锂电池保护器制造技术

一种锂电池保护器，通过设置采集单元、开关控制单元与总控单元，持续对锂电池充放电过程进行多参数监测，并及时采取相应的开关控制，防止锂电池出现过充或过放，其结构简单且成本低廉。本发明专利技术提供了一种综合性强、控制精确的锂电池保护器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂电池保护
，具体地来说，是一种锂电池保护器。
技术介绍
锂电池，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。其中，锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。随着数码产品如手机、笔记本电脑等产品的广泛使用，锂离子电池以优异的性能在这类产品中得到广泛应用，并在逐步向其他产品应用领域发展，目前已成为锂电池的主流产品。锂电池无记忆效应，因而循环次数多、使用寿命长。与此同时，锂电池也存在一些缺陷，例如不能出现过充或过放，否则将极大地损害锂电池的使用寿命。为此，需要对锂电池的充放电过程进行保护。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种锂电池保护器，通过多功能模块实现对锂电池的保护。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种锂电池保护器，包括采集单元、开关控制单元、总控单元、存储单元：所述采集单元用于采集锂电池包的充放电电流、所述锂电池包中单体锂电池的电压及所述锂电池包与充电器的通断状态，并将采集到的数据输出至所述总控单元；所述总控单元用于根据所述采集到的数据与预定阈值对比，根据对比结果向所述开关控制单元发出指令信号；所述开关控制单元用于根据所述指令信号控制所述锂电池包的充电与放电状态；所述存储单元用于存储所述锂电池包及所述单体锂电池的使用数据与故障数据。作为上述技术方案的改进，所述采集单元包括：电压监测器，用于采集所述单体锂电池的电压；电流监测器，用于采集所述锂电池包的充放电电流；充电器监测器，用于监测所述锂电池包与所述充电器的通断状态；负载监测器，用于监测所述锂电池包与所述负载的连接状态。作为上述技术方案的进一步改进，所述开关控制单元包括充电控制电路与放电控制电路，所述充电控制电路与所述放电控制电路串联连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述放电控制电路包括多个并联连接的放电侧MOS管：所述放电侧MOS管的栅极与所述总控单元连接；所述放电侧MOS管的源极与所述单体锂电池的负极连接；所述放电侧MOS管的漏极与所述锂电池包的负极连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述放电侧MOS管的源极与漏极之间串联有至少一个稳压二极管。作为上述技术方案的进一步改进，所述充电控制电路包括至少一个充电侧MOS管：所述充电侧MOS管的栅极与所述总控单元连接；所述充电侧MOS管的源极与所述充电器的负极连接；所述充电侧MOS管的漏极与所述锂电池包的负极连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述充电侧MOS管的栅极与漏极之间设有由稳压二极管与电阻并联而成的稳压电路。作为上述技术方案的进一步改进，所述总控单元包括运算器、比较器、驱动器：所述运算器用于根据所述采集到的数据进行计算；所述比较器用于将所述采集到的数据或所述运算器的计算值与所述预定阈值进行比较，并将比较结果输出至所述驱动器；所述驱动器用于根据比较结果而发生对应的所述指令信号，并将所述指令信号输出至开关控制单元。作为上述技术方案的进一步改进，所述采集单元还包括用于采集所述锂电池包的温度与环境温度的温度检测器。作为上述技术方案的进一步改进，所述锂电池保护器还设有充电均衡电路，用于使各单体锂电池在充电过程中取得电量的均衡。本专利技术的有益效果是：通过设置采集单元、开关控制单元与总控单元，持续对锂电池充放电过程进行多参数监测，并及时采取相应的开关控制，防止锂电池出现过充或过放，其结构简单且成本低廉，提供了一种综合性强、控制精确的锂电池保护器。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术实施例1提供的锂电池保护器的总体结构图；图2是本专利技术实施例1提供的锂电池保护器的采集单元的结构图；图3是本专利技术实施例1提供的锂电池保护器的开关控制单元的结构图；图4是本专利技术实施例1提供的锂电池保护器的放电控制电路的结构图；图5是本专利技术实施例1提供的锂电池保护器的充电控制电路的结构图；图6是本专利技术实施例1提供的锂电池保护器的总控单元的结构图。主要元件符号说明：1000-锂电池保护器，0100-采集单元，0110-电压监测器，0120-电流监测器，0200-开关控制单元，0210-放电控制电路，0211-放电侧MOS管，0212-放电侧稳压二极管，0220-充电控制电路，0221-充电侧MOS管，0222-充电侧稳压二极管，0223-保护电阻，0300-总控单元，0310-运算器，0320-比较器，0330-驱动器，0400-存储单元。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对锂电池保护器进行更全面的描述。附图中给出了锂电池保护器的优选实施例。但是，锂电池保护器可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对锂电池保护器的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在锂电池保护器的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。实施例1请参阅图1，锂电池保护器1000包括采集单元0100、开关控制单元0200、总控单元0300、存储单元0400：采集单元0100用于采集锂电池包的充放电电流、锂电池包中单体锂电池的电压及锂电池包与充电器的通断状态，并将采集到的数据以可供输出的信号形式输出至总控单元0300。请参阅图2，优选地，采集单元0100包括：电压监测器0110，用于采集单体锂电池的电压；电流监测器0120，用于采集锂电池包的充放电电流；充电器监测器0130，用于监测锂电池包与充电器的通断状态；负载监测器0140，用于检测锂电池包与负载的连接状态。具体而言，锂电池包根据电量的需要，常常需要通过多个单体锂电池串联或并联组成。为此，电压监测器0110分别连接于各个单体锂电池的正负极，对各个单体锂电池的电压进行采集。开关控制单元0200用于根据指令信号控制锂电池包的充电与放电状态。请参阅图3，优选地，开关控制单元0200包括放电控制电路0210与充电控制电路0220，放电控制电路0210与充电控制电路0220串联连接。请参阅图4，优选地，放电控制电路0210包括多个并联连接的放电侧MOS管0211。优选地，放电侧MOS管0211为N沟道MOS管，其连接关系如下：放电侧MOS管0211的栅极(即G极)与总控单元0300连接；放电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池保护器，其特征在于，包括采集单元、开关控制单元、总控单元、存储单元：所述采集单元用于采集锂电池包的充放电电流、所述锂电池包中单体锂电池的电压及所述锂电池包与充电器及负载的通断状态，并将采集到的数据输出至所述总控单元；所述总控单元用于根据所述采集到的数据与预定阈值对比，根据对比结果向所述开关控制单元发出指令信号；所述开关控制单元用于根据所述指令信号控制所述锂电池包的充电与放电状态；所述存储单元用于存储所述锂电池包及所述单体锂电池的使用数据与故障数据。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池保护器，其特征在于，包括采集单元、开关控制单元、总控单元、存储单元：所述采集单元用于采集锂电池包的充放电电流、所述锂电池包中单体锂电池的电压及所述锂电池包与充电器及负载的通断状态，并将采集到的数据输出至所述总控单元；所述总控单元用于根据所述采集到的数据与预定阈值对比，根据对比结果向所述开关控制单元发出指令信号；所述开关控制单元用于根据所述指令信号控制所述锂电池包的充电与放电状态；所述存储单元用于存储所述锂电池包及所述单体锂电池的使用数据与故障数据。2.根据权利要求1所述的锂电池保护器，其特征在于，所述采集单元包括：电压监测器，用于采集所述单体锂电池的电压；电流监测器，用于采集所述锂电池包的充放电电流；充电器监测器，用于监测所述锂电池包与所述充电器的通断状态；负载监测器，用于监测所述锂电池包与所述负载的连接状态。3.根据权利要求1所述的锂电池保护器，其特征在于，所述开关控制单元包括充电控制电路与放电控制电路，所述充电控制电路与所述放电控制电路串联连接。4.根据权利要求3所述的锂电池保护器，其特征在于，所述放电控制电路包括多个并联连接的放电侧MOS管，所述放电侧MOS管的栅极与所述总控单元连接，所述放电侧MOS管的源极与所述单体锂电池的负极连接，所述放电侧MOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪芬，
申请(专利权)人：深圳市木村机电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44