充电电池保护板检测线断线保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种充电电池保护板检测线断线保护电路包括：n个断线检测电阻、检测单元和控制单元，n为大于等于2的自然数；断线检测电阻通过检测线连接在检测单元的输入端上，每一个断线检测电阻与对应的电池形成并联结构，n个断线检测电阻形成串联结构；检测单元实时检测每个断线检测电阻电压，控制单元根据检测结果得到相应信号控制锂电池保护板的充、放电模块导通或关断。本实用新型专利技术给每个电池并联了一个断线检测电阻，当其中一根或锂电池保护板多根检测线断线时，通过断线检测电阻的分压，检测其对应电池过充和过放信号来控制充、放电模块的关断，避免断线导致的过充或者过放不能检测而引起危害的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及充电电池保护板，具体涉及充电电池保护板检测线断线保护电路。
技术介绍
目前锂电池越来越广泛地应用于电动工具、电动自行车、储能系统等领域，出于安全性考虑，锂电池保护板成为锂电池应用中必不可少的部件，在锂电池使用过程中实现过充电、过放电、过电流以及过温等的保护功能。其中，过充电和过放电是通过检测各组电池的电压与预设电压阈值的比较结果进行相应保护的，但是在实际使用过程中，存在一根或者多根电压检测线断线的问题，现有的设计要么没有检测线断线保护功能，要么只对一根电池检测线断线保护，对多个电池同时断线的保护无能为力。如果不能对单个或者多个电池的检测线断线都进行有效检测，从而进行相应的保护处理，检测线断线的一个或者多个锂电池就有可能发生起火、爆炸、燃烧等危害安全的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是在充电电池保护板中单个或多个电池的检测线断线后不能对其进行有效检测，得不到相应保护，进而可能发生起火、爆炸、燃烧等危害的问题。为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是提供一种充电电池保护板检测线断线保护电路，用于实现由n个充电电池串联组成的电池组进行过充、过放保护，充电电池保护板上设有充电模块和放电模块，其特征在于，该保护电路包括：n个断线检测电阻、检测单元和控制单元，n为大于等于2的自然数；电池组的两端以及相邻两块充电电池之间分别引出一根检测线，检测线的另一端连接到所述检测单元的输入端上，每一个断线检测电阻的两端分别连接在相邻的两根检测线上，所述每一个断线检测电阻与对应的充电电池形成并联结构，n个所述断线检测电阻形成串联结构；所述检测单元实时检测所述每个断线检测电阻的电压，并根据检测结果得到相应的过充、过放信号；所述控制根据过充、过放信号控制所述充电模块和所述放电模块导通或关断；相邻两个电池并联的断线检测电阻Rn-1、Rn阻值不同。在上述充电电池保护板检测线断线保护电路中，所述断线检测电阻Rn-1和Rn阻值满足：Rn-1/Rn>过充保护电压阈值/(对应相邻电池电压差-过充保护电压阈值)或Rn-1/Rn<过放保护电压阈值/(对应相邻电池电压差-过放保护电压阈值)，2×过放保护电压阈值<对应相邻电池电压差其中<2×过充保护电压阈值。在上述充电电池保护板检测线断线保护电路中，断线检测电阻第奇数个阻值相同，第偶数个阻值相等。本技术在电池组的每个电池上并联一个断线检测电阻，且相邻的两个断线检测电阻的阻值不同，在电压检测线没有断线时，检测单元检测到断线检测电阻的电压是该电池的实际电压值；如果其中一根或者多根检测线断线，通过断线检测电阻的分压，检测单元检测到电池过充和过放两种信号，控制单元关断充电和放电模块，避免断线导致的过充或者过放不能检测的问题，保证安全，而且电路简单、成本低廉，开发设计和生产工艺易于实现，只要有断线，不管是一串还是多串电压检测线断线，充电和放电模块都进行保护，有效地解决断线的检测和保护的问题。附图说明图1为本技术的原理示意图；图2为本技术的具体实施例的电路图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施例对本技术做出详细的说明。如图1所示，本技术提供的充电电池保护板检测线断线保护电路，用于实现由n个充电电池串联组成的电池组1进行过充、过放保护，其中充电电池保护板上设有充电模块3和放电模块4。该保护电路包括：n个断线检测电阻2、检测单元5和控制单元6，n为大于等于2的自然数。其中，充电电池可以是锂电池也可以是其他种类的充电电池；断线检测电阻7可以为贴片电阻、引线电阻或者其他形式的电阻。电池组1的两端以及相邻两块电池之间分别引出一根检测线，检测线的另一端连接到检测单元5的输入端上，每一个断线检测电阻2的两端分别连接在相邻的两根检测线上，这样，每一个断线检测电阻2与对应的充电电池形成并联结构，所有的断线检测电阻形成串联结构。检测单元5实时检测每个断线检测电阻的电压，并根据检测结果得到相应的过充、过压信号，控制模块6根据过充、过压信号控制充电模块和放电模块导通或关断。充电模块3和放电模块4通过MOS管、继电器或接触器实现导通或关断。相邻两个电池并联的断线检测电阻Rn-1、Rn阻值不同，且Rn-1和Rn阻值满足：Rn-1/Rn>过充保护电压阈值/(对应相邻电池电压差-过充保护电压阈值)或Rn-1/Rn<过放保护电压阈值/(对应相邻电池电压差-过放保护电压阈值)，2过放保护电压阈值<对应相邻电池电压差<2过充保护电压阈值。从而保证只要检测线断线其对应的断线检测电阻电压中有小于过放保护电压阈值或大于过充保护电压阈值出现。现实应用中，为了方便使用，断线检测电阻阻值通常只需选用两种，其中第奇数个阻值相等，第偶数个阻值相等，即R1＝R3＝R5……，R2＝R4＝R6……。当检测线出现断线情况时，检测单元就可以根据每一个断线检测电阻的电压与相应保护电压阈值的比较结果获得过充、过放信号，无论是一根断线还是多根检测线断线，都可以检测到过充、过放信号，并通过充电MOS管和放电MOS管控制关断充电模块和放电模块。下面结合具体实施例对在检测线断线后本技术的断线保护工作原理进行具体说明如图2所示为本技术的具体实施例的电路图，该实施例用于对四组串联的磷酸铁锂电池进行保护，其中磷酸铁锂电池的标称电压为3.2V，过充保护电压阈值一般设置为3.8V，过放保护电压阈值一般设置为2.5V。充电电池保护板上保护芯片使用精工电子S8204B系列芯片，检测单元5和控制单元6设置在S8204B系列芯片上。为清晰表达断线检测和保护功能，仅对本实施例中的电压检测部分进行详细的分析。图2中的R1、R2、R3、R4为断线检测电阻，考虑电池系统对自身耗电的要求，即Rn/Rn+1>过充保护电压阈值/(对应相邻电池电压差-过充保护电压阈值)或Rn/Rn+1<过放保护电压阈值/(对应相邻电池电压差-过放保护电压阈值)，该实施例中选择R1＝R3＝1M，R2＝R4＝200K。在本实施例中如果每根检测线连接正常，每个断线检测电阻上最大的耗电等于与其并联的电池电压除以其阻值，则每个断线检测电阻最大自耗电为过充电压阈值除以其阻值，当断线检测电阻阻值为300K欧姆时，以3.8V除以300K的本文档来自技高网...

【技术保护点】
充电电池保护板检测线断线保护电路，用于实现由n个充电电池串联组成的电池组进行过充、过放保护，充电电池保护板上设有充电模块和放电模块，其特征在于，该保护电路包括：n个断线检测电阻、检测单元和控制单元，n为大于等于2的自然数；电池组的两端以及相邻两块充电电池之间分别引出一根检测线，检测线的另一端连接到所述检测单元的输入端上，每一个断线检测电阻的两端分别连接在相邻的两根检测线上，所述每一个断线检测电阻与对应的充电电池形成并联结构，n个所述断线检测电阻形成串联结构；所述检测单元实时检测所述每个断线检测电阻的电压，并根据检测结果得到相应的过充、过放信号；所述控制根据过充、过放信号控制所述充电模块和所述放电模块导通或关断；相邻两个电池并联的断线检测电阻Rn‑1、Rn阻值不同。

【技术特征摘要】
1.充电电池保护板检测线断线保护电路，用于实现由n个充电电池串
联组成的电池组进行过充、过放保护，充电电池保护板上设有充电模块和
放电模块，其特征在于，该保护电路包括：n个断线检测电阻、检测单元和
控制单元，n为大于等于2的自然数；
电池组的两端以及相邻两块充电电池之间分别引出一根检测线，检测
线的另一端连接到所述检测单元的输入端上，每一个断线检测电阻的两端
分别连接在相邻的两根检测线上，所述每一个断线检测电阻与对应的充电
电池形成并联结构，n个所述断线检测电阻形成串联结构；
所述检测单元实时检测所述每个断线检测电阻的电压，并根据检测结
果得到相应的过充、过放信号；所述控制根据过充、过放信...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮雳，杨建勋，
申请(专利权)人：北京海特远舟新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11