大功率锂电池保护器制造技术

一种大功率锂电池保护器，包括采集单元、控制单元、驱动单元、执行单元：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控制单元；所述控制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驱动单元发出指令信号；所述驱动单元用于根据所述指令信号，驱动所述执行单元执行动作，所述驱动单元具有至少一个放电驱动半桥和/或充电驱动半桥；所述执行单元用于执行对所述锂电池包及所述单体锂电池的通断切换。本发明专利技术提供了一种成本低廉、易于制造的大功率锂电池保护器。

High power lithium battery protector

A high power lithium battery protection device, including acquisition unit, control unit, drive unit and execution unit: the voltage acquisition unit is used to charge and discharge current, collecting the lithium battery pack the lithium battery pack single lithium battery and the lithium battery pack and charger and load the on-off state, and the collected data is output to the control unit; the control unit is used for comparison according to the collected data with a predetermined threshold, according to the comparison results to the driving unit sends the command signal; the driving unit according to the command signal, drive the execution unit to perform an action, the drive unit with half bridge and / or charging half bridge drive at least one discharge drive; the execution unit for execution of the lithium battery pack and the single lithium battery switch. The invention provides a high-power lithium battery protector with low cost and easy manufacture.

【技术实现步骤摘要】
大功率锂电池保护器
本专利技术属于锂电池保护
，具体地来说，是一种大功率锂电池保护器。
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。特别地，对于大功率锂电池而言，该情况将更为严重。为此，需要对锂电池的充放电过程进行保护。由于大功率锂电池的保护较为复杂，并非简单的叠加即可实现，现有结构多需要使用专用驱动芯片。而专用驱动芯片成本极为昂贵，不利于生产制造。
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大功率锂电池保护器，。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种大功率锂电池保护器，包括采集单元、控制单元、驱动单元、执行单元：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控制单元；所述控制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驱动单元发出指令信号；所述驱动单元用于根据所述指令信号，驱动所述执行单元执行动作，所述驱动单元具有至少一个放电驱动半桥和/或充电驱动半桥；所述执行单元用于执行对所述锂电池包及所述单体锂电池的通断切换。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。作为上述技术方案的进一步改进，所述控制单元包括运算器、比较器与信号发生器：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信号发生器；所述信号发生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所述驱动单元。作为上述技术方案的进一步改进，所述充电驱动半桥包括第一NPN型三极管、第二NPN型三极管与一个PNP型三极管：所述第一NPN型三极管的发射极与所述PNP型三极管的发射极连接；所述第一NPN型三极管的基极、所述第二NPN型三极管的集电极与所述PNP型三极管的发射极同时连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述充电驱动半桥为多个时，多个所述充电驱动半桥之间并联连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述放电驱动半桥包括第一NPN型三极管、第二NPN型三极管与一个PNP型三极管：所述第一NPN型三极管的发射极与所述PNP型三极管的发射极连接；所述第一NPN型三极管的基极、所述第二NPN型三极管的集电极与所述PNP型三极管的发射极同时连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述放电驱动半桥为多个时，多个所述放电驱动半桥之间并联连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述执行单元包括至少一个充电执行器与至少一个放电执行器：所述充电执行器用于接通/切断所述锂电池包与所述单体锂电池的充电电路；所述放电执行器用于接通/切断所述锂电池包与所述单体锂电池的放电电路。作为上述技术方案的进一步改进，所述充电执行器包括多个并联连接的MOS管(金属-氧化物半导体场效应晶体管)，所述MOS管的栅极与所述驱动单元连接，所述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，所述放电执行器包括多个并联连接的MOS管，所述MOS管的栅极与所述驱动单元连接，所述MOS管的源极与所述单体锂电池的负极连接，所述MOS管的漏极与所述锂电池包的负极连接。本专利技术的有益效果是：通过设置采集单元、控制单元、驱动单元、执行单元，驱动单元具有至少一个放电驱动半桥和/或充电驱动半桥，控制单元根据采集单元采集的信息，控制驱动单元而驱动执行单元实现对锂电池包及单体电池的充放电电路的通断切换，提供了一种成本低廉、易于制造的大功率锂电池保护器。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提供的大功率锂电池保护器的总体结构图；图2是本专利技术实施例1提供的大功率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提供的大功率锂电池保护器的控制单元的结构图；图4是本专利技术实施例1提供的大功率锂电池保护器的驱动单元的结构图；图5是本专利技术实施例1提供的大功率锂电池保护器的充电驱动半桥的结构图；图6是本专利技术实施例1提供的大功率锂电池保护器的放电驱动半桥的结构图；图7是本专利技术实施例1提供的大功率锂电池保护器的执行单元的结构图；图8是本专利技术实施例1提供的大功率锂电池保护器的充电执行器的结构图；图9是本专利技术实施例1提供的大功率锂电池保护器的放电执行器的结构图。主要元件符号说明：1000-大功率锂电池保护器，0100-采集单元，0110-电压监测器，0120-电流监测器，0200-控制单元，0210-运算器，0220-比较器，0230-信号发生器，0300-驱动单元，0310-充电驱动半桥，0311-充电侧第一NPN型三极管，0312-充电侧第二NPN型三极管，0313-充电侧PNP型三极管，0320-放电驱动半桥，0321-放电侧第一NPN型三极管，0322-放电侧第二NPN型三极管，0323-放电侧PNP型三极管，0400-执行单元，0410-充电执行器，0411-充电侧MOS管，0420-放电执行器，0421-放电侧MOS管。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大功率锂电池保护器进行更全面的描述。附图中给出了大功率锂电池保护器的优选实施例。但是，大功率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大功率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。本文中在大功率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，大功率锂电池保护器1000包括采集单元0100、控制单元0200、驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率锂电池保护器，其特征在于，包括采集单元、控制单元、驱动单元、执行单元：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控制单元；所述控制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驱动单元发出指令信号；所述驱动单元用于根据所述指令信号，驱动所述执行单元执行动作，所述驱动单元具有至少一个放电驱动半桥和/或充电驱动半桥；所述执行单元用于执行对所述锂电池包及所述单体锂电池的通断切换。

【技术特征摘要】
1.一种大功率锂电池保护器，其特征在于，包括采集单元、控制单元、驱动单元、执行单元：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控制单元；所述控制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驱动单元发出指令信号；所述驱动单元用于根据所述指令信号，驱动所述执行单元执行动作，所述驱动单元具有至少一个放电驱动半桥和/或充电驱动半桥；所述执行单元用于执行对所述锂电池包及所述单体锂电池的通断切换。2.根据权利要求1所述的大功率锂电池保护器，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。3.根据权利要求1所述的大功率锂电池保护器，其特征在于，所述控制单元包括运算器、比较器与信号发生器：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信号发生器；所述信号发生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所述驱动单元。4.根据权利要求1所述的大功率锂电池保护器，其特征在于，所述驱动单元包括至少一个充电驱动半桥，所述充电驱动半桥包括第一NPN型三极管、第二NPN型三极管与一个PNP型三极管：所述第一NPN型三极管的发射极与所述PNP型三极管的发射极连接；所述第一NPN型三极管的基极、所述第二NPN型三极管的集电极与所述PNP型三极管的发射极...

【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