一种能够实现安全充电的锂电池包制造技术

本实用新型专利技术公开了一种能够实现安全充电的锂电池包，包括两个锂电池组和一个过充检测切换电路，过充检测切换电路包括单刀双掷切换电路、开关电路、电压转换电路、第一信号检测处理电路和滤波电路，电压转换电路将第二锂电池组的正极电压转换为代表第一锂电池组存在任意一节锂电池过充的电压输出，第一信号检测处理电路判定第一锂电池组中是否存在任意一节锂电池过充，然后基于判定结果输出过充信号或者非过充信号，当第一信号检测处理电路输出过充信号时，开关电路导通接入充电器在ID输出的控制信号，此时单刀双掷切换电路输出电压转换电路转换的电压；优点是不会频繁进行开关切换，充电噪音较小，且使用寿命较长，降低发生安全事故的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种能够实现安全充电的锂电池包
本技术涉及一种锂电池包，尤其是涉及一种能够实现安全充电的锂电池包。
技术介绍
随着锂电池供电行业的快速发展与应用领域的拓展，锂电池供电的安全性也得到广泛关注。如图1所示，现有的锂电池包通常包括两个锂电池组和一个过充检测切换电路，每个锂电池组分别包括5节锂电池(两节以上锂电池并联也计为一节锂电池)，第5节锂电池的正极作为锂电池组的正极，第j节锂电池的正极和第j+1节锂电池的负极连接，j＝1,2,3,4，第1节锂电池的负极作为锂电池组的负极；过充检测切换电路由两个继电器组成，每个继电器分别包括一个线圈和一个双刀双掷开关，双刀双掷开关分别具有两个公共端和两组切换端，每组切换端由两个切换端组成，两个公共端与两组切换端一一对应，将双刀双掷开关的两个公共端分别称为第一公共端和第二公共端，将与第一公共端对应的一组切换端的两个切换端分别称为第一切换端和第二切换端，将与第二公共端对应的一组切换端的两个切换端分别称为第三切换端和第四切换端，将两个锂电池组分别称为第一锂电池组和第二锂电池组，将两个继电器分别称为第一继电器和第二继电器，第二锂电池组中第4节锂电池的正极与第一继电器K1的双刀双掷开关的第一切换端连接，第二锂电池组中第3节锂电池的正极与第一继电器K1的双刀双掷开关的第三切换端连接，第二锂电池组中第2节锂电池的正极与第二继电器K2的双刀双掷开关的第一切换端连接，第二锂电池组中第1节锂电池的正极与第二继电器K2的双刀双掷开关的第三切换端连接，第一锂电池组中第4节锂电池的正极与第一继电器K1的双刀双掷开关的第二切换端连接，第一锂电池组中第3节锂电池的正极与第一继电器K1的双刀双掷开关的第四切换端连接，第一锂电池组中第2节锂电池的正极与第二继电器K2的双刀双掷开关的第二切换端连接，第一锂电池组中第1节锂电池的正极与第二继电器K2的双刀双掷开关的第四切换端连接,第二锂电池组中第1节锂电池的负极、第一继电器K1的线圈的一端和第二继电器K2的线圈的一端连接后接地，第一锂电池组中第1节锂电池的负极单独接地，第一继电器K1的线圈的另一端和第二继电器K2的线圈的另一端连接且其连接端作为锂电池包的过充检测控制端。如图2所示，现有的锂电池充电器上设置有用于与锂电池包连接的九个连接端口，充电器通过这九个连接端口与锂电池包连接后采集锂电池包中各节锂电池电压，充电器内存储有过充电压阈值，当某节锂电池电压大于过充电压阈值时，表明该节锂电池过充，此时停止对锂电池包进行充电。将这九个连接端口分别记为C1、C2、C3、C4、ID、B1+、B2+、B1-和B2-，其中C1与锂电池包中第二继电器的双刀双掷开关的第二公共端连接，C2与锂电池包中第二继电器的双刀双掷开关的第一公共端连接，C3与锂电池包中第一继电器的双刀双掷开关的第二公共端连接，C4与锂电池包中第一继电器的双刀双掷开关的第一公共端连接，ID与锂电池包的过充检测控制端连接，B1+与锂电池包的第一锂电池组的正极连接，B2+与锂电池包的第二锂电池组的正极连接，B1-与锂电池包的第一锂电池组的负极连接，B2-与锂电池包的第二锂电池组的负极连接。在对锂电池包进行充电时，充电器在ID输出控制信号，该控制信号使两个继电器中双刀双掷开关的第一公共端和第一切换端以及第二公共端和第三切换端与第一公共端和第二切换端以及第二公共端和第四切换端交替导通，当两个继电器中双刀双掷开关的第一公共端和第一切换端以及第二公共端和第三切换端导通时，充电器采集锂电池包中第二锂电池组中5节锂电池的电压，对第二锂电池组进行过充检测，当两个继电器中双刀双掷开关的第一公共端和第二切换端以及第二公共端和第四切换端导通时，充电器采集锂电池包中第一锂电池组中5节锂电池的电压，对第一锂电池组进行过充检测。现有的充电器交替对锂电池包中两个锂电池组进行过充检测，故此，锂电池包在进行充电时，锂电池包中两个继电器中双刀双掷开关随着充电器的交替检测而频繁切换，不但充电噪音大，而且频繁切换加速了两个继电器的损耗，最终导致锂电池包使用寿命短，增大发生安全事故的风险。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种不会频繁进行开关切换，充电噪音较小，且使用寿命较长，能够实现安全充电的锂电池包。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种能够实现安全充电的锂电池包，包括两个锂电池组和一个过充检测切换电路，每个所述的锂电池组分别包括5节锂电池，第5节锂电池的正极作为所述的的锂电池组的正极，第j节锂电池的正极和第j+1节锂电池的负极连接，j＝1,2,3,4，第1节锂电池的负极作为所述的锂电池组的负极，将两个所述的锂电池组分别称为第一锂电池组和第二锂电池组，所述的过充检测切换电路包括单刀双掷切换电路、开关电路、电压转换电路、第一信号检测处理电路和滤波电路，所述的电压转换电路用于将第二锂电池组的正极电压转换为大于充电器内存储的单节锂电池过充电压阈值的电压，所述的滤波电路用于将所述的第一锂电池组中5节锂电池的正极电压滤波后输出，所述的第一信号检测处理电路用于获取经所述的滤波电路滤波后的第一锂电池组中5节锂电池的正极电压，并判定所述的第一锂电池组中是否存在任意一节锂电池过充，然后基于判定结果输出过充信号或者非过充信号，所述的开关电路用于接入充电器在ID输出的控制信号以及所述的第一信号检测处理电路输出的信号，所述的开关电路具有导通状态和截止状态，所述的开关电路的当前状态由所述的第一信号检测处理电路输出的信号决定，所述的单刀双掷切换电路具有默认状态和过充状态，当所述的单刀双掷切换电路处于默认状态时，所述的单刀双掷切换电路将所述的第二锂电池组中第1节锂电池的正极电压输出，当所述的单刀双掷切换电路处于过充状态时，所述的单刀双掷切换电路将所述的电压转换电路转换的电压输出，所述的单刀双掷切换电路的初始状态为默认状态，当充电器在ID输出对所述的第一锂电池组进行过充检测的控制信号时，如果所述的第一信号检测处理电路输出的信号为过充信号，此时所述的开关电路为导通状态，充电器输出的控制信号通过所述的开关电路后控制所述的单刀双掷切换电路进行切换，使所述的单刀双掷切换电路由默认状态切换至过充状态，将所述的电压转换电路输出的过充电压输出，如果所述的第一信号检测处理电路输出的信号为非过充信号，此时所述的开关电路为截止状态，所述的单刀双掷切换电路保持默认状态不变。所述的过充检测切换电路还包括第二信号检测处理电路和输出电路，所述的输出电路在初始状态输出已设定大小的输出信号，所述的第二信号检测处理电路用于获取经所述的滤波电路滤波后的第一锂电池组中5节锂电池的正极电压，并判定所述的第一锂电池组中是否存在任意一节锂电池过充，当所述的第一锂电池组中不存在过充的锂电池时，所述的第二信号检测处理电路输出非过充信号，此时所述的输出电路的输出信号保持设定大小不变，当所述的第一锂电池组中存在过充的锂电池时，所述的第二信号检测处理电路输出过充信号，此时所述的输出电路的输出信号大小发生改变，充电器根据所述的输出电路的输出信号大小即可判定所述的第一锂电池组是否过充。该锂电池包通过增加第二信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够实现安全充电的锂电池包，包括两个锂电池组和一个过充检测切换电路，每个所述的锂电池组分别包括5节串联锂电池，第5节锂电池的正极作为所述的锂电池组的正极，第j节锂电池的正极和第j+1节锂电池的负极连接，j＝1,2,3,4，第1节锂电池的负极作为所述的锂电池组的负极，将两个所述的锂电池组分别称为第一锂电池组和第二锂电池组，其特征在于所述的过充检测切换电路包括单刀双掷切换电路、开关电路、电压转换电路、第一信号检测处理电路和滤波电路，所述的电压转换电路用于将第二锂电池组的正极电压转换为大于充电器内存储的单节锂电池过充电压阈值的电压，所述的滤波电路用于将所述的第一锂电池组中的5节锂电池的正极电压滤波后输出，所述的第一信号检测处理电路用于获取经所述的滤波电路滤波后的第一锂电池组中5节锂电池的正极电压，并判定所述的第一锂电池组中是否存在任意一节锂电池过充，然后基于判定结果输出过充信号或者非过充信号，所述的开关电路用于接入充电器在ID输出的控制信号以及所述的第一信号检测处理电路输出的信号，所述的开关电路具有导通状态和截止状态，所述的开关电路的当前状态由第一信号检测处理电路输出的信号决定，所述的单刀双掷切换电路具有默认状态和过充状态，当所述的单刀双掷切换电路处于默认状态时，所述的单刀双掷切换电路将第二锂电池组中第1节锂电池的正极电压输出，当所述的单刀双掷切换电路处于过充状态时，所述的单刀双掷切换电路将所述的电压转换电路转换的电压输出，所述的单刀双掷切换电路的初始状态为默认状态，当充电器在ID输出对第一锂电池组进行过充检测的控制信号时，如果所述的第一信号检测处理电路输出的信号为过充信号，此时所述的开关电路为导通状态，充电器输出的控制信号通过所述的开关电路后控制所述的单刀双掷切换电路进行切换，使所述的单刀双掷切换电路由默认状态切换至过充状态，将所述的电压转换电路转换的电压输出，如果所述的第一信号检测处理电路输出的信号为非过充信号，此时所述的开关电路为截止状态，所述的单刀双掷切换电路保持默认状态不变。/n...

【技术特征摘要】
1.一种能够实现安全充电的锂电池包，包括两个锂电池组和一个过充检测切换电路，每个所述的锂电池组分别包括5节串联锂电池，第5节锂电池的正极作为所述的锂电池组的正极，第j节锂电池的正极和第j+1节锂电池的负极连接，j＝1,2,3,4，第1节锂电池的负极作为所述的锂电池组的负极，将两个所述的锂电池组分别称为第一锂电池组和第二锂电池组，其特征在于所述的过充检测切换电路包括单刀双掷切换电路、开关电路、电压转换电路、第一信号检测处理电路和滤波电路，所述的电压转换电路用于将第二锂电池组的正极电压转换为大于充电器内存储的单节锂电池过充电压阈值的电压，所述的滤波电路用于将所述的第一锂电池组中的5节锂电池的正极电压滤波后输出，所述的第一信号检测处理电路用于获取经所述的滤波电路滤波后的第一锂电池组中5节锂电池的正极电压，并判定所述的第一锂电池组中是否存在任意一节锂电池过充，然后基于判定结果输出过充信号或者非过充信号，所述的开关电路用于接入充电器在ID输出的控制信号以及所述的第一信号检测处理电路输出的信号，所述的开关电路具有导通状态和截止状态，所述的开关电路的当前状态由第一信号检测处理电路输出的信号决定，所述的单刀双掷切换电路具有默认状态和过充状态，当所述的单刀双掷切换电路处于默认状态时，所述的单刀双掷切换电路将第二锂电池组中第1节锂电池的正极电压输出，当所述的单刀双掷切换电路处于过充状态时，所述的单刀双掷切换电路将所述的电压转换电路转换的电压输出，所述的单刀双掷切换电路的初始状态为默认状态，当充电器在ID输出对第一锂电池组进行过充检测的控制信号时，如果所述的第一信号检测处理电路输出的信号为过充信号，此时所述的开关电路为导通状态，充电器输出的控制信号通过所述的开关电路后控制所述的单刀双掷切换电路进行切换，使所述的单刀双掷切换电路由默认状态切换至过充状态，将所述的电压转换电路转换的电压输出，如果所述的第一信号检测处理电路输出的信号为非过充信号，此时所述的开关电路为截止状态，所述的单刀双掷切换电路保持默认状态不变。


2.根据权利要求1所述的一种能够实现安全充电的锂电池包，其特征在于所述的过充检测切换电路还包括第二信号检测处理电路和输出电路，所述的输出电路在初始状态输出已设定大小的输出信号，所述的第二信号检测处理电路用于获取经所述的滤波电路滤波后的第一锂电池组中5节锂电池的正极电压，并判定第一锂电池组中是否存在任意一节锂电池过充，当第一锂电池组中不存在过充的锂电池时，所述的第二信号检测处理电路输出非过充信号，此时所述的输出电路的输出信号保持设定大小不变，当第一锂电池组中存在任意一节锂电池过充时，所述的第二信号检测处理电路输出过充信号，此时所述的输出电路的输出信号大小发生改变，充电器根据所述的输出电路的输出信号大小即可判定第一锂电池组是否过充。


3.根据权利要求1或2所述的一种能够实现安全充电的锂电池包，其特征在于所述的电压转换电路包括型号为ME6203的第一芯片、第一电容和第二电容，所述的第一芯片的第3脚和所述的第一电容的一端连接且其连接端为所述的电压转换电路的输入端，所述的电压转换电路的输入端和第二锂电池组的正极连接，所述的第一芯片的第1脚和所述的第二电容的一端连接且其连接端为所述的电压转换电路的输出端，所述的电压转换电路的输出端用于输出转换后的电压，所述的第一电容的另一端、所述的第二电容的另一端和所述的第一芯片的第2脚连接且其连接端为所述的电压转换电路的接地端，所述的电压转换电路的接地端与所述的第二锂电池组的负极连接。


4.根据权利要求1或2所述的一种能够实现安全充电的锂电池包，其特征在于所述的单刀双掷切换电路包括继电器和第一二极管，所述的继电器包括线圈和单刀双掷开关，所述的单刀双掷开关具有公共端、第一切换端和第二切换端，所述的单刀双掷开关的第一切换端为所述的单刀双掷切换电路的第一输入端，所述的单刀双掷切换电路的第一输入端与所述的电压转换电路连接，接入所述的过充电压，所述的单刀双掷开关的第二切换端为所述的单刀双掷切换电路的第二输入端，所述的单刀双掷切换电路的第二输入端与第二锂电池组的第1节锂电池的正极连接，所述的单刀双掷开关的公共端为所述的单刀双掷切换电路的输出端，所述的单刀双掷切换电路的输出端用于输出所述的过充电压或者第二锂电池组中第1节锂电池的正极电压，所述的线圈的一端和所述的第一二极管的阳极连接且其连接端为所述的单刀双掷切换电路的接地端，所述的单刀双掷切换电路的接地端与第二锂电池组的负极连接，所述的线圈的另一端和所述的第一二极管的阴极连接且其连接端为所述的单刀双掷切换电路的控制端，在初始状态，所述的单刀双掷切换电路的公共端与第二切换端导通，当所述的单刀双掷切换电路的控制端接入充电器在ID输出的对第一锂电池组进行过充检测的控制信号时，所述的单刀双掷切换电路的公共端切换至与第一切换端导通。


5.根据权利要求1或2所述的一种能够实现安全充电的锂电池包，其特征在于所述的开关电路包括第一MOS管、第一电阻、第二电阻和第二二极管，所述的第一MOS管的漏极为所述的开关电路的第一连接端，所述的开关电路的第一连接端和所述的单刀双掷切换电路连接，所述的第一MOS管的源极和所述的第二电阻的一端连接且其连接端为所述的开关电路的第二连接端，所述的开关电路的第二连接端用于接入充电器在ID输出的控制信号，所述的第一MOS管的栅极、所述的第二电阻的另一端和所述的第一电阻的一端连接，所述的第一电阻的另一端和所述的第二二极管的阳极连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：於锋，王金波，徐锦林，於青江，
申请(专利权)人：宁波锂想电子有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33