带有短路保护功能的磷酸铁锂启动电池总压保护装置制造方法及图纸

带有短路保护功能的磷酸铁锂启动电池总压保护装置，涉及一种电池保护装置。目前市场上锂电保护板都是采用多节单电芯保护电路，电路复杂，接线复杂，成本高。本发明专利技术特征在于：磷酸铁锂电池组的正极与电池正极输入端相连，磷酸铁锂电池组的负极与电池负极输入端相连；所述的控制板上设有过放控制模块及短路保护模块，所述的过放控制模块包括第一稳压器件及与第一稳压器件相连的第一单节电芯控制芯片，所述的第一稳压器件用于提高第一单节控制芯片电压控制范围；所述的短路保护模块设于电池负极输入端与控制板输出端之间以控制电池负极输入端与控制板输出端之间的通断。本技术方案有效避免因电池短路而造成因大电流使电池损坏的情况发生。

【技术实现步骤摘要】
带有短路保护功能的磷酸铁锂启动电池总压保护装置
本专利技术涉及一种电池保护装置，特别是浅充放电式磷酸铁锂启动电池的保护装置。
技术介绍
摩托车或汽车一般都配有用电设备，用电设备采用电池供电，当电池在短路时，电流过大，电池发热量极大，容易损坏，影响电池的使用寿命。为保护电池，一般市场上锂电保护板都是采用多节单电芯保护电路，电路复杂，接线复杂，成本高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供带有短路保护功能的磷酸铁锂启动电池总压保护装置，以达到简化电路、降低成本的目的。为此，本专利技术采取以下技术方案。带有短路保护功能的磷酸铁锂启动电池总压保护装置，启动电池内设有四节磷酸铁锂电芯串联组成的电池组，保护装置包括控制板，所述的控制板上设有电池正极输入端、电池负极输入端及控制板输出端，其特征在于：电池组的正极与电池正极输入端相连，磷酸铁锂电池组的负极与电池负极输入端相连；所述的控制板上设有过放控制模块及短路保护模块，所述的过放控制模块包括第一稳压器件、与第一稳压器件相连的第一单节电芯控制芯片，所述的第一稳压器件用于提高第一单节电芯控制芯片电压控制范围；所述的短路保护模块设于电池负极输入端与控制板输出端之间以控制电池负极输入端与控制板输出端之间的通断。单节磷酸铁锂电芯为单颗电芯或多颗电芯并联，第一稳压器分担电压，提高第一单节电芯控制芯片的电压采样范围，不必采用具有高电压采样范围的控制芯片，降低成本；本技术方案对电池组的总电压进行保护，取代对单个电池的保护，在保证电池组安全的前提下，线路简单，有效降低成本；当电池发生短路时，控制板输出端为高电压，短路保护模块切断电池负极输入端与控制板输出端之间通路。有效避免因电池短路而造成因大电流使电池损坏的情况发生。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本专利技术还包括以下附加技术特征。所述的过放控制模块还包括位于电池负极输入端与控制板输出端之间的第七MOS管，所述的短路保护模块与第七MOS管的栅极相连以控制第七MOS管的通断。所述的短路保护模块包括第二十七电阻、第二十九电阻、第十五三极管，第十五三极管为NPN型三极管，第十五三极管的基极及发射极之间设有所述的第二十七电阻，第十五三极管的基极与控制板输出端之间设有所述的第二十九电阻。第二十七电阻、第二十九电阻分于分压。第十五三极管的发射极与控制板输出端之间设有第三十电阻。第三十电阻用于电能的释放。所述的短路保护模块连接一单稳态触发器，单稳态触发器的输出端与短路保护模块相连以解除短路保护模块的低压保护功能。短路保护模块具有短路保护并保持锁定的功能，当短路保护无需保持锁定时，如在启动时，需要解除锁定以使电机能顺利启动，单稳态触发器具有解除短路保护锁定的功能。所述的单稳态触发器包括第十六三极管、第三十四电阻、第十一二极管、单稳态芯片，第十六三极管为NPN型三极管，第十六三极管的基极与第一单节电芯控制芯片的输出脚电连接，第十六三极管的集电极与单稳态芯片的输入脚电连接，电池正极输入端经第十二极管、第三十四电阻与第十六三极管的集电极相连，第十六三极管的发射极接地，单稳态芯片的输出端通过第十一二极管与第十五三极管的基极相连。第三十四电阻为上拉电阻。所述的第一稳压器件为第一稳压二极管,所述的第一稳压二极管的稳压范围为4～11V；所述的过放控制模块还包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第七MOS管，第一单节电芯控制芯片对电池组总电压进行采样，并通过第一三极管、第二三极管控制第三三极管通断，由第三三极管控制第七MOS管的通断，以控制控制板的输出。第一稳压二极管成本低，工作稳定、可靠，第一稳压二极管使采样电压符合进入第一单节电芯控制芯片的要求，第一单节电芯控制芯片能判别电池组的工作情况，避免电池组的过充情况发生。所述的第一单节电芯控制芯片的电压检测端通过第六电阻、第一稳压二极管与电池正极输入端电连接；所述的第一三极管为NPN型三极管，所述的第二三极管、所述的第三三极管为PNP型三极管，第七MOS管为N沟道MOS管；第一三极管的基极与第一单节电芯控制芯片电连接，第一三极管集电极与第二三极管基极电连接，第一三极管发射极与电池负极输入端电连接；所述的第二三极管发射极与电池正极输入端电连接，第二三极管集电极与第三三极管基极电连接；第三三极管发射极与第七MOS管的栅极电连接，第三三极管集电极与电池负极输入端电连接；第七MOS管的源极与电池负极输入端电连接，第七MOS管的漏极与控制板输出端电连接；第一单节电芯控制芯片通过第一电阻与第一三极管的基极电连接；第一三极管的基极与发射极之间设有第二十一电阻及与第二十一电阻并联的温度开关，第一三极管发射极通过第二电阻与电池负极输入端电连接；所述的第二三极管的基极与发射极之间设有第三电阻；所述的第二三极管集电极与第三三极管发射极之间设有串接的第六二极管、第五电阻；所述的第二三极管集电极与第三三极管集电极之间设有第四电阻；所述的第三三极管的发射极与集电极之间设有第七稳压二极管；第一单节电芯控制芯片的负极电连接端接地，第一单节电芯控制芯片的电压检测端与负极电连接端之间通过第一电容电连接。所述的控制板上设有过充控制模块，所述的过充控制模块包括第二稳压器件及与第二稳压器件电连接的第二单节电芯控制芯片，所述的第二稳压器件用于提高第二单节电芯控制芯片电压控制范围；所述的第二稳压器件为第二稳压二极管,所述的第二稳压二极管的稳压范围为10～18V。所述的过充控制模块还包括第四三极管、第六三极管、第五三极管、第八MOS管；所述的第二单节电芯控制芯片对电池组总电压进行采样，并通过第六三极管、第四三极管控制第五三极管通断，由第五三极管控制第八MOS管的通断，以控制控制板的输出；所述的第二单节电芯控制芯片的电压检测端通过第七电阻、第二稳压二极管与电池正极输入端电连接；所述的第六三极管、第五三极管均为NPN型三极管，第四三极管为PNP型三极管，第八MOS管为N沟道MOS管；第六三极管的基极与第二单节电芯控制芯片电连接，第六三极管集电极通过电阻R22与第四三极管的基极相连，第六三极管发射极接地；第四三极管的发射极接电源，第四三极管集电极通过电阻R20与第五三极管的基极电连接；所述的第五三极管的集电极与第八MOS管的栅极电连接；第八MOS管的漏极与电池负极输入端电连接，第八MOS管的源极、第五三极管的发射极与控制板输出端电连接；第六三极管的基极通过第十五电阻与第二单节电芯控制芯片电连接，第六三极管发射极接地；第五三极管的基极与发射极之间设有第十七电阻，所述的第五三极管的集电极通过第八电阻与电池正极输入端电连接，第五三极管的发射极与集电极之间设有第十四电阻及与第十四电阻并联的第八稳压二极管；第二单节电芯控制芯片的负极电连接端接地，第二单节电芯控制芯片的电压检测端与负极电连接端之间通过第二电容电连接。有益效果：1、本技术方案对电池组总电压进行检测，结构简单，使用可靠、成本低，且兼顾电池的使用安全性。2、实现对电池组的过放、过充、短路保护，有效延长电池组的寿命。并实现对电池组、控制板的温度控制，减少自燃等情况的发生；有效避免因电池短路而造成因大电流使电池损坏的情况发生。附图说明图1是本专利技术第一实施例原理图。图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
带有短路保护功能的磷酸铁锂启动电池总压保护装置，启动电池内设有四节磷酸铁锂电芯串联组成的电池组，保护装置包括控制板，所述的控制板上设有电池正极输入端（B+）、电池负极输入端（B‑）及控制板输出端（P‑），其特征在于：磷酸铁锂电池组的正极与电池正极输入端（B+）相连，磷酸铁锂电池组的负极与电池负极输入端（B‑）相连；所述的控制板上设有过放控制模块及短路保护模块，所述的过放控制模块包括第一稳压器件、与第一稳压器件相连的第一单节电芯控制芯片（U1），所述的第一稳压器件用于提高第一单节控制芯片（U1）电压控制范围；所述的短路保护模块设于电池负极输入端（B‑）与控制板输出端（P‑）之间以控制电池负极输入端（B‑）与控制板输出端（P‑）之间的通断。

【技术特征摘要】
1.带有短路保护功能的磷酸铁锂启动电池总压保护装置，启动电池内设有四节磷酸铁锂电芯串联组成的电池组，保护装置包括控制板，所述的控制板上设有电池正极输入端（B+）、电池负极输入端（B-）及控制板输出端（P-），其特征在于：电池组的正极与电池正极输入端（B+）相连，磷酸铁锂电池组的负极与电池负极输入端（B-）相连；所述的控制板上设有过放控制模块及短路保护模块，所述的过放控制模块包括第一稳压器件、与第一稳压器件相连的第一单节电芯控制芯片（U1），所述的第一稳压器件用于提高第一单节电芯控制芯片（U1）电压控制范围；所述的短路保护模块设于电池负极输入端（B-）与控制板输出端（P-）之间以控制电池负极输入端（B-）与控制板输出端（P-）之间的通断；所述的过放控制模块还包括位于电池负极输入端（B-）与控制板输出端（P-）之间的第七MOS管（Q7），所述的短路保护模块与第七MOS管（Q7）的栅极相连以控制第七MOS管（Q7）的通断；所述的短路保护模块包括第二十七电阻（R27）、第二十九电阻（R29）、第十五三极管（Q15），第十五三极管（Q15）为NPN型三极管，第十五三极管（Q15）的基极及发射极之间设有所述的第二十七电阻（R27），第十五三极管（Q15）的基极与控制板输出端（P-）之间设有所述的第二十九电阻（R29）；所述的第十五三极管（Q15）的集电极与第七MOS管（Q7）的栅极相连；第七MOS管（Q7）的源极与电池负极输入端（B-）电连接，第七MOS管（Q7）的漏极与控制板输出端（P-）电连接。2.根据权利要求1所述的带有短路保护功能的磷酸铁锂启动电池总压保护装置，其特征在于：第十五三极管（Q15）的发射极与控制板输出端（P-）之间设有第三十电阻（R30）。3.根据权利要求1所述的带有短路保护功能的磷酸铁锂启动电池总压保护装置，其特征在于：所述的短路保护模块连接一单稳态触发器，单稳态触发器的输出端与短路保护模块相连以解除短路保护模块的低压保护功能。4.根据权利要求3所述的带有短路保护功能的磷酸铁锂启动电池总压保护装置，其特征在于：所述的单稳态触发器包括第十六三极管（Q16）、第三十四电阻（R34）、第十一二极管（D11）、单稳态芯片（U7），第十六三极管（Q16）为NPN型三极管，第十六三极管（Q16）的基极与第一单节电芯控制芯片（U1）的输出脚电连接，第十六三极管（Q16）的集电极与单稳态芯片（U7）的输入脚电连接，电池正极输入端（B+）经第十二极管（D10）、第三十四电阻（R34）与第十六三极管（Q16）的集电极相连，第十六三极管（Q16）的发射极接地，单稳态芯片的输出端通过第十一二极管（D11）与第十五三极管（Q15）的基极相连。5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的带有短路保护功能的磷酸铁锂启动电池总压保护装置，其特征在于：所述的第一稳压器件为第一稳压二极管（D4）,所述的第一稳压二极管（D4）的稳压范围为4～11V；所述的过放控制模块还包括第一三极管（Q1）、第二三极管（Q2）、第三三极管（Q3），第一单节电芯控制芯片（U1）对电池组总电压进行采样，并通过第一三极管（Q1）、第二三极管（Q2）控制第三三极管（Q3）通断，由第三三极管（Q3）控制第七MOS管（Q7）的通断，以控制控制板的输出。6.根据权利要求5所述的带有短路保护功能的磷酸铁锂启动电池总压保护装置，其特征在于：所述的第一单节电芯控制芯片（U1）的电压检测端通过第六电阻（R6）、第一稳压二极管（D4）与电池正极输入端（B+）电连接；所述的第一三极管（Q1）为NPN型三极管，所述的第二三极管（Q2）、所述的第三三极管（Q3）为PNP型三极管，第七MOS管（Q7）为N沟道MOS管；第一三极管（Q1）的基极与第一单节...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈春雷，陈利民，丁希罕，任旭东，陈刚，
申请(专利权)人：杭州天丰电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33