一種動力鋰離子電池的保護電路的製作方法
2023-05-01 18:23:36 1
專利名稱：一種動力鋰離子電池的保護電路的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電氣元器件技術領域，涉及一種動力鋰離子電池的保護電路。
背景技術：
鋰離子電池作為動力電池使用時，往往需要將5節以上鋰離子電池串聯使用，以達到電動機所需的電壓。在用充電器對其充電時，由於每節電池的品質不可能完全一樣，一旦有一節電池處於過充電狀態，就可能造成電極間短路，影響電池容量，壽命，造成電池爆裂、起火等危險事故發生。同時，電池在對外部負載供電過程中，其電壓會隨著供電過程逐漸降低，當電池電壓過低甚至容量被完全放光時，可能造成電池的永久性破壞。此外，電池供電電流過大也會出現安全問題。目前，對於5節以上的鋰離子電池組的保護電路，都是針對每節電池採用一套檢測判斷電路，採用多個電池保護晶片串聯而成，成本高，可靠性差。因此研究多節鋰離子電池串聯使用時，能同時對每節電池進行過充電、過放電、過電流、短路保護的電路非常重要。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種動力鋰離子電池的保護電路，在多節鋰離子電池串聯使用時，能同時對每節電池進行過充電、過放電、過電流、短路保護，降低生產成本，提高生產效率。實用新型的技術解決方案如下一種動力鋰離子電池的保護電路，包括微處理器、5節鋰離子電池串聯而成的電池組、第一 MOS管和第二 MOS管；所述電池組的正極接動力鋰離子電池的正輸出端，電池組的負極接第一 MOS管的源極，第一 MOS管的漏極接第二 MOS管的漏極，第二 MOS管的源極接動力鋰離子電池的負輸出端；所述微處理器的10個IO埠兩兩一組通過5套阻容濾波支路分別與電池組中的5個單節電池連接；第一MOS管和第二MOS管的柵極均與微處理器連接； 第一MOS管帶有第一體二極體，第二MOS管帶有第二體二極體；第一體二極體的正極和負極分別接第一 MOS管的源極和漏極，第二體二極體的正極和負極分別接第二 MOS管的源極和漏極；微處理器與電池組的負極端連接有延時電容。所述阻容濾波支路中電阻的取值範圍為300 470歐姆。有益效果本實用新型動力鋰離子電池的保護電路，在多節鋰離子電池串聯使用時，能同時對每節電池進行過充電、過放電、過電流、短路保護，降低生產成本，提高生產效率。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述。
圖1是本實用新型動力鋰離子電池的保護電路結構框圖圖。
具體實施方式
以下將結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明如圖1所示，一種動力鋰離子電池的保護電路，包括微處理器、5節鋰離子電池串聯而成的電池組、第一MOS管和第二MOS管；所述電池組的正極接動力鋰離子電池的正輸出端，電池組的負極接第一 MOS管的源極，第一 MOS管的漏極接第二 MOS管的漏極，第二 MOS 管的源極接動力鋰離子電池的負輸出端；所述微處理器的10個IO埠兩兩一組通過5套阻容濾波支路分別與電池組中的5個單節電池連接；第一 MOS管和第二 MOS管的柵極均與微處理器連接；第一 MOS管帶有第一體二極體，第二 MOS管帶有第二體二極體；第一體二極體的正極和負極分別接第一 MOS管的源極和漏極，第二體二極體的正極和負極分別接第二 MOS管的源極和漏極；微處理器與電池組的負極端連接有延時電容C。微處理器根據採用的電池組的規格型號，對電池參數進行設定並保存到內部存儲單元中。當電池處於正常工作狀態時，兩個MOS管都處於導通狀態，電池組中的每一節電池可以自由地進行充電和放電。微處理器對各單體電池電壓進行不間斷檢測，將檢測到的數據與存儲單元中的數據進行比較，當微處理器檢測到VCCl VCC5中其中一個電壓超過4. 25V 4. 30V時為過充電狀態，微處理器的2腳輸出低電平，關閉第二MOS管，切斷對電池組的充電，保證了任一節單體電池都不會因過充電而損壞，由於第二 MOS管自帶的體二極體VD2的存在，電池可以通過該二極體對外部負載進行放電。在微處理器檢測到電池電壓超過4. 28V至發出關斷第二 MOS管信號之間，還有一段延時時間，該延時時間的長短由C決定，通常設為1秒左右，以避免因幹擾而造成誤判斷。在電池放電過程中，當微處理器檢測到VCCl VCC5中其中一個電壓低於2. 3V 時，其1腳將由高電壓轉變為零電壓，使第一MOS管由導通轉為關斷，從而切斷了放電迴路， 使電池無法再對負載進行放電，起到過放電保護作用。而此時由於第一 MOS管自帶的體二極體VDl的存在，充電器可以通過該二極體對電池進行充電。在微處理器檢測到電池電壓低於2. 3V至發出關斷第一 MOS管信號之間，也有一段延時時間，該延時時間的長短由C決定，通常設為100毫秒左右，以避免因幹擾而造成誤判斷。此外微處理器能檢測在電池組對負載放電過程中，每一節電池對應的迴路電流， 判斷是否發生過流與保護現象，一旦發生，會迅速的關端第一 MOS管，從而切斷放電迴路， 起到過電流與保護作用。此保護電路也適合於5節以上鋰離子電池串聯而成的電池組使用。如果要求充電保護電壓超過4. 30V，可調節電阻Rl R5的大小，達到所要求的條件，電阻Rl R5的取值範圍為300 470歐姆。
權利要求1.一種動力鋰離子電池的保護電路，其特徵在於，包括微處理器、5節鋰離子電池串聯而成的電池組、第一 MOS管和第二 MOS管；所述電池組的正極接動力鋰離子電池的正輸出端，電池組的負極接第一 MOS管的源極，第一 MOS管的漏極接第二 MOS管的漏極，第二 MOS 管的源極接動力鋰離子電池的負輸出端；所述微處理器的10個IO埠兩兩一組通過5套阻容濾波支路分別與電池組中的5個單節電池連接；第一 MOS管和第二 MOS管的柵極均與微處理器連接；第一 MOS管帶有第一體二極體，第二 MOS管帶有第二體二極體；第一體二極體的正極和負極分別接第一 MOS管的源極和漏極，第二體二極體的正極和負極分別接第二 MOS管的源極和漏極；微處理器與電池組的負極端連接有延時電容。
2.如權利要求1所述的動力鋰離子電池的保護電路，其特徵在於，所述阻容濾波支路中電阻的取值範圍為300 470歐姆。
專利摘要本實用新型公開了一種動力鋰離子電池的保護電路，包括微處理器、5節鋰離子電池串聯而成的電池組和兩個MOS管。電池組通過兩個MOS管的源-漏極和兩個正負輸入埠EB+，EB-連接。微處理器的輸入埠與電池組中的各單節電池的正負極通過阻容元件R1～R5，C1～C5連接。兩個MOS管的柵極與微處理器連接，兩個MOS管各帶有體二極體VD1和VD2。微處理器與負輸入埠EB-之間連接有電阻R，微處理器與電池組的負極端連接有延時電容C。本實用新型動力鋰離子電池的保護電路，在多節鋰離子電池串聯使用時，能同時對每節電池進行過充電、過放電、過電流、短路保護，降低生產成本，提高生產效率。
文檔編號H02H7/18GK202218007SQ201120332370
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月5日 優先權日2011年9月5日
發明者曾振輝, 曾金生, 範曉陽, 齊界明 申請人:惠州市漢派電池科技有限公司