一种锂电池保护电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种锂电池保护电路，包括锂离子电池组、电源模块(1)、AD处理模块(2)、MCU中央控制单元(3)、充电模块(4)、放电模块(5)和运放处理模块(6)；可有效对锂离子电池过充、过放、过流及高低温充放电进行保护。过流及高低温充放电进行保护。过流及高低温充放电进行保护。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池保护电路


[0001]本技术涉及锂电池
，尤其是一种锂电池保护电路。

技术介绍

[0002]锂离子电池已经作为电源广泛应用于众多领域，包括动力储能、发电储能等方面。由于锂的化学性质非常活泼，是一种强还原剂，接触氧气等氧化剂会发生燃烧爆炸等安全事故。锂电池的安全性近年来得到广泛的重视，锂电池使用过程会发热，电池如果持续升温，有可能引起电池内部短路，电池外壳破裂，进而导致漏液、起火等事故。当电池温度过低时，电池的阻抗会增加，以致不能很好的发挥其性能。
[0003]现有技术的解决方式是在电路设计上采用一个基准电压提供电路和比较模块取而代之。虽然这在一定程度上降低了电路成本，但是却使得电路变得复杂。同时，随着现实应用的需求越来越多，电路没有芯片也意味着该应用存在不能随时更改电池的临界温度，适用的电池类型缩小，电池温度曲线无法绘制等等问题。由此可见，提出的一种简单、有效、完善、低成本的锂离子电池的保护系统有着重大的现实意义。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题在于提供一种锂电池保护电路。
[0005]为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：
[0006]一种锂电池保护电路，包括锂离子电池组、电源模块(1)、AD 处理模块(2)、MCU中央控制单元(3)、充电模块(4)、放电模块 (5)和运放处理模块(6)，其中，
[0007]所述锂离子电池组，与电源模块(1)及AD处理模块(2)线路连接，分别为所述电源模块(1)及AD处理模块(2)提供工作电压；/>[0008]所述电源模块(1)，为MCU中央控制单元(3)提供工作电压；
[0009]所述AD处理模块(2)，主要芯片为SH367309，用于检测所述锂离子电池组中每个电池单体的电压、电池组的温度以及电流值，与 MCU中央控制单元(3)线路连接，并将检测到的反馈信号传送至所述MCU中央控制单元(3)；
[0010]所述MCU中央控制单元(3)，主要芯片为STM32F030CxT，与充电模块(4)及放电模块(5)线路连接，用于接收AD处理模块(2) 传送的反馈信号，基于所述反馈信号判断所述锂离子电池组中电池单体的电压值、电池组内部的温度值以及电流值是否在安全范围内，不在预置安全范围内时，触发报警，部分报警控制所述放电模块(5) 或充电模块(4)的开关断开；所述MCU中央控制单元(3)还用于当判定电池单体的电压值、电池组内部的温度值以及电流值回落到安全范围内时，控制所述放电模块(5)或充电模块(4)的开关闭合；所述充电模块(4)，主要元件(场效应管)为HY3010B，用于为所述锂离子电池组进行充电，包含高电平导通的开关部件；
[0011]所述放电模块(5)，主要元件(场效应管)为HY3010B，用于为所述锂离子电池组进行放电，包含高电平导通的开关部件。
[0012]所述运放处理模块(6)，主要芯片为TP321 TR，与AD处理模块 (2)和放电模块(5)线路连接，用于将AD处理模块(2)处采集的电流进行放大，当放大到一定阈值时即发生短路，断开放电模块(5) 的场效应管使锂离子电池组不能进行放电。
[0013]本技术结构有如下有益效果：
[0014]上述锂电池保护电路，可有效对锂离子电池过充、过放、过流及高低温充放电进行保护：
[0015]1、将锂离子电池充电、放电两种情况的临界温度进行了分开处理，避免了隐患发生和不必要的动作；
[0016]2、单体保护值随温度变化而变化，提升稳定度；
[0017]3、使用智能芯片(MCU中央控制单元的主芯片)可以通过修改程序随时更改电池的临界温度，因而适用的电池类型也相对广泛；
[0018]4、用智能芯片(MCU中央控制单元的主要芯片)替代了基准电压提供电路和比较模块，使得电路变得清晰简单，避免很多外在元器件相互干扰和多种不确定情况。
附图说明
[0019]图1是本技术所述锂电池保护电路的部分系统框图。
[0020]图2是本技术所述锂电池保护电路的锂离子电池保护方法在MCU中央控制单元端的流程图。
[0021]图中1
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电源模块 2
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AD处理模块 3
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MCU中央控制单元 4
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充电模块 5
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放电模块 6
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运放处理模块
具体实施方式
[0022]为进一步说明本技术，现配合附图进行详细阐述：
[0023]如图1所示，一种锂电池保护电路，包括锂离子电池组、电源模块1、AD处理模块2、MCU中央控制单元3、充电模块4、放电模块 5和运放处理模块6，其中，
[0024]所述锂离子电池组，分别为所述电源模块1及AD处理模块2提供工作电压；该锂离子电池组包括多个串联的电池单体，热敏电阻一端与所述电池单体的负极连接，另一端与AD采集芯片连接，用于感应电池组内的温度；
[0025]所述电源模块1，为MCU中央控制单元3提供工作电压；
[0026]所述AD处理模块2，主要芯片为SH367309，用于检测所述锂离子电池组中每个电池单体的电压、电池组的温度以及电流值，并将检测到的反馈信号传送至所述MCU中央控制单元3；所述充电模块4主要元件(场效应管)为HY3010B，用于为锂离子电池组进行充电，包含高电平导通的开关部件；所述放电模块5主要元件(场效应管)为 HY3010B，用于为所述锂离子电池组进行放电，包含高电平导通的开关部件；所述MCU中央控制单元3主要芯片为STM32F030CxT，用于接收AD处理模块2传送的反馈信号，基于所述反馈信号判断所述锂离子电池组中电池单体的电压值、电池组内部的温度值以及电流值是否在安全范围内，不在预置安全范围内时，触发报警，部分报警控制所述放电模块5或充电模块4的开关断开；所述电源模块1主要芯片有BL8078CC3TR33、SN74LVC1G373，为MCU中央控制单元3提供工作电压；所述锂离子电池组分别为所述电源模块1及AD处理模块2提供工作电压；所述MCU中央控制单
元3还用于当判定电池单体的电压值、电池组内部的温度值以及电流值回落到安全范围内时，控制所述放电模块5或充电模块4的开关闭合。所述运放处理模块6，主要芯片为TP321TR，与AD处理模块2和放电模块5线路连接，用于将AD 处理模块2处采集的电流进行放大，当放大到一定阈值时即发生短路，断开放电模块5的场效应管使锂离子电池组不能进行放电。
[0027]如图2所示，MCU中央控制单元3接收AD处理模块2反馈的信号判断是否满足报警并执行相应操作，当达到需断开MOS的报警时， MCU中央控制单元3输出低电平经过电路至MOS管使其断开；当达到恢复条件时，MCU中央控制单元3输出高电平经过电路至MOS管使其闭合；要执行温度采集或单体采集故障报警及操作方式时，详细值见表一；要执行温度采集值相应报警及操作方式时，详细值见表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池保护电路，其特征在于：包括锂离子电池组、电源模块(1)、AD处理模块(2)、MCU中央控制单元(3)、充电模块(4)、放电模块(5)和运放处理模块(6)，其中，所述锂离子电池组，与电源模块(1)及AD处理模块(2)线路连接，分别为所述电源模块(1)及AD处理模块(2)提供工作电压；所述电源模块(1)，为MCU中央控制单元(3)提供工作电压；所述AD处理模块(2)，用于检测所述锂离子电池组中每个电池单体的电压、电池组的温度以及电流值，与MCU中央控制单元(3)线路连接，并将检测到的反馈信号传送至所述MCU中央控制单元(3)；所述MCU中央控制单元(3)，与充电模块(4)及放电模块(5)线路连接，用于接收AD处理模块(2)传送的反馈信号，基于所述反馈信号判断所述锂离子电池组中电池单体的电压值、电池组内部的温度值以及电流值是否在安全范围内，不在预置安全范围内时，触发报警，部分报警控制所述放电模块(5)或充电模块(4)的开关断开；所述MCU中央控制单元(3)还用于当判定电池单体的电压值、电池组内部的温度值以及电流值回落到安全范...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪爱梅，单伟，宋少伟，
申请(专利权)人：博瑞纳天津电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：