动力锂离子电池的保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种动力锂离子电池的保护电路，其主要技术要点是，它包括可对由多节锂离子电池串联而成的电池组实施过充电和过放电保护的过充电保护电路和过放电保护电路，和可对电池组的各个单体电池实施均衡充放电的充电状态均衡电路和放电状态均衡电路，以及可对串联电池组实施过电流保护的过流保护电路。本实用新型专利技术动力锂离子电池的保护电路，解决了多节锂离子电池串联使用时，由于各电池单体间的性能差异，容易造成过充电或过放电损坏、影响电池组的荷电保持能力、降低电池组整体性能的问题，并能够在多节锂离子电池串联放电时，对电池组实施过流保护。本实用新型专利技术特别适合由三节以上锂离子电池串联而成的动力电池使用。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种动力锂离子电池的保护电路。
技术介绍
锂离子充电电池自20世纪90年代初正式实用化以来，在不到20年的时间里，容 量快速增加，市场迅速增长。现在正从便携产品用途扩展到电动车辆及环保蓄电等领域。动力锂离子电池还处在初期发展阶段，电池的各个技术环节还有待完善，电池管 理系统开发还是薄弱环节。随着电池在电动汽车等领域的使用，人们对电池容量的要求越 来越高，电池容量越大，可集中释放的能量越大，因此危险度更高。因此能量密度越大，安全 措施就越重要。在安全性这一重要且不可或缺的要素方面也必须达标。提高能源容量时， 开发与之相应的安全措施至关重要。锂离子电池作为动力电池使用时，例如用其作为电动自行车的驱动电池使用时， 往往需要将7-13节锂离子电池串联使用，以达到电动机所需要的电压。多节电池串联使用 时尤其是3节以上的电池串联使用时，在用充电器对其充电时，由于每节电池的品质不可 能完全一样，一旦有一节电池处于过充电状态，就可能造成锂离子从正极过度脱嵌，从而使 电极间发生短路，不仅影响电池容量、寿命，而且容易造成电池爆裂、起火等危险事故发生； 将其连接于负载时，由于每节电池的品质不本文档来自技高网...

【技术保护点】
动力锂离子电池的保护电路，其特征在于：包括过充电保护电路，所述过充电保护电路包括电池保护ＩＣ单元和串接于充放电电路中的过充电控制开关，所述电池保护ＩＣ单元包括设置在串联电池组的各单节电池正负极两端的电池保护ＩＣ芯片，沿所述串联电池组的负极端到正极端的方向，位于上游位置的一个电池保护ＩＣ芯片的充电控制用输出端子与相邻的位于下游位置的一个电池保护ＩＣ芯片的充电用控制端子连接，位于最上游位置的电池保护ＩＣ芯片的充电用控制端子与所述串联电池组的负极端连接，位于最下游位置的电池保护ＩＣ芯片的充电控制用输出端子与所述过充电控制开关的控制端连接；过放电保护电路，所述过放电保护电路包括所述电池保护ＩＣ单元和串...

【技术特征摘要】
动力锂离子电池的保护电路，其特征在于包括过充电保护电路，所述过充电保护电路包括电池保护IC单元和串接于充放电电路中的过充电控制开关，所述电池保护IC单元包括设置在串联电池组的各单节电池正负极两端的电池保护IC芯片，沿所述串联电池组的负极端到正极端的方向，位于上游位置的一个电池保护IC芯片的充电控制用输出端子与相邻的位于下游位置的一个电池保护IC芯片的充电用控制端子连接，位于最上游位置的电池保护IC芯片的充电用控制端子与所述串联电池组的负极端连接，位于最下游位置的电池保护IC芯片的充电控制用输出端子与所述过充电控制开关的控制端连接；过放电保护电路，所述过放电保护电路包括所述电池保护IC单元和串接于充放电电路中的过放电控制开关，位于上游位置的一个电池保护IC芯片的放电控制用输出端子与相邻的位于下游位置的一个电池保护IC芯片的放电用控制端子连接，位于最上游位置的电池保护IC芯片的放电用控制端子与所述串联电池组的负极端连接，位于最下游位置的电池保护IC芯片的放电控制用输出端子与所述过放电控制开关的控制端连接。2.如权利要求1所述的动力锂离子电池的保护电路，其特征在于所述过充电控制开 关包括一级过充电开关和二级过充电开关，所述一级过充电开关为第一双极晶体管，所述 二级过充电开关为第一 MOS管，所述第一 MOS管连接于所述串联电池组的负极端与所述充 放电电路输入输出端口的负极端之间，所述第一双极晶体管的基极与所述位于最下游位置 的电池保护IC芯片的充电控制用输出端子连接，所述第一双极晶体管的集电极与所述第 一 MOS管的栅极连接，所述第一双极晶体管的发射极与所述串联电池组的正极端连接。3.如权利要求2所述的动力锂离子电池的保护电路，其特征在于所述过放电控制开 关包括一级过放电开关和二级过放电开关，所述一级过放电开关为第二双极晶体管，所述 二级过放电开关为第二 MOS管，所述第二 MOS管连接于所述串联电池组的负极端与所述充 放电电路输入输出端口的负极端之间，所述第二双极晶体管的基极与位于最下游位置的电 池保护IC芯片的放电控制用输出端子连接，所述第二双极晶体管的集电极与所述第二 MOS管的栅极连接，所述第二双极晶体管的发射极与所述串联电池组的正极端连接。4.如权利要求3所述的动力锂离子电池的保护电路，其特征在于所述保护电路还包 括一个放电状态均衡电路，所述放电状态均衡电路包括所述电池保护IC单元，位于上游位置的一个电池保护IC芯片的放电控制用输出端子 与相邻的位于下游位置的一个电池保护IC芯片的放电用控制端子连接；设置于所述串联电池组的各单节电池正负极两端的自放电支路，所述自放电支路包括 一个自放电控制开关和一个分流电阻，对应于同一节单节电池，所述电池保护IC芯片的电 量均衡控制用输出端子与所述自放电控制开关的控制端连接；所述过放电控制开关，位于最下游位置的电池保护IC芯片的放...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振华，纪士洲，刘春彬，张盖西，
申请(专利权)人：山东上存能源股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]