[电路/定理] 求解电池电压检测过压保护电路,谢谢

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 楼主 | 2018-6-19 15:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
待测电压正常输出为2V,但可能由于电池开路原因导致电压输出为100V,这就会导致电路芯片烧坏,如何设计保护电路呢?请大虾们指点一二,谢谢。部分电路图如下:

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xch 2018-6-21 17:48 回复TA
猜想你这是铅酸电池,单节充满电是1.15*2V. 按照这个上限设计才安全 
 楼主 | 2018-6-19 15:08 | 显示全部楼层
部分电路如下:

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xch 2018-6-21 10:13 回复TA
电流不大的话,在TPS61200输入前面加个耐压高的LDO。 或者使用启动电压低的SEPIC,启动后切断供电,靠自举电源供电。 
qqaa123 2018-6-21 14:42 回复TA
111111 
qqaa123 2018-6-21 14:42 回复TA
11111111 
| 2018-6-19 15:53 | 显示全部楼层
电池开路怎么会有100v电压,图中没有显现出来啊?
 楼主 | 2018-6-19 16:16 | 显示全部楼层
lihui567 发表于 2018-6-19 15:53
电池开路怎么会有100v电压,图中没有显现出来啊?

电池外部有充放电机,48节电池串联在一起进行充电,每节电池都是待测点,如果有一节电池开路了,充电电压就加到这个点了
| 2018-6-19 16:38 | 显示全部楼层
在每节电池电路上并联大功率的箝位电路,一旦发生开路导致箝位,通知充电机停止输出。
而且LZ的描述也有问题,假设48V,正常每节2V,接近100V,任何一节开路,也不会是100V的,是充电开路电压减去47节电池电压。

评论

lihui567 2018-6-20 11:45 回复TA
每节电池做钳位电路吗,直接在充电机输出做钳位 
xch 2018-6-21 17:46 回复TA
如果充电回路断电,负载没有抛开,也许加在整流桥输入端的是47x2V 电压。所以设计成100V耐压是合理的。 这样限流保护就不用考虑了。 
gx_huang 2018-6-22 09:03 回复TA
@xch :那是的,正常2V的电路,按照100V设计,成本很高呀。考虑成本,肯定是其它方式了,比如专门的BMS管理芯片,就不需要每节电池加复杂的电路了,只要检测即可,检测电路的耐压高对成本不影响。 
xch 2018-6-22 15:17 回复TA
@gx_huang :它是每节电池一套检测,相互独立的,BMS不管用。与成本关系不大。每节一路ZigBee无线收发。 其实华为有现成的,一模一样的方案 
| 2018-6-19 16:41 | 显示全部楼层
电阻分压,差分转换。
 楼主 | 2018-6-19 16:59 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2018-6-19 16:38
在每节电池电路上并联大功率的箝位电路,一旦发生开路导致箝位,通知充电机停止输出。
而且LZ的描述也有问 ...

电池标称2V输出,48节电池同时充电,实际充电机输出肯定是大于96V的,100V只是做一个极大值的假设
 楼主 | 2018-6-19 17:06 | 显示全部楼层
感谢各位的积极建议,我先搭个箝位电路试试
| 2018-6-19 17:07 | 显示全部楼层
skyfly9001 发表于 2018-6-19 16:59
电池标称2V输出,48节电池同时充电,实际充电机输出肯定是大于96V的,100V只是做一个极大值的假设 ...

如果是铅酸电池,2V一个,充电电压应该是2.5V左右,48节是120V。
假设每节电池最低电压是1.8V,减去85V,开路处的最大电压大约35V。
35V和100V的设计差别很大呀。
 楼主 | 2018-6-19 17:30 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2018-6-19 17:07
如果是铅酸电池,2V一个,充电电压应该是2.5V左右,48节是120V。
假设每节电池最低电压是1.8V,减去85V, ...

是铅酸电池,开路一节大概输入35V,开路几节就不好说了,现场出现过一槽烧坏几个的,所以这个保护电压设计高一点是不是要好一些

评论

xch 2018-6-21 17:41 回复TA
如果一个串联回路里面同时开路两节,理论上就没电了。只是你这检测电路维持回路。假如平衡,超压部分平均分摊。不平衡才出问题。 另外你这电路不需要考虑过流保护吗? 比如断了一节,停电维护,或正好停电。负载没有抛掉。烧了你的整流管等等 
 楼主 | 2018-6-19 17:31 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2018-6-19 17:07
如果是铅酸电池,2V一个,充电电压应该是2.5V左右,48节是120V。
假设每节电池最低电压是1.8V,减去85V, ...

@gx_huang,有没有合适的电路推荐一下,万分感谢!
 楼主 | 2018-6-20 10:09 | 显示全部楼层
@gx_huang,你的分析是对的。今天做了一下实验,串联6节2V电池,给15V充电电压,断开第4节电池,断开的点电压实测4.7V,用15V-2V*5=5V。再次感谢gx_huang,离成功的路上又前进了一步!
| 2018-6-20 12:41 | 显示全部楼层
skyfly9001 发表于 2018-6-19 17:31
@gx_huang,有没有合适的电路推荐一下,万分感谢!

不知道为何你的每节电池要保护,难道每节电池都接负载电路吗?不是48节串联供电吗?
还是要对每节电池均衡管理?
均衡电路,本来就有保护措施的,电压检测电路,每节输出都会串联1K左右的电阻。
至于均衡电路的放电负载,NMOS或者PMOS选高耐压的即可。
不知道你想干什么,没有好建议呀。
 楼主 | 2018-6-20 14:00 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2018-6-20 12:41
不知道为何你的每节电池要保护,难道每节电池都接负载电路吗?不是48节串联供电吗?
还是要对每节电池均 ...

每节电池都有一个检测电路,采集电池电压并通过zigbee无线模块发送到主控板,现在的情况是若某一节电池开路了,该节电池检测输入端电压过高,前面的TVS管烧坏了,有的升压芯片也烧坏了,所以要加过压保护但又不能影响正常采集。

评论

吕亚军 2018-7-11 10:50 回复TA
是MGL的师傅么 
| 2018-6-22 09:07 | 显示全部楼层
skyfly9001 发表于 2018-6-20 14:00
每节电池都有一个检测电路,采集电池电压并通过zigbee无线模块发送到主控板,现在的情况是若某一节电池开 ...

建议考虑BMS芯片统一管理,成本低。
否则,正常2V输入,接升压电路。如果输入变成30V,升压电路肯定受不了的。
普通升压电路,不带输入输出关断的,还会直接给升压后面的电路供电,后面的电路也会过压损坏。
如果不想改变设计架构,办法也是有的。
串联一个模块,当输入电压高于多少,关断输入,或者箝位电压。
| 2018-6-22 10:40 | 显示全部楼层
还是用BMS靠谱一点,
| 2018-6-23 17:35 | 显示全部楼层
并联一稳压2级管于入口 两伏可用3个硅二级管串联  0.7伏*3 代替  成本低?
| 2018-6-24 19:53 | 显示全部楼层
我师父以前搞过这样的一个电路,是在保险丝后面加1个可控硅电路,过压就触发可控硅把正极短路到地,把保险丝烧断;
提供个思路参考
 楼主 | 2018-7-2 17:18 | 显示全部楼层
感谢大家的建议,目前采用过压保护,熔断保险丝的方案,电路如下:
超过5V的输入时,钳位电路工作触发可控硅导通熔断保险丝,后面的升压及检测电路不工作,维修只用换保险丝。

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| 2018-7-3 11:41 | 显示全部楼层
可以在输入端加个mos管作为开关,过压后把mos管关闭,这个思路也可以参考
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