电池保护装置和电池保护方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种电池保护装置和一种电池保护方法，其中，电池保护装置包括：保护模块，用于对电池进行关断保护；检测模块，用于检测所述保护模块中的MOS元件的实时状态参数；微控制器，连接至所述检测模块和所述保护模块，用于接收来自所述检测模块的所述实时状态参数，并根据所述实时状态参数调整所述MOS元件的检测电压，以根据调整后的检测电压控制所述MOS元件的开闭状态。通过本发明专利技术的技术方案，提升了电池电路保护中的保护点的精确性和保护范围的有效性，避免未保护的范围增大的情况发生，使得保护电路及MOS元件的控制精确有效，大大提升了电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种电池保护装置和一种电池保护方法。
技术介绍
目前，对于电池的保护，尤其是对于锂电子电池，主要是通过保护电路来确保电池过度充电及放电状态时的安全性，并防止特性劣化。现有的锂离子电池保护管理电路领域都是采用MOS(场效应管)做过流保护，MOS作为开关关断部分，凡是需要切断关闭保护动作的保护部分都采用MOS设计。如图1所示，锂离子电池的保护装置是由保护电路及MOS保护开关模块所构成，MOS保护开关模块可以包括功率MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)，其中，保护电路中具有电压检测器，电压检测器用于监测电池电压，当发生过度充电及放电时，切换到一个外挂的功率MOSFET来保护电池，也就是说，如果电池电压达到或超过启动MOS保护开关的电压阈值点，保护电路会指示MOS进行切换保护，关闭MOS，确保电池不会被过度充电。然而，因为电池本身的使用过程以及工作环境等原因，电池温度会产生较大幅度的波动，一般在0℃～60℃之间，而MOS的内阻会随着温度的变化而变化，进一步导致测得的电压压降波动变化，造成在不同温度的情况下计算得到的保护电流存在很大误差，从而引起保护点不精确、未保护的范围增大的情况，导致保护电路及MOS控制不精确。因此，如何有效提升电池中MOS保护的精确度，成为目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述技术问题中的至少之一，提出了一种新的技术方案，可以有效提升电池中MOS保护的精确度。有鉴于此，本专利技术的一方面提出了一种电池保护装置，包括：保护模块，用于对电池进行关断保护；检测模块，用于检测所述保护模块中的MOS元件的实时状态参数；微控制器，连接至所述检测模块和所述保护模块，用于接收来自所述检测模块的所述实时状态参数，并根据所述实时状态参数调整所述MOS元件的检测电压，以根据调整后的检测电压控制所述MOS元件的开闭状态。过充放电流保护和短路保护是通过MOS元件两端的电压除以MOS的内阻得到主回路上的电流来判断是否关闭MOS元件的，也就是说，MOS的内阻会随温度和电压等实时状态参数发生变化。在相关技术中，并为考虑上述因素，故计算出来的电流就不够精确，例如，MOS在-20℃和60℃时的内阻分别为9.3mΩ和17.7mΩ。而在本技术方案中，则增设了对MOS元件的实时状态参数的检测模块，从而可以检测出实时状态参数，并根据实时状态参数调节过充放电流保护和短路保护所需的检测电压，这样，就可以根据调节后的检测电压来控制MOS元件的开闭状态了。通过该技术方案，提升了电池电路保护中的保护点的精确性和保护范围的有效性，避免未保护的范围增大的情况发生，使得保护电路及MOS元件的控制精确有效，大大提升了电池的安全性。在上述技术方案中，优选地，所述MOS元件的所述实时状态参数包括：实时温度和电压；所述检测模块包括：温度传感器，连接至所述保护模块和所述微控制器，用于检测所述MOS元件的所述实时温度，并将所述实时温度发送至所述微控制器；电压检测装置，连接至所述保护模块和所述微控制器，
用于检测所述MOS元件的所述工作电压，并将所述工作电压发送至所述微控制器。在该技术方案中，MOS元件的所述实时状态参数包括实时温度和电压，当然，还可以包括根据需要除此之外的其他能够对MOS元件的内阻产生影响的实时参数。电池保护装置增设有温度传感器和电压检测装置，分别用来检测实时温度和电压，以便微控制器根据检测结果对过充放电流保护和短路保护所需的检测电压进行合理调整。在上述任一技术方案中，优选地，所述检测电压包括以下至少之一或其组合：放电过电流检测电压、充电过电流检测电压和短路检测电压。在该技术方案中，检测电压包括放电过电流检测电压、充电过电流检测电压和短路检测电压中的一项或多项，通过对检测电压的调整，可以使其与因实时温度和电压产生变化的MOS元件内阻相适应，保证保护点的精确性。保护电路的功能包括：过度充电保护、过度放电保护、过充放电流保护和短路保护，对于过度充电保护和过度放电保护，过充放电压保护是通过保护电路直接侦测电芯两端电压来判断是否关闭MOS，不受MOS的内阻影响，只有过充放电流保护和短路保护，是通过MOS元件两端的电压除以MOS元件的内阻得到主回路上的电流来判断是否关闭MOS元件的。在上述任一技术方案中，优选地，所述MOS元件的数量为一个或多个，其中，所述MOS元件的数量为多个时，多个所述MOS元件串联。在该技术方案中，MOS元件的数量为一个或多个，设置多个MOS元件串联可以在任一MOS元件无法断开时，通过断开其他MOS元件来实现保护，从而提升了电池保护的有效性和安全性。在上述任一技术方案中，优选地，所述微控制器包括：第一存储器，用于存储所述MOS元件处于多个温度中的任一温度时各个电压下对应的内阻；以及所述微控制器用于：从所述第一存储器中获取所述实时温度和所述工作
电压对应的所述MOS元件的实际内阻，并根据所述MOS元件的实际内阻，调整所述检测电压。在该技术方案中，需要在第一存储器中预先烧录MOS元件处于多个温度中的任一温度时各个电压下对应的内阻，从而在检测模块检测出实时温度和电压后，可以根据第一存储器的存储内容，确定对应的MOS元件的实际内阻。其中，第一存储器中存储的内容为产品出厂自带，也可以在为MOS元件首次工作时由微控制器进行记录。在上述任一技术方案中，优选地，所述任一温度和任一电压下对应的内阻包括最低内阻、标准内阻和最高内阻。在该技术方案中，由于实际环境的差异和测量的精确度问题，任一温度和任一电压下对应的内阻并不是完全固定的，其可以包括最低内阻、标准内阻和最高内阻，在确定选择该任一温度和该任一电压下对应的内阻后，可以根据实际情况，将其最低内阻、标准内阻、最高内阻或三者的平均值作为MOS元件的实际内阻，以提升实际内阻的有效性，进而提升了电池电路保护中的电流保护点的精确性。在上述任一技术方案中，优选地，所述微控制器还包括：第二存储器，用于存储所述MOS元件的关停次数和关停时间；以及所述微控制器用于：根据所述第二存储器存储的所述关停次数和所述关停时间，计算关停频率，其中，当所述关停频率达到预定频率时，锁定所述MOS元件。在该技术方案中，可通过第二存储器记录并存储MOS元件的关停次数和关停时间，并通过微控制器根据关停次数和关停时间计算出预定时间间隔内MOS元件的关停次数，也就是关停频率，进一步地，微控制器可以检测关停频率是否达到预定频率，其中，当达到时，说明MOS元件关停过于频繁，电池的安全性无保障，可以锁定MOS元件，终止工作，以保证电池的安全性。本专利技术的另一方面提出了一种电池，包括上述技术方案中任一项所述的
电池保护装置，因此，该电池具有和上述技术方案中任一项所述的电池保护装置相同的技术效果，在此不再赘述。本专利技术的再一方面提出了一种电池保护方法，使用如上述技术方案中任一项所述的电池保护装置，包括：通过检测模块获取保护模块中的MOS元件的实时状态参数；通过微控制器根据所述实时状态参数调整所述MOS元件的检测电压；通过所述微控制器根据调整后的检测电压控制所述MOS元件的开闭状态。在本技术方案中，增设了对MOS元件的实时状态参数的检测模块，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池保护装置，其特征在于，包括：保护模块，用于对电池进行关断保护；检测模块，用于检测所述保护模块中的MOS元件的实时状态参数；微控制器，连接至所述检测模块和所述保护模块，用于接收来自所述检测模块的所述实时状态参数，并根据所述实时状态参数调整所述MOS元件的检测电压，以根据调整后的检测电压控制所述MOS元件的开闭状态。

【技术特征摘要】
1.一种电池保护装置，其特征在于，包括：保护模块，用于对电池进行关断保护；检测模块，用于检测所述保护模块中的MOS元件的实时状态参数；微控制器，连接至所述检测模块和所述保护模块，用于接收来自所述检测模块的所述实时状态参数，并根据所述实时状态参数调整所述MOS元件的检测电压，以根据调整后的检测电压控制所述MOS元件的开闭状态。2.根据权利要求1所述的电池保护装置，其特征在于，所述MOS元件的所述实时状态参数包括：实时温度和工作电压；所述检测模块包括：温度传感器，连接至所述保护模块和所述微控制器，用于检测所述MOS元件的所述实时温度，并将所述实时温度发送至所述微控制器；电压检测装置，连接至所述保护模块和所述微控制器，用于检测所述MOS元件的所述工作电压，并将所述工作电压发送至所述微控制器。3.根据权利要求2所述的电池保护装置，其特征在于，所述检测电压包括：过电流检测电压和/或短路检测电压。4.根据权利要求2或3所述的电池保护装置，其特征在于，所述微控制器包括：第一存储器，用于存储所述MOS元件处于多个温度中的任一温度时各个电压下对应的内阻；以及所述微控制器用于：从所述第一存储器中获取所述实时温度和所述工作电压对应的所述MOS元件的实际内阻，并根据所述MOS元件的实际内阻，调整所述检测电压。5.根据权利要求4所述的电池保护装置，其特征在于，所述任一温度和任一电压下对应的内阻包括最低内阻、标准内阻和最高内阻。6.根据权利要求4所述的电池保护装置，其特征在于，所述微控制器还包括：第二存储器，用于存储所述MOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俭善，卓加杰，张锦，陈光辉，
申请(专利权)人：东莞新能德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44