单元控制第二电极与第一开关控制单元的输出端的通断，以防止反向电流对电池组及电池组的电芯进行损坏，通过本申请，解决了相关技术中电池组因差异造成的电池组或电芯互充及过充放电，造成电池组损坏的问题。

Description

防互充控制电路及锂电池组

技术领域

本申请涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种防互充控制电路及锂电池组。

背景技术

在新能源电池领域中，常常会使用多个并联的电池或电池组组成对应的电池组，进而满足大容量、大电流的供电需求。

在相关技术中，对于电池组对应的多个并联的电芯，因单个电芯的容量及电压始终会存在差异，因此，在电池组使用过程中，会出现至少两个电芯或电池组之间会出现电压差，如此，使的对应的电芯或电池组之间互相充电，电池组的电流不受限制，从而导致电池组损坏以及存在电池爆炸的风险。

针对相关技术中的电池组因差异造成的电池组或电芯互充及过充放电，造成电池组损坏的问题，尚缺少较佳的技术方案。

发明内容

本申请提供了一种防互充控制电路及锂电池组，以至少解决相关技术中的电池组因差异造成的电池组或电芯互充及过充放电，造成电池组损坏的问题。

第一方面，本申请提供了一种防互充控制电路，用于控制并联电池组，包括控制单元、第一开关控制单元和第二开关控制单元，所述电池组的负极与所述第一开关控制单元的输入端电连接，所述第一开关控制单元的输出端还分别与所述第二开关控制单元的输入端、第一电极和第一防反向电流单元电连接，所述第二开关控制单元的输出端还与第二电极和第二防反向电流单元电连接，所述第一开关控制单元的控制端和所述第二开关控制单元的控制端分别与所述控制单元对应的控制端口电连接，所述第一防反向电流单元用于检测所述第一开关控制单元与所述第一电极之间是否有反向电流，所述第二防反向电流单元用于检测所述第二开关控制单元与所述第二电极之间是否有反向电流，其中，在所述第一开关控制单元与所述第一电极之间有反向电流时，所述第一电极与所述第二电极反接，所述第一开关控制单元将所述电池组的负极与所述第一电极断开，所述第二开关控制单元将所述第二电极与所述第一开关控制单元的输出端断开；在所述第一开关控制单元与所述第一电极之间无反向电流时，所述第一电极为放电负极，所述第二电极为充电负极，所述第二防反向电流单元根据所述第二开关控制单元与所述第二电极之间是否有反向电流，对应使能所述第二开关控制单元控制所述第二电极与所述第一开关控制单元的输出端的通断。

第二方面，本申请提供了一种功锂电池组，包括上述实施例中任一项所述的防互充控制电路。

与相关技术相比，本实施例中提供了一种防互充控制电路及锂电池组，该防互充控制电路包括控制单元、第一开关控制单元和第二开关控制单元、第一防反向电流单元电连接及第二防反向电流单元，通过所述第一防反向电流单元检测所述第一开关控制单元和所述第一电极之间是否有反向电流和通过所述第二防反向电流单元检测所述第二开关控制单元与所述第二电极之间是否有反向电流，以确定第一电极和第二电极是否反接，进而确定第一电极是否为放电负极和确定第二电极是否为充电负极，在第一电极和第二电极反接时，对应使能所述第一开关控制单元控制所述电池组的负极与所述第一电极断开以及对应使能所述第二开关控制单元控制所述第二电极与所述第一开关控制单元的输出端断开，并在第一电极和第二电极未反接时，根据所述第二开关控制单元与所述第二电极之间是否有反向电流，对应使能所述第二开关控制单元控制所述第二电极与所述第一开关控制单元的输出端的通断，以防止反向电流对电池组及电池组的电芯进行损坏，解决了相关技术中电池组因差异造成的电池组或电芯互充及过充放电，造成电池组损坏的问题，实现不同容量、电压的电池组的随意并联使用，避免因电池组电压、容量不一致时导致无限制互相充放电，损坏电池组及避免电池组起火或爆炸。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种防互充控制电路的结构框图；

图2为本申请优选实施例提供的一种防互充控制电路的结构框图；

图3为本申请实施例的防互充控制电路的拓扑结构图；

图4为本申请实施例的局部电路拓扑图；

图5为本申请实施例的另一种防互充控制电路的结构框图；

图6为本申请实施例的LD0稳压模块的拓扑电路图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面将结合本申请实施例中的附图，并通过具体的实施例来对本申请的防互充控制电路进行描述。

图1为本申请实施例提供的一种防互充控制电路的结构框图。如图1所示，本申请实施例提供了一种防互充控制电路，用于控制并联电池组001，包括控制单元100、第一开关控制单元200和第二开关控制单元300，电池组001的负极002与第一开关控制单元200的输入端201电连接，第一开关控制单元200的输出端202还分别与第二开关控制单元300的输入端301、第一电极003和第一防反向电流单元400电连接，第二开关控制单元300的输出端302还与第二电极005和第二防反向电流单元500电连接，第一开关控制单元200的控制端203和第二开关控制单元300的控制端303分别与控制单元100对应的控制端口（对应的控制端口包括过充电保护输出端口、过放电保护输出端口）电连接，第一防反向电流单元400用于检测第一开关控制单元200与第一电极003之间是否有反向电流，第二防反向电流单元500用于检测第二开关控制单元300与第二电极004之间是否有反向电流，其中，在第一开关控制单元200与第一电极003之间有反向电流时，第一电极003与第二电极004反接，第一开关控制单元200将电池组001的负极002与第一电极003断开，第二开关控制单元300将第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202断开；在第一开关控制单元200与第一电极003之间无反向电流时，第一电极003为放电负极，第二电极004为充电负极，第二防反向电流单元500根据第二开关控制单元300与第二电极004之间是否有反向电流，对应使能第二开关控制单元300控制第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202的通断。

在本实施例中，若第一电极003和第二电极004在装配时反接，则在电池组001启动瞬间，第一防反向电流单元400检测到第一开关控制单元200与第一电极003之间有反向电流，此时，必然有第二防反向电流单元500检测到第二开关控制单元300与第二电极004之间有反向电流，则表示并联的电池组001中至少有一个电池组001出现接线错误，第一开关控制单元200被使能将电池组001的负极002与第一电极003断开，以及第二开关控制单元300被使能将第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202断开，通过关断充放电回路，以保护电池组001及电池组001的电芯；当并联的电池组001接线正确时，第一防反向电流单元400会检测到第一开关控制单元200与第一电极003之间无反向电流，则确定第一电极003为预设的放电负极，第二电极004为预设的充电负极，此时，电池组001能进行正常的充放电，但因电池组001之间存在的容量、电压的差异，会发生电池组001之间的互充，若发生其他电池组001对当前的一个电池组001进行充电，则第二防反向电流单元500会检测第二开关控制单元300与第二电极004之间有反向电流，此时，第二防反向电流单元500会使能第二开关控制单元300将第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202断开；而正常工作时，第二防反向电流单元500会检测第二开关控制单元300与第二电极004之间无反向电流，此时，第二防反向电流单元500会使能第二开关控制单元300将第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202连通，以对电池组001进行正常的充电。

需要说明的是，对于第一电极003而言，在电池组001接线正确的情况下，对应的电流为第一电极003流向电池组001的负极002，第一防反向电流单元400使能第一开关控制单元200将电池组001的负极002与第一电极003连通，同时，在电池组001接线正确的情况下，第一开关控制单元200和第一电极003之间则不存在反向电流；在电池组001接线出错的情况下，电流自电池组001的负极002流向第一电极003,第一防反向电流单元400触发使能第一开关控制单元200将电池组001的负极002与第一电极003断开；对于第二电极004而言，在电池组001接线正确的情况下，对应的电流为自第二开关控制单元300的输出端302流向第二电极004，第二防反向电流单元500使能第二开关控制单元300将第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202连通；在电池组001接线错误或存在电池组互充时，对应的电流为自第二电极004流向第二开关控制单元300的输出端302，第二防反向电流单元500使能第二开关控制单元300将第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202断开。

需要进一步说明的是，第二开关控制单元300的输入端301是与第一开关控制单元200的输出端202连接的，在第一开关控制单元200将负极002与第一电极003断开时，第二电极004始终处于相对负极002断开，而当第一开关控制单元200将负极002与第一电极003连接时，此时，通过第二开关控制单元300将第二电极005与第一开关控制单元200的输出端202连接，则对应使第二电极004与负极002连通；第一开关控制单元200的输出端202与第一电极003之间还设有对应的检流电阻，同时，第二开关控制单元300的输出端302与第二电极004之间也设有对应的检流电阻，因此，当第一开关控制单元200将负极002与第一电极003连通、第二开关控制单元300将第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202连通时，第二电极004与第一电极003并未直接短接。

上述的防互充控制电路，通过第一防反向电流单元400检测第一开关控制单元200和第一电极003之间是否有反向电流和通过第二防反向电流单元500检测第二开关控制单元300与第二电极004之间是否有反向电流，以确定第一电极003和第二电极004是否反接，进而确定第一电极003是否为放电负极和确定第二电极004是否为充电负极，在第一电极003和第二电极004反接时，对应使能第一开关控制单元200控制电池组001的负极002与第一电极003断开以及对应使能第二开关控制单元300控制第二电极500与第一开关控制单元200的输出端200断开，并在第一电极003和第二电极004未反接时，根据第二开关控制单元300与第二电极004之间是否有反向电流，对应使能第二开关控制单元300控制第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202的通断，以防止反向电流对电池组001及电池组001的电芯进行损坏，解决了相关技术中电池组因差异造成的电池组或电芯互充及过充放电，造成电池组损坏的问题，实现不同容量、电压的电池组的随意并联使用，避免因电池组电压、容量不一致时导致无限制互相充放电，损坏电池组及避免电池组起火或爆炸。

图2为本申请优选实施例提供的一种防互充控制电路的结构框图，图3为本申请实施例的防互充控制电路的拓扑结构图，参考图2至图3，本申请实施例提供的防互充控制电路，还包括检测单元600，检测单元600包括电流检测电阻R19和分压采样单元C2，电流检测电阻R19串联在电池组001的负极（参考图2中的002和图3中的B-）和第一开关控制单元200的输入端201之间，且电流检测电阻R19的第一端和第二端分别与控制单元100的电池负极连接端口（参考图3中U2的管脚VC0）和充电电流检测端口（参考图3中U2的管脚CS）电连接，分压采样单元C2的第一端（参考图3中的B+）与电池组001的正极005（参考图3中的P+/C+）电连接，分压采样单元C2的第二端与电池组001的负极002（参考图3中的B-）电连接，且分压采样单元C2的多个中间抽头通过串联输入电阻（参考图3中的电阻R20至电阻R30）后与控制单元100（参考图3中的U2）对应电压采样端口（参考图3中U2的管脚VC0至管脚VC10）电连接，其中，

分压采样单元用于采样电池组001正极005的电压。

电流采样电阻R19用于将电池组001的输出电流转换为电压差。

控制单元100用于检测对应的电压采样端口的电压值，以检测出电池组001的正极005的电压，以及通过检测电池负极连接端口VC0和充电电流检测端口CS的电压，以检测出电流采样电阻R19所转换的电压差，并检测出输出电流。

在其中一些可选实施方式中，控制单元100包括但不限于CW1104型号的锂电池保护芯片U2。

在本实施例中，控制单元100配合检测单元600对电池组001的电芯进行电压检测，同时，通过将电池组001输出电流转换为加载于电流采样电阻R19的电压，通过检测单元600两端的电压差，计量电池组001的输出电流。

参考图3，控制单元100通过管脚VC0到管脚VC10引脚，对电池组001进行电压检测；同时，电流通过电流采样电阻R19时 ，管脚CS到管脚VCO之间会产生压差，通过测量对应的压差，从而检测出电池组001的输出电流。

在正极005的电压超出第一预设电压范围和输出电流大于预设电流阈值时，控制单元100还用于控制第一开关控制单元200将电池组001的负极002与第一电极003断开和控制第二开关控制单元300将第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202断开。

在本实施例中，当检测单元200检测到电池组001的正极005的电压（对应为电池组001的电压）高于设定值（对应于电池组001过充）或低于设定值（对应于电池组001过放）时，控制单元100控制第一开关控制单元200将负极002与第一电极003断开以及控制第二开关控制单元300将第二电极004与第一开关控制单元200断开连接，以此关断电池组001的充电及放电回路，从而切断电流，避免电池组001过充或过放。

参考图3，控制单元100（对应为U2）通过管脚VC0到管脚VC10引脚对电池组001进行电压检测，当电池组001正极005的电压高于设定值或低于设定值时，U2的管脚CO和管脚DO发送低电平给第一开关控制单元200对应的开关管Q1和第二开关控制单元300对应的开关管Q2,以关断电池组001的主回路，切断电流，以对电池组001的电芯进行保护；而当电流通过电流采样电阻R19，以使的管脚CS到管脚VCO之间产生的压差达到设定值时，U2的引脚管脚CO和管脚DO发送低电平给第一开关控制单元200对应的开关管Q1和第二开关控制单元300对应的开关管Q2,以关断电池组001的主回路，切断电流，以对电池组001的电芯进行保护。

图4为本申请实施例的局部电路拓扑图，为了实现对反向电流的检测及确定第一电极和第二电极是否反接，参考图3和图4，在其中一些实施例中，第一防反向电流单元400包括第一检流电阻R1、第一比较单元41和第一受控开关单元42，第一比较单元41包括第一比较端口（对应U1A的反向输入端）、第二比较端口（对应U1A的正向输入端）和第一输出端口，第一检流电阻R1的第一端分别与第一开关控制单元200的输出端（对应开关管Q1与第一检流电阻R1的电连接点）和第一比较端口电连接，第一检流电阻R1的第二端分别与第一电极003和第二比较端口电连接，第一输出端口与第一受控开关单元42的受控端电连接，第一受控开关单元42的输出端与第一开关控制单元200的控制端203电连接，其中，

第一比较单元41用于比较第一检流电阻R1的第一端和第二端的电压大小，确定是否有反向电流，并生成第一使能信号。

在本实施例中，正常工作时，电流从第一比较单元41的第二比较端口向第一比较端口方向流动，第二比较端口的电平高于第一比较端口的电平，第一比较单元41的第一输出端口输出低电平的第一使能信号；在第一电极003与第二电极004反接时，电流从第一比较单元41的第一比较端口向第二比较端口方向流动，第一比较端口的电平高于第二比较端口的电平，第一比较单元41的第一输出端口输出高电平的第一使能信号。

第一受控开关单元42用于根据其受控端所接收到的第一使能信号，生成沿其输出端输出的第一控制信号。

在本实施例中，第一受控开关单元42在接收到低电平的第一使能信号时，第一受控开关单元42对应断开，第一受控开关单元42的输出端的电压为高电平，也就是生成高电平的第一控制信号；第一受控开关单元42在接收到高电平的第一使能信号时，第一受控开关单元42对应闭合，第一受控开关单元42的输出端输出低电平的第一控制信号。

第一开关控制单元200用于根据其控制端203所接收到的第一控制信号，控制电池组001的负极002与第一电极003的通断。

在本实施例中，当第一控制信号为高电平时，第一开关控制单元200控制电池组001的负极002与第一电极003连通，当第一控制信号为低电平时，第一开关控制单元200控制电池组001的负极002与第一电极003断开。

参考图3和图4，第二防反向电流单500包括第二检流电阻R11、第二比较单元51和第二受控开关单元52，第二比较单元51包括第三比较端口（对应U3A的正向输入端）、第四比较端口（对应U3A的反向输入端）和第二输出端口，第二检流电阻R11的第一端分别与第二开关控制单元300的输出端302（对应开关管Q2与第二检流电阻R11的电连接点）和第三比较端口电连接，第二检流电阻R11的第二端分别与第二电极004和第四比较端口电连接，第二输出端口与第二受控开关单元52的受控端电连接，第二受控开关单元52的输出端与第二开关控制单元300的控制端电连接，其中，

第二比较单元51用于比较第二检流电阻R11的第一端和第二端的电压大小，确定是否有反向电流，并生成第二使能信号。

在本实施例中，正常工作时，电流从第二比较单元51的第三比较端口向第四比较端口方向流动，第三比较端口的电平高于第四比较端口的电平，第二比较单元51的第二输出端口输出低电平的第二使能信号；在第一电极003与第二电极004反接或出现反向电流时，电流从第二比较单元51的第四比较端口向第三比较端口方向流动，第四比较端口的电平高于第三比较端口的电平，第二比较单元51的第二输出端口输出高电平的第二使能信号。

第二受控开关单元52用于根据其受控端所接收到的第二使能信号，生成沿其输出端输出的第二控制信号。

在本实施例中，第二受控开关单元52在接收到低电平的第二使能信号时，第二受控开关单元52对应断开，第二受控开关单元52的输出端的电压为高电平，也就是生成高电平的第二控制信号；第二受控开关单元52在接收到高电平的第二使能信号时，第二受控开关单元52对应闭合，第二受控开关单元52的输出端输出低电平的第二控制信号。

第二开关控制单元300用于根据其控制端所接收到的第二控制信号，控制充电负极与第一开关控制单元的输出端的通断。

在本实施例中，当第二控制信号为高电平时，第二开关控制单元300控制第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202连通，当第二控制信号为低电平时，第二开关控制单元300控制第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202断开。

为了实现检测对应的电流方向，以确定是否存在反向电流，参考图3和图4，在其中一些实施例中，第一比较单元41和第二比较单元51均包括比较器和第一耦合电阻，第一比较单元41对应的比较器U1A的反向输入端串接一个第一耦合电阻R3对接第一比较端口，第一比较单元41对应的比较器U1A的正向输入端串接一个第一耦合电阻R2对接第二比较端口，第一比较单元41对应的比较器U1A的输出端对接第一输出端口；第二比较单元51对应的比较器U3A的正向输入端串接一个第一耦合电阻R13对接第三比较端口，第二比较单元51对应的比较器U3A的反向输入端串接一个第一耦合电阻R12对接第四比较端口，第二比较单元51对应的比较器U3A的输出端对接第二输出端口，其中，

第一比较单元41对应的比较器U1A用于比较其正向输入端和反向输入端的电压的大小，生成第一使能信号。

在本实施例中，第一使能信号的电平的高低，对应映射了第一电极003和第一开关控制单元200的输出端202之间是否存在反向电流，例如：当第一使能信号为的电平为高电平时，则表示第一电极003和第一开关控制单元200的输出端202之间有反向电流。

第二比较单元51对应的比较器U3A用于比较其正向输入端和反向输入端的电压的大小，生成第二使能信号。

在本实施例中，第二使能信号的电平的高低，对应映射了第二电极004和第二开关控制单元300的输出端302之间是否存在反向电流，例如：当第二使能信号为的电平为低电平时，则表示第二电极004和第二开关控制单元300的输出端302之间没有反向电流，反之，则有反向电流。

为了实现使能第一开关控制单元200和第二开关控制单元300，参考图3和图4，在其中一些实施例中，第一受控开关单元42和第二受控开关单元52均包括第一开关管，第一开关管包括第一控制端、第一输入端和第一输出端，在本实施例中，第一受控开关单元42对应的第一开关管为开关管Q3,第二受控开关单元52对应的第一开关管为开关管Q5;第一受控开关单元42对应的第一控制端（Q3的控制端）通过串联一个第一电阻R6与第一受控开关单元42的受控端对接，第二受控开关单元52对应的第一控制端（Q5的控制端）通过串联一个第一电阻R17与第二受控开关单元52的受控端对接，第一受控开关单元42对应的第一输入端（Q3的输入端）通过串联一个第二电阻R7与第一受控开关单元42的输出端对接，第二受控开关单元52对应的第一输入端（Q5的输入端）通过串联一个第二电阻R15与第二受控开关单元52的输出端对接，第一输出端通过电连接第三电阻（参考图3和图4中的电阻R6和电阻R16）对地，其中，

第一受控开关单元42对应的第一开关管Q3用于根据第一控制端所接收到的第一使能信号，控制第一输入端和第一输出端的通断，并沿第一输出端输出对应的第一控制信号。

在本实施例中，当第一使能信号为低电平的信号时，第一开关管Q3对应的第一输入端和第一输出端断开，也就是第一开关管Q3断开，第一开关控制单元200将电池组001的负极002与第一电极003断开，此时，表示第一电极003和第二电极004反接；当第一使能信号为高电平的信号时，第一开关管Q3对应的第一输入端和第一输出端连通，第一开关管Q3打开，第一开关控制单元200将电池组001的负极002与第一电极003连通，此时，表示电池组001接线正确，第一电极003为设定的放电负极。

第二受控开关单元52对应的第一开关管Q5用于根据第一控制端所接收到的第二使能信号，控制第一输入端和第一输出端的通断，并沿第一输出端输出对应的第二控制信号。

在本实施例中，当第二使能信号为低电平的信号时，第一开关管Q5对应的第一输入端和第一输出端断开，也就是第一开关管Q5断开，第二开关控制单元300将第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202断开，此时，表示第一电极003和第二电极004反接或存在反向电流；当第二使能信号为高电平的信号时，第一开关管Q5对应的第一输入端和第一输出端连通，第一开关管Q5打开，第二开关控制单元300将第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202连通，此时，表示电池组001进行正常充电工作。

在第一受控开关单元42对应的第一开关管Q3的第一输入端和第一输出端连通时，第一开关控制单元200将电池组001的负极002和第一电极003连通，在第一受控开关单元42对应的第一开关管Q3的第一输入端和第一输出端断开时，第一开关控制单元200将电池组001的负极002和第一电极003断开。

在第二受控开关单元52对应的第一开关管Q5的第一输入端和第一输出端连通时，第二开关控制单元300将第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202连通，在第二受控开关单元52对应的第一开关管Q5的第一输入端和第一输出端断开时，第二开关控制单元300将第二电极004和第一开关控制单元200的输出端202断开。

需要说明的是，在本申请实施例中的第一开关管包括但不限于三极管、MOS管、场效应晶体管。并且，根据本申请披露的内容，本领域技术人员容易想到根据开关管的具体选型将本申请披露的第一开关管修改为与开关管选型相适应的第一受控开关单元42或第二受控开关单元52，因此，无论开关管为NPN型或PNP型的三极管，还是N沟道或P沟道的开关MOS管，又或是N型或P型场效应晶体管均可以实现本申请，在本申请实施例中并不作限定；在其中一些可选实施方式中，第一开关管优选NPN型三级管。

为了实现控制第一电极003与电池组001的负极002连通，参考图1至图4，在其中一些实施例中，第一开关控制单元200包括第一稳压管D1、第四电阻R5和第二开关管Q1，第二开关管Q1包括第二控制端、第二输入端和第二输出端，第二控制端、第二输入端和第二输出端依次对接第一开关控制单元200的控制端、输入算和输出端，第一稳压管D1的阳极电连接控制单元100的过放电保护输出端口（参考图3中U2的管脚D0），第一稳压管D1的阴极电连接第四电阻R5的第一端，第四电阻R5的第二端电连接第二控制端，第二输入端电连接电池组001的负极002，第二输出端电连接第一电极003，其中，

第一稳压管D1和第四电阻R5组成将沿过放电保护输出端口（参考图3中U2的管脚D0）输出的过放电控制信号转换为第一信号的稳压单元。

第二开关管Q1用于根据第二控制端所接收到的第一信号的电平大小，控制第二输入端与第二输出端的通断，以使电池组001的负极002和第一电极003对应连通或断开。

在本实施例中，当第二开关管Q1的第二控制端接收到的第一信号为低电平时，第二输入端和第二输出端断开，电池组001的负极002和第一电极003处于断开状态；当第二开关管Q1的第二控制端接收到的第一信号为高电平时，第二输入端和第二输出端连通，电池组001的负极002和第一电极003处于连通状态。

需要说明的是，在本申请实施例中的第二开关管Q1包括但不限于三极管、MOS管、场效应晶体管。并且，根据本申请披露的内容，本领域技术人员容易想到根据开关管的具体选型将本申请披露的第二开关管Q1修改为与开关管选型相适应的第一开关控制单元200，因此，无论开关管为NPN型或PNP型的三极管，还是N沟道或P沟道的开关MOS管，又或是N型或P型场效应晶体管均可以实现本申请，在本申请实施例中并不作限定；在其中一些可选实施方式中，第二开关管Q1优选NMOS管。

为了实现控制第二电极004相对电池组001的负极002连通，参考图1至图4，在其中一些实施例中，第二开关控制单元400包括第二稳压管D2、第三开关管Q4、第五电阻R9和第四开关管Q2，第三开关管Q4包括第三控制端、第三输入端和第三输出端，第四开关管Q2包括第四控制端、第四输入端和第四输出端，第四控制端、第四输入端和第四输出端依次对接第二开关控制单元400的控制端、输入算和输出端，第二稳压管D2的阳极电连接控制单元100的过充电保护输出端口（参考图3中的U2的管脚C0），第二稳压管D2的阴极电连接第三输出端，第三控制端对地，第三输入端电连接第五电阻R9的第一端，第五电阻R9的第二端电连接第四控制端，第四输入端电连接第二输出端，第四输出端电连接第二电极004，其中，

第二稳压管D2、第三开关管Q4和第五电阻R9组成将沿过充电保护输出端口输出的过充电控制信号转换为第二信号的转换单元。

第四开关管Q2用于根据第四控制端所接收到的第二信号的电平大小，控制第四输入端与第四输出端的通断，以使第二电极004与第二输出端对应连通或断开。

在本实施例中，第四开关管Q2的第四控制端接收到的第二信号为低电平时，第四输入端与第四输出端断开，第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202处于断开状态；当第四开关管Q2的第四控制端接收到的第二信号为高电平时，第四输入端与第四输出端连通，第二电极004与第一开关控制单元200的输出端202处于连通状态。

需要说明的是，在本申请实施例中的第三开关管Q4、第四开关管Q2包括但不限于三极管、MOS管、场效应晶体管。并且，根据本申请披露的内容，本领域技术人员容易想到根据开关管的具体选型将本申请披露的第三开关管Q4、第四开关管Q2修改为与开关管选型相适应的第二开关控制单元300，因此，无论开关管为NPN型或PNP型的三极管，还是N沟道或P沟道的开关MOS管，又或是N型或P型场效应晶体管均可以实现本申请，在本申请实施例中并不作限定；在其中一些可选实施方式中，第三开关管Q4优选PNP三极管，第四开关管Q2优选NMOS管。

图5为本申请实施例的另一种防互充控制电路的结构框图，图6为本申请实施例的LD0稳压模块的拓扑电路图，为了是对应的比较器能够工作，参考图5和图6，在其中一些实施例中，还包括与第一防反向电流单元400和第二防反向电流单元500电连接的LDO稳压模块700，LDO稳压模块700包括第三稳压管DZ12、第五开关管Q20、第六开关管Q19和第一稳压芯片U9，第五开关管Q20的输入端与电池组001的正极005（参考图6中的B+）电连接，第五开关管Q20的输出端与第一稳压芯片U9的输入端电连接，第五开关管Q20的控制端与第六开关管Q19的输出端电连接，第六开关管Q19的输入端通过串联第六电阻R70与电池组001的正极B+电连接，第六开关管Q19的控制端分别电连接第七电阻R71的第一端和第三稳压管DZ12的阴极，第七电阻R71的第二端电连接电池组001的正极B+，第三稳压管DZ12的阳极对地，第一稳压芯片U9的输出端分别电连接第一防反向电流单元400和第二防反向电流单元对应的供电端口，其中，

第三稳压管DZ12、第五开关管Q20、第六开关管Q19、第六电阻R70及第七电阻R71组成将电池组001的正极B+的电压降压为预设电压（例如：11.4V）的降压单元。

第一稳压芯片U9，用于将降压单元降压后所生成的预设电压稳压为预设的直流供电电压（例如：3.3V）。

在本实施例中，第一稳压芯片U9包括但不限于低压差线性的三端稳压器，例如：ASM1117-3.3型号的稳压芯片。

在本实施例中，第五开关管Q20、第六开关管Q19包括但不限于三极管、MOS管、场效应晶体管,在本实施例中，第五开关管Q20、第六开关管Q19优选三极管；在本实施例中，输入电压（电池组001正极的电压）通过Q19,Q20两个三极管以及第三稳压管DZ12将输入电压降低至11.4V左右，再通过第一稳压芯片U9将11.4V左右的电压降低至3.3V 给第一防反向电流单元400和第二防反向电流单元500供电。

本申请实施例还提供了一种锂电池组，其包括上述实施例中任一项的防互充控制电路。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种防互充控制电路，用于控制并联电池组，其特征在于，包括：控制单元、第一开关控制单元和第二开关控制单元，所述电池组的负极与所述第一开关控制单元的输入端电连接，所述第一开关控制单元的输出端还分别与所述第二开关控制单元的输入端、第一电极和第一防反向电流单元电连接，所述第二开关控制单元的输出端还与第二电极和第二防反向电流单元电连接，所述第一开关控制单元的控制端和所述第二开关控制单元的控制端分别与所述控制单元对应的控制端口电连接，所述第一防反向电流单元用于检测所述第一开关控制单元与所述第一电极之间是否有反向电流，所述第二防反向电流单元用于检测所述第二开关控制单元与所述第二电极之间是否有反向电流，其中，

在所述第一开关控制单元与所述第一电极之间有反向电流时，所述第一电极与所述第二电极反接，所述第一开关控制单元将所述电池组的负极与所述第一电极断开，所述第二开关控制单元将所述第二电极与所述第一开关控制单元的输出端断开；

在所述第一开关控制单元与所述第一电极之间无反向电流时，所述第一电极为放电负极，所述第二电极为充电负极，所述第二防反向电流单元根据所述第二开关控制单元与所述第二电极之间是否有反向电流，对应使能所述第二开关控制单元控制所述第二电极与所述第一开关控制单元的输出端的通断，其中，所述第一防反向电流单元包括第一检流电阻、第一比较单元和第一受控开关单元，所述第一比较单元包括第一比较端口、第二比较端口和第一输出端口，所述第一检流电阻的第一端分别与所述第一开关控制单元的输出端和所述第一比较端口电连接，所述第一检流电阻的第二端分别与所述第一电极和所述第二比较端口电连接，所述第一输出端口与所述第一受控开关单元的受控端电连接，所述第一受控开关单元的输出端与所述第一开关控制单元的控制端电连接，其中，所述第一比较单元用于比较所述第一检流电阻的第一端和第二端的电压大小，确定是否有反向电流，并生成第一使能信号；所述第一受控开关单元用于根据其受控端所接收到的所述第一使能信号，生成沿其输出端输出的第一控制信号；所述第一开关控制单元用于根据其控制端所接收到的所述第一控制信号，控制所述电池组的负极与所述第一电极的通断；

所述第二防反向电流单元包括第二检流电阻、第二比较单元和第二受控开关单元，所述第二比较单元包括第三比较端口、第四比较端口和第二输出端口，所述第二检流电阻的第一端分别与所述第二开关控制单元的输出端和所述第三比较端口电连接，所述第二检流电阻的第二端分别与所述第二电极和所述第四比较端口电连接，所述第二输出端口与所述第二受控开关单元的受控端电连接，所述第二受控开关单元的输出端与所述第二开关控制单元的控制端电连接，其中，所述第二比较单元用于比较所述第二检流电阻的第一端和第二端的电压大小，确定是否有反向电流，并生成第二使能信号；所述第二受控开关单元用于根据其受控端所接收到的所述第二使能信号，生成沿其输出端输出的第二控制信号；所述第二开关控制单元用于根据其控制端所接收到的所述第二控制信号，控制所述第二电极与所述第一开关控制单元的输出端的通断；

其中，所述第一开关控制单元包括第一稳压管、第四电阻和第二开关管，所述第二开关管包括第二控制端、第二输入端和第二输出端，所述第二控制端、所述第二输入端和所述第二输出端依次对接所述第一开关控制单元的控制端、输入算和输出端，所述第一稳压管的阳极电连接所述控制单元的过放电保护输出端口，所述第一稳压管的阴极电连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端电连接所述第二控制端，所述第二输入端电连接所述电池组的负极，所述第二输出端电连接所述第一电极，其中，

所述第一稳压管和所述第四电阻组成将沿所述过放电保护输出端口输出的过放电控制信号转换为第一信号的稳压单元；

所述第二开关管用于根据所述第二控制端所接收到的所述第一信号的电平大小，控制所述第二输入端与所述第二输出端的通断，以使所述电池组的负极和所述第一电极对应连通或断开；

其中，所述第二开关控制单元包括第二稳压管、第三开关管、第五电阻和第四开关管，所述第三开关管包括第三控制端、第三输入端和第三输出端，所述第四开关管包括第四控制端、第四输入端和第四输出端，所述第四控制端、所述第四输入端和所述第四输出端依次对接所述第二开关控制单元的控制端、输入算和输出端，所述第二稳压管的阳极电连接所述控制单元的过充电保护输出端口，所述第二稳压管的阴极电连接所述第三输出端，所述第三控制端对地，所述第三输入端电连接所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端电连接所述第四控制端，所述第四输入端电连接所述第二输出端，所述第四输出端电连接所述第二电极，其中，

所述第二稳压管、所述第三开关管和所述第五电阻组成将沿所述过充电保护输出端口输出的过充电控制信号转换为第二信号的转换单元；

所述第四开关管用于根据所述第四控制端所接收到的所述第二信号的电平大小，控制所述第四输入端与所述第四输出端的通断，以使所述第二电极与所述第二输出端对应连通或断开。

2.根据权利要求1所述的防互充控制电路，其特征在于，所述防互充控制电路还包括电流检测电阻和分压采样单元，所述电流检测电阻串联在所述电池组的负极和所述第一开关控制单元的输入端之间，且所述电流检测电阻的第一端和第二端分别与所述控制单元的电池负极连接端口和充电电流检测端口电连接，所述分压采样单元的第一端与所述电池组的正极电连接，所述分压采样单元的第二端与所述电池组的负极电连接，且所述分压采样单元的多个中间抽头通过串联输入电阻后与所述控制单元对应电压采样端口电连接，其中，所述分压采样单元用于采样所述电池组正极的电压；所述电流采样电阻用于将所述电池组的输出电流转换为电压差；所述控制单元用于检测对应的电压采样端口的电压值，以检测出所述电池组的正极的电压，以及通过检测所述电池负极连接端口和所述充电电流检测端口的电压，以检测出所述电流采样电阻所转换的电压差，并检测出所述输出电流；在所述正极的电压超出第一预设电压范围和所述输出电流大于预设电流阈值时，所述控制单元还用于控制所述第一开关控制单元将所述电池组的负极与所述第一电极断开和控制所述第二开关控制单元将所述第二电极与所述第一开关控制单元的输出端断开。

3.根据权利要求1所述的防互充控制电路，其特征在于，所述第一比较单元和第二比较单元均包括比较器和第一耦合电阻，所述第一比较单元对应的所述比较器的反向输入端串接一个所述第一耦合电阻对接所述第一比较端口，所述第一比较单元对应的所述比较器的正向输入端串接一个所述第一耦合电阻对接所述第二比较端口，所述第一比较单元对应的所述比较器的输出端对接所述第一输出端口；所述第二比较单元对应的所述比较器的正向输入端串接一个所述第一耦合电阻对接所述第三比较端口，所述第二比较单元对应的所述比较器的反向输入端串接一个所述第一耦合电阻对接所述第四比较端口，所述第二比较单元对应的所述比较器的输出端对接所述第二输出端口，其中，所述第一比较单元对应的所述比较器用于比较其正向输入端和反向输入端的电压的大小，生成所述第一使能信号；所述第二比较单元对应的所述比较器用于比较其正向输入端和反向输入端的电压的大小，生成所述第二使能信号。

4.根据权利要求1所述的防互充控制电路，其特征在于，所述第一受控开关单元和所述第二受控开关单元均包括第一开关管，所述第一开关管包括第一控制端、第一输入端和第一输出端，所述第一受控开关单元对应的所述第一控制端通过串联一个第一电阻与所述第一受控开关单元的受控端对接，所述第二受控开关单元对应的所述第一控制端通过串联一个所述第一电阻与所述第二受控开关单元的受控端对接，所述第一受控开关单元对应的所述第一输入端通过串联一个第二电阻与所述第一受控开关单元的输出端对接，所述第二受控开关单元对应的所述第一输入端通过串联一个所述第二电阻与所述第二受控开关单元的输出端对接，所述第一输出端通过电连接第三电阻对地，其中，

所述第一受控开关单元对应的所述第一开关管用于根据所述第一控制端所接收到的所述第一使能信号，控制所述第一输入端和所述第一输出端的通断，并沿所述第一输出端输出对应的所述第一控制信号；所述第二受控开关单元对应的所述第一开关管用于根据所述第一控制端所接收到的所述第二使能信号，控制所述第一输入端和所述第一输出端的通断，并沿所述第一输出端输出对应的所述第二控制信号；

在所述第一受控开关单元对应的所述第一开关管的所述第一输入端和所述第一输出端连通时，所述第一开关控制单元将所述电池组的负极和所述第一电极连通，在所述第一受控开关单元对应的所述第一开关管的所述第一输入端和所述第一输出端断开时，所述第一开关控制单元将所述电池组的负极和所述第一电极断开；

在所述第二受控开关单元对应的所述第一开关管的所述第一输入端和所述第一输出端连通时，所述第二开关控制单元将所述第二电极与所述第一开关控制单元的输出端连通，在所述第二受控开关单元对应的所述第一开关管的所述第一输入端和所述第一输出端断开时，所述第二开关控制单元将所述第二电极和所述第一开关控制单元的输出端断开。

5.根据权利要求1至4任一项所述的防互充控制电路，其特征在于，还包括与所述第一防反向电流单元和所述第二防反向电流单元电连接的LDO稳压模块，所述LDO稳压模块包括第三稳压管、第五开关管、第六开关管和第一稳压芯片，所述第五开关管的输入端与所述电池组的正极电连接，所述第五开关管的输出端与所述第一稳压芯片的输入端电连接，所述第五开关管的控制端与所述第六开关管的输出端电连接，所述第六开关管的输入端通过串联第六电阻与所述电池组的正极电连接，所述第六开关管的控制端分别电连接第七电阻的第一端和所述第三稳压管的阴极，所述第七电阻的第二端电连接所述电池组的正极，所述第三稳压管的阳极对地，所述第一稳压芯片的输出端分别电连接所述第一防反向电流单元和所述第二防反向电流单元对应的供电端口，其中，

所述第三稳压管、所述第五开关管、所述第六开关管、所述第六电阻及所述第七电阻组成将所述电池组的正极的电压降压为预设电压的降压单元；

所述第一稳压芯片，用于将所述降压单元降压后所生成的预设电压稳压为预设的直流供电电压。

6.根据权利要求5所述的防互充控制电路，其特征在于，所述控制单元包括CW1104型号的锂电池保护芯片，和/或，所述第一稳压芯片包括低压差线性的三端稳压器。

7.一种锂电池组，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的防互充控制电路。