一种锂电池保护板制造技术

本发明专利技术提供一种锂电池保护板，包括MCU控制芯片、充电控制电路、放电控制电路，在MCU控制芯片的控制下充电控制电路控制充电保护开关管N1，放电控制电路控制放电保护开关管N2，实现聚合物锂离子电芯组充放电；还包括预充电网络和预充电驱动电路，所述的预充电驱动电路在检测到聚合物锂离子电芯组的电压达到设定的预充电电压时，断开充电保护开关管N1，驱动预充电网络以小电流给聚合物锂离子电芯组充电。本发明专利技术中，当锂电池电压较低时，给锂电池一个较小电流进行充电，防止锂电池活性物质还未得到完全释放之前进行大电流充电，避免造成锂电池永久性损坏甚至冒烟、起火、爆炸等重大安全隐患，提高了锂电池的品质。

A lithium battery protection board

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池保护板
本专利技术涉及电池保护领域，特别是一种锂电池保护板。
技术介绍
目前市面上各种锂电池BMS保护板种类繁多，大多采集线束使用的是硅胶线束，生产制造过程中或客户使用过程中存在线束破损短路起火爆炸风险，造成电芯、保护板永久性损坏、故障等缺点。由于锂电池过充容易导致其发生起火、爆炸等安全隐患，所以在保护板设计时，都会额外添加一个纯硬件的二级过充保护电路。目前芯片厂商针对锂电池充电二次保护所推出的专用芯片，每款芯片所适用的电池节数是固定不变的，并且每个型号只能对应一种触发电压及释放电压，这就导致其款式型号复杂多样、兼容性差而无法与实际产品需求完美适配，同时也增加了下游厂商的采购难度。中国专利公开号CN109768597A公开了一种锂电池充电保护电路，用于对锂电池进行二次过充保护，所述的锂电池充电保护电路包括：一级过充保护电路，一端与电源的正极连接；二级过充保护电路，一端与所述一级过充保护电路另一端连接，另一端与电池的正极连接；所述二级过充保护电路包括控制单元、检测单元和触发信号锁存单元；所述检测单元一端与所述一级过充保护电路连接，所述检测单元设置有用于检测电压的第一稳压芯片，当充电电压大于预设电压阈值，则所述第一稳压芯片生成触发信号发送至所述触发信号锁存单元；所述触发信号锁存单元第一端与所述检测单元连接，第二端与所述控制单元连接，第三端与电池的正极连接，用于接收触发信号，一路传递至所述控制单元，另一路在所述触发信号锁存单元内锁存；所述控制单元一端与所述一级过充保护电路连接，用于根据触发信号进行充电保护。这种锂电池充电保护电路可以防止由于过充而发生起火爆炸风险，但没有涉及在刚开始充电时，由于锂电池活性物质还未得到完全释放之前进行大电流充电，造成锂电池永久性损坏甚至冒烟、起火、爆炸等重大安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中锂电池保护电路在刚开始充电时，由于锂电池活性物质还未得到完全释放之前进行大电流充电，造成锂电池永久性损坏甚至冒烟、起火、爆炸等重大安全隐患。提供一种具有预充电模块的锂电池保护电板。本专利技术实现其技术目的技术方案是：一种锂电池保护板，包括MCU控制芯片、充电控制电路、放电控制电路，在MCU控制芯片的控制下充电控制电路控制充电保护开关管N1，放电控制电路控制放电保护开关管N2，实现聚合物锂离子电芯组充放电；还包括预充电网络和预充电驱动电路，所述的预充电驱动电路在检测到聚合物锂离子电芯组的电压达到设定的预充电电压时，断开充电保护开关管N1，驱动预充电网络以小电流给聚合物锂离子电芯组充电。本专利技术中，当锂电池电压较低时，给锂电池一个较小电流进行充电，防止锂电池活性物质还未得到完全释放之前进行大电流充电，避免造成锂电池永久性损坏甚至冒烟、起火、爆炸等重大安全隐患，提高了锂电池的品质。进一步的，上述的锂电池保护板中：所述的预充电网络设置在放电保护开关管N2及由包括充电控制电路和放电控制电路在内的控制集成IC之间；包括至少一电阻R18和场效应管Q1；电阻R18和场效应管Q1的D-S极设置在聚合物锂离子电芯组的充电回路中，场效应管Q1的基极接预充电驱动电路。进一步的，上述的锂电池保护板中：所述的小电流在0.05-0.1C之间。进一步的，上述的锂电池保护板中：还包括电流检测电路，所述电流检测电路检测所述聚合物锂离子电芯组的电流，所述电流检测电路的输出由MCU控制芯片采集。进一步的，上述的锂电池保护板中：还包括电压检测电路，所述的电压检测电路检测所述聚合物锂离子电芯组中单个电芯的电压；所述的电压检测电路的输出由MCU控制芯片采集。进一步的，上述的锂电池保护板中：还包括温度检测电路，所述温度检测电路采用穿孔上下针脚设计；测量所述聚合物锂离子电芯组的温度；所述温度检测电路的输出由MCU控制芯片采集。进一步的，上述的锂电池保护板中：还包括漏电检测电路，所述的漏电检测电路与输出端子连接检测漏电信号；所述的漏电检测电路的输出由MCU控制芯片采集。。以下将结合附图和实施例，对本专利技术进行较为详细的说明。附图说明图1为本专利技术实施例预充电网络原理图。图2为本专利技术实施例锂电池保护原理图。具体实施方式本实施例是一种锂电池保护板，采集的智能电池管理设备，包括20AH的聚合物锂离子电芯组、MCU控制芯片、供电电路、电流检测电路、电芯电压检测电路、温度检测电路、漏电检测电路、充电控制电路、放电控制电路、存储器，声光报警、通信模块及输出端子、预充电网络，和预充电驱动电路。预充电驱动电路在检测到聚合物锂离子电芯组的电压达到设定的预充电电压时，断开充电保护开关管N1，驱动预充电网络以小电流给聚合物锂离子电芯组充电。本实施例中，电芯保护控制电路上包括充放电保护开关管N1、N2及控制集成ic，在PACK+端，放电保护开关管N1、R18、Q1之间构成一个预充电网络，实现小电流预充电作用。当锂电池电压较低时，给锂电池一个较小电流即0.05-0.1C进行充电，防止锂电池活性物质还未得到完全释放之前进行大电流充电，避免造成锂电池永久性损坏甚至冒烟、起火、爆炸等重大安全隐患，提高了锂电池的品质。如图1、2所示。如图2所示：它包括20AH的聚合物锂离子电芯组1、连接传导信号的电芯保护控制电路20,其中电芯保护控制电路20由充电保护开关管N1，放电保护开关管N2,控制集成IC等组成。在放电保护开关管及控制集成IC之间连接一预充电网络30，预充电网络还连接一预充电驱动电路40，预充电网络30用来实现限制大电流充电功能。如图1所示，在PACK+端，放电保护开关管N2及控制集成IC之间连一个预充电网络30,预充电网络包括至少一电阻R18和场效应管Q1。预充电网络30还连接一预充电驱动电路40，预充电驱动电路40在控制集成电路IC检测到锂电池的电压达到预充电的设计条件时，断开充电保护开关管N1，预充电驱动电路40输出低电平，预充场效应管Q1开启，预充电流通过Q1，经限流电阻R18限流后，开始对锂电池进行小电流0.05-0.1C充电，当锂电池电压恢复到合适的设计电压时，此预充电驱动电路40输出高电平，Q1断开，充电保护开关管N2开启，此时以快充电流给锂电池充电。以上电路达到了遏止过大电流，实现小电流预充电的功能，防止锂电池活性物质还未得到完全释放之前进行大电流充电而损坏电池，提尚了裡电池的品质。供电电路是为系统供电的，它的输入端与20AH的聚合物锂离子电芯组连接(采用穿孔上下针脚设计)，产生所需要的3VDC、5VDC、12VDC稳压电流给MCU控制芯片、通信模块及声光报警供电，为MCU控制芯片、通信模块及声光报警供电；电流检测电路与20AH的聚合物锂离子电芯组及MCU控制芯片连接，用以检测20AH的聚合物锂离子电芯组的电流，共输出供电MCU控制芯片采集；同样，电芯电压检测电路与20AH的聚合物锂离子电芯组及MCU控制芯片连接，用以检测电芯组中单个电芯的电压；温度检测电路采用穿孔上下针脚设计，与2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池保护板，包括MCU控制芯片、充电控制电路、放电控制电路，在MCU控制芯片的控制下充电控制电路控制充电保护开关管N1，放电控制电路控制放电保护开关管N2，实现聚合物锂离子电芯组充放电；其特征在于：还包括预充电网络(30)和预充电驱动电路(40)，所述的预充电驱动电路在检测到聚合物锂离子电芯组的电压达到设定的预充电电压时，断开充电保护开关管N1，驱动预充电网络以小电流给聚合物锂离子电芯组充电。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池保护板，包括MCU控制芯片、充电控制电路、放电控制电路，在MCU控制芯片的控制下充电控制电路控制充电保护开关管N1，放电控制电路控制放电保护开关管N2，实现聚合物锂离子电芯组充放电；其特征在于：还包括预充电网络(30)和预充电驱动电路(40)，所述的预充电驱动电路在检测到聚合物锂离子电芯组的电压达到设定的预充电电压时，断开充电保护开关管N1，驱动预充电网络以小电流给聚合物锂离子电芯组充电。


2.根据权利要求1所述的锂电池保护板，其特征在于：所述的预充电网络(30)设置在放电保护开关管N2及由包括充电控制电路和放电控制电路在内的控制集成IC之间；包括至少一电阻R18和场效应管Q1；电阻R18和场效应管Q1的D-S极设置在聚合物锂离子电芯组的充电回路中，场效应管Q1的基极接预充电驱动电路(40)。


3.根据权利要求2所述的锂电池保护板，其特征在于：所述的小电流在0.05...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤新安，陈勇，鲁丽芳，肖东云，张小利，
申请(专利权)人：深圳市康胜新能源产品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44