一种电池保护板外部短路主动防护方法及电池保护板技术

本发明专利技术属于电池保护领域，具体涉及一种电池保护板外部短路主动防护方法及电池保护板，电池处于首次激活状态时，通过预充电路检测外部连接状态，若外部是开路状态，则主动断开放电开关，直到检测到外部连接正常的情况下再闭合放电开关，用以规避外部未正常连接时导致外部短路的风险。电池处于运行状态时，通过放电电流的大小来判断是否需要触发主动防护，在主动防护时，周期性控制并接在放电开关和预充电路的并接点与P

【技术实现步骤摘要】
一种电池保护板外部短路主动防护方法及电池保护板


[0001]本专利技术属于电池保护
，具体涉及一种电池保护板外部短路主动防护方法及电池保护板。

技术介绍

[0002]现有技术中，24V/48V保护板包括：充放电电路和预充电路，充放电电路一端用于连接电池，另一端用于连接负载；充放电电路上串设有放电MOS管和充电MOS管；预充电路与放电MOS管并联；预充电路上串设有预充MOS管和预充电组R；还包括MCU，MCU用于控制放电MOS管、充电MOS管和预充MOS管的开关。
[0003]虽然目前备用电源使用的24V/48V保护板产品中大部分有预充电路及预充功能，但是却没有主动预防外部短路的功能，由于大部分保护板是一直处在激活状态，在装配和维修过程中经常会出现外部线束短路导致保护板PACK内部保险烧断返修的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电池保护板外部短路主动防护方法及电池保护板，用以解决现有技术中经常会出现外部线束短路导致保护板PACK内部保险烧断返修的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所提供的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：
[0006]本专利技术的一种电池保护板外部短路主动防护方法，该方法包括在电池处于首次激活状态时和电池处于运行状态时的主动防护；
[0007]当电池处于首次激活状态时，执行以下检测逻辑：
[0008]1)控制预充电开关在周期内按照第一占空比交替闭合、断开；
[0009]2)检测预充电电流和P+点的电压；所述P+点为用于连接外部负载的正极连接点；P
‑
点为用于连接外部负载的负极连接点；所述外部负载等价为电容，记为等价电容；
[0010]3)分别判断预充电电流和P+点的电压的大小；
[0011]4)若预充电电流大于设定电池电流值且P+点的电压小于设定极小电压值，则断开电池放电开关；设定电池电流值依据电池电压与预充电阻的比值得到；
[0012]当电池处于运行状态时，执行以下运行状态检测逻辑：
[0013]1)若放电电流小于外部静态功耗对应的电流值且已持续设定时间，则断开放电开关、闭合预充电开关和充电开关；
[0014]2)控制主动防护开关在周期内按照第二占空比交替闭合、断开；所述主动防护开关并接在放电开关和预充电路的并接点与所述P
‑
点之间，且与等价电容并联；
[0015]3)采集放电开关和预充电路的并接点电压，并将并接点电压与参考电压比较，输出包含占空比信息的输出信号；
[0016]4)若输出信号中占空比在第二占空比范围内，则放电开关持续断开，充电开关闭合，主动防护开关持续断开，进入首次激活状态检测逻辑；若输出信号中占空比不在第二占
空比范围内，则闭合放电开关和充电开关。
[0017]上述技术方案的有益效果为：在激活状态检测逻辑中，本专利技术仅通过控制预充电开关的周期性开断，然后依据预充电电流和P+处的电压的大小即可判断出外部短路的情况，在短路情况下不闭合放电开关。而预充电路中由于预充电阻限流且周期性闭合、断开预充电开关，所以能能够预防预充电电阻过热，引起其他风险。因此本专利技术没有任何风险，实现了主动保护的功能，解决了外部线束短路导致保护板PACK内部保险烧断返修的问题。另一方面，本专利技术不增加原有产品成本，同时能够减少外部短路风险以达到降本增效的目的。
[0018]在电池处于运行状态时，本专利技术将主动防护开关并接在放电开关和预充电路的并接点与所述P
‑
点之间，且与等价电容并联，通过控制主动防护开关依据周期性的闭合、断开，然后依据放电电流大小，判断是否进行主动保护，在主动保护时，断开放电开关、闭合预充电开关和充电开关，周期性控制主动保护开关的开、断，然后依据放电开关和预充电路的并接点电压，输出包含占空比信息的信号，依据该占空比判断外部负载连接状态，进而控制各个开关。本专利技术能够在原有设计的基础上，不改动原有的硬件和电气架构，仅扩展原有的预充功能以完成外部短路的主动防护策略的实施，处理简单，检测速度快且可靠性高，加入检测设备少，成本低。
[0019]进一步地，为了便于正常使用电池，当电池处于运行状态时，步骤1)中，若放电电流大于外部静态功耗对应的电流值，则放电开关闭合，外部静态功耗对应的电流值依据外部负载而确定。
[0020]进一步地，为了便于正常使用电池，电池处于运行状态，在断开放电开关、闭合预充电开关和充电开关后，若预充电电流大于设定预充电流比例值，则放电开关立即闭合，预充电开关和主动防护开关断开，设定预充电流比例值依据电池电压与预充电电阻的比值而确定。
[0021]进一步地，为了提高可靠性，当电池处于首次激活状态时，步骤4)中，若预充电电流小于设定零电流近似值且P+处的电压大于电池电压近似值，则断开电池放电开关；电池电压近似值依据电池电压而确定。
[0022]进一步地，为了提高可靠性，当电池处于首次激活状态时，步骤4)中，若有预充电电流且P+处的电压有上升趋势，直至P+处的电压大于电池电压近似值，则断开预充电开关、闭合放电开关和充电开关。
[0023]进一步地，若输出信号中占空比在第二占空比范围内，则放电开关持续断开，充电开关闭合，主动防护开关持续断开后，持续检测预充电电流和P+点的电压；若输出信号中占空比不在第一占空比范围内，则闭合放电开关和充电开关后，持续检测放电电流。
[0024]进一步地，为了提高可靠性，当电池处于首次激活状态，分别判断预充电电流和P+点的电压的大小时，需要判断n次，且n次均满足，则该条件为满足，以控制对应的开关动作，n≥3。
[0025]进一步地，第二占空比的取值范围为[b
‑
5％，b+5％]，b为第二占空比设置值。
[0026]本专利技术的一种电池保护板，该电池保护板包括充放电电路和预充电路，充放电电路一端用于连接电池，另一端用于连接负载；充放电电路上串设有放电开关和充电开关；预充电路与放电开关并联；预充电路上串设有预充电开关；还包括微处理器，微处理器用于控制放电开关、充电开关和预充电开关的开关；该电池保护板还包括主动防护电路和比较器；
所述主动防护电路并接在放电开关和预充电路的并接点与P
‑
点之间，且与等价电容并联；所述P
‑
点为用于连接外部负载的负极连接点；所述等价电容为所述外部负载等价得到的；所述主动防护电路上串设有主动防护开关和保护电阻；所述比较器输入端与放电开关和预充电路的并接点相连接，用于将放电开关和预充电路的并接点电压与参考电压比较，输出包含占空比信息的输出信号至微控制器；
[0027]微处理器还用于：
[0028]在电池处于首次激活状态时和/或电池处于运行状态时的主动防护；
[0029]当电池处于激活状态时，执行以下检测逻辑：
[0030]1)控制预充电开关在周期内按照第一占空比交替闭合、断开；
[0031]2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池保护板外部短路主动防护方法，其特征在于：该方法包括在电池处于首次激活状态时和/或电池处于运行状态时的主动防护；当电池处于首次激活状态时，执行以下检测逻辑：1)控制预充电开关在周期内按照第一占空比交替闭合、断开；2)检测预充电电流和P+点的电压；所述P+点为用于连接外部负载的正极连接点；P
‑
点为用于连接外部负载的负极连接点；所述外部负载等价为电容，记为等价电容；3)分别判断预充电电流和P+点的电压的大小；4)若预充电电流大于设定电池电流值且P+点的电压小于设定极小电压值，则断开电池放电开关；设定电池电流值依据电池电压与预充电阻的比值得到；当电池处于运行状态时，执行以下运行状态检测逻辑：1)若放电电流小于外部静态功耗对应的电流值且已持续设定时间，则断开放电开关、闭合预充电开关和充电开关；2)控制主动防护开关在周期内按照第二占空比交替闭合、断开；所述主动防护开关并接在放电开关和预充电路的并接点与所述P
‑
点之间，且与等价电容并联；3)采集放电开关和预充电路的并接点电压，并将并接点电压与参考电压比较，输出包含占空比信息的输出信号；4)若输出信号中占空比在第二占空比范围内，则放电开关持续断开，充电开关闭合，主动防护开关持续断开，进入首次激活状态检测逻辑；若输出信号中占空比不在第二占空比范围内，则闭合放电开关和充电开关。2.根据权利要求1所述的电池保护板外部短路主动防护方法，其特征在于：当电池处于运行状态时，步骤1)中，若放电电流大于外部静态功耗对应的电流值，则放电开关闭合，外部静态功耗对应的电流值依据外部负载而确定。3.根据权利要求1所述的电池保护板外部短路主动防护方法，其特征在于：电池处于运行状态，在断开放电开关、闭合预充电开关和充电开关后，若预充电电流大于设定预充电流比例值，则放电开关立即闭合，预充电开关和主动防护开关断开，设定预充电流比例值依据电池电压与预充电电阻的比值而确定。4.根据权利要求1所述的电池保护板外部短路主动防护方法，其特征在于：当电池处于首次激活状态时，步骤4)中，若预充电电流小于设定零电流近似值且P+处的电压大于电池电压近似值，则断开电池放电开关；电池电压近似值依据电池电压而确定。5.根据权利要求1所述的电池保护板外部短路主动防护方法，其特征在于：当电池处于首次激活状态时，步骤4)中，若有预充电电流且P+处的电压有上升趋势，直至P+处的电压大于电池电压近似值，则断开预充电开关、闭合放电开关和充电开关。6.根据权利要求1所述的电池保护板外部短路主动防护方法，其特征在于：若输出信号中占空比在第二占空比范围内，则放电开关持续断开，充电开关闭合，主...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明林，贺毅，李振光，王新峰，
申请(专利权)人：河南利威新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：