【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池保护，具体为一种防止过充的锂电池保护系统。
技术介绍
1、随着科技的发展，锂电池因其高能量密度、长循环寿命和环保等优点，被广泛应用于各种电子设备中。然而，锂电池在使用过程中，如果出现过充现象，可能会导致电池内部的化学反应速度加快，产生大量的热量，使得电池温度迅速升高，引发热失控现象，甚至可能导致电池破裂、燃烧甚至爆炸。此外，过充还可能引发电解液中的溶剂分解，产生大量的氢气、氧气等易燃气体，导致电池内部压力升高，进一步加剧电池的热失控和爆炸风险。
2、为了解决锂电池过充的问题，现有的技术主要是通过在电池内部设置保护电路，当电池电压达到一定阈值时，保护电路会自动切断充电电流，防止电池过充。
3、尽管现有的技术在一定程度上解决了锂电池过充的问题，但仍存在一些问题和缺点。现有大多数锂电池一直潜藏着爆炸的危险，在锂电池过充、过放或内部短路时易导致工作电流过大，电池内部温度逐渐升高；或者在使用过程中发生碰撞或挤压现象，这都会发生爆炸存在安全隐患。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种防止过充的锂电池保护系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种防止过充的锂电池保护系统，包括：电池模组、开关单元、逻辑控制电路和状态检测电路，所述开关单元连接在电池模组的充电通路中，所述开关单元一端连接充电电路，所述状态检测电路包括连接的电压监控模块、电流监控模块与温度监控模块，用于检测电池模组的状态，
3、优选的，所述状态检测电路包括并联接通在电池模组上的电压监控模块与电流监控模块；
4、优选的，所述电压监控模块为高精度的电压传感器，实时监测电池模组的电压水平，当电池模组在充电过程中，电池模组的电压逐渐上升并接近预设的过充阈值，电压监控模块会立即发出过充状态信号，逻辑控制电路接收信号后控制开关单元关闭，切断充电电路停止充电过程，当电池模组在放电过程中电压降低到预设的欠充阈值以下，电压监控模块会自动识别这一状态，并发出欠充状态信号，逻辑控制电路接收信号后控制开关单元开启，闭合充电电路恢复充电；
5、优选的，所述电流监控模块为高精度的电流传感器，实时监测电池模组的充电电流数据，电流监控模块将采集的充电电流数据与预设的安全阈值进行比较，当检测到充电电流超过安全阈值上限时，逻辑控制电路发出控制信号关闭开关单元切断充电电路，当检测到充电电流在预设的安全阈值之内时，逻辑控制电路发出控制信号开启开关单元维持充电状态，当电池模组的电量水平充满时，充电电流降低到安全阈值下限以下时，逻辑控制电路发出控制信号关闭开关单元停止主动充电。
6、优选的，所述状态检测电路还包括连接在电池模组上的温度监控模块，所述温度监控模块包括插入电池模组中的温度传感器，温度传感器实时测量电池模组的内部温度，传感器响应电池模组的温度变化，将温度数据转换为电信号，温度监控模块预设有温度阈值，温度阈值包括高温阈值与低温阈值，当电池模组的温度达到或超过高温阈值或者低于低温阈值时，温度监控模块发出信号给逻辑控制电路，逻辑控制电路发出控制信号关闭开关单元切断充电电路，当电池模组温度恢复到温度阈值之间时，温度监控模块重新发出信号给逻辑控制电路，逻辑控制电路发出控制信号开启开关单元恢复充电电路。
7、优选的，所述电池模组壳体上设置有防爆装置，所述防爆装置包括设置在电池模组内部的安全阀与设置在电池模组外侧的防爆网，电池模组的上下侧固定安装有导热硅胶片，所述导热硅胶片的形状与电池模组上下端面相同并紧贴电池模组的上下端面设置，所述电池模组的最外部四周设置有包裹的金属外壳。
8、优选的，所述安全阀基于压力传感器作用，压力传感器实时监测电池模组内部的压力变化，所述安全阀预先设置有爆破值，当电池模组内部压力超过安全阀设定的爆破值时，压力传感器发出信号给安全阀，安全阀接收信号后打开排气口，释放电池模组内部过高的压力，在释放过高压力后，电池模组内部的压力会逐渐降低至正常范围，压力传感器监测的压力回落至爆破值以下，安全阀自动关闭排气口。
9、优选的，所述金属外壳的其中一侧设置有安装孔，所述安装孔内固定设置有散热扇，所述金属外壳相对设置散热扇的一侧端面贯穿设置有通气槽。
10、优选的，所述散热扇设置有电磁开关，所述散热扇电性连接温度监控模块，当温度监控模块还预设有散热扇开关的温度上下限，以决定散热扇何时启动和停止；当电池模组温度超过上限值时，温度监控模块发射信号给电磁阀启动散热扇以降低电池模组温度，当电池模组温度达到或低于温度下限值时温度监控模块发射信号给电磁阀关闭散热扇以节省能源。
11、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术设置状态检测电路实时监测电池模组状态，通过监控电流、电压、温度，多方检测充电状态，一旦检测到电池将过充，即刻逻辑控制电路就会关闭开关单元关闭充电电路，避免电池模组内部化学反应速度的加快，防止电池内部压力升高、电解液分解产生气体，进而引发电池膨胀、漏液甚至爆炸等问题；本专利技术的电池模组设置有散热机构，散热扇在电池模组发热时运行，金属外壳一端设置有通气槽，使空气在电池模组与金属外壳的间隙间加速流通，带走高热量，同时电池模组上下端设置有导热硅胶片，也提升电池模组的热量导出；本专利技术在电池模组外部设置防爆网，在电池无法避免产生爆炸时，通过防爆网对电池模组进行防护，避免爆炸导致出现的炸屑由于过高的冲击力损坏外部其他零件，造成更大损失。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种防止过充的锂电池保护系统，其特征在于：电池模组(1)、开关单元(7)、逻辑控制电路(10)和状态检测电路(9)，所述开关单元(7)连接在电池模组(1)的充电通路中，所述开关单元(7)一端连接充电电路(8)，所述状态检测电路(9)包括连接的电压监控模块(91)、电流监控模块(92)与温度监控模块(93)，用于检测电池模组(1)的状态，并产生状态信号，该状态信号用于指示电池模组(1)的状态，所述逻辑控制电路(10)接受来自状态检测电路(9)的状态信号，并根据状态信号控制开关单元(7)从而启闭充电电路(8)。
2.根据权利要求1所述的一种防止过充的锂电池保护系统，其特征在于：所述状态检测电路(9)包括并联接通在电池模组(1)上的电压监控模块(91)与电流监控模块(92)。
3.根据权利要求2所述的一种防止过充的锂电池保护系统，其特征在于：所述电压监控模块(91)为高精度的电压传感器，实时监测电池模组(1)的电压水平，当电池模组(1)在充电过程中，电池模组(1)的电压逐渐上升并接近预设的过充阈值，电压监控模块(91)会立即发出过充状态信号，逻辑控制电路(1
4.根据权利要求2所述的一种防止过充的锂电池保护系统，其特征在于：所述电流监控模块(92)为高精度的电流传感器，实时监测电池模组(1)的充电电流数据，电流监控模块(92)将采集的充电电流数据与预设的安全阈值进行比较，当检测到充电电流超过安全阈值上限时，逻辑控制电路(10)发出控制信号关闭开关单元(7)切断充电电路(8)，当检测到充电电流在预设的安全阈值之内时，逻辑控制电路(10)发出控制信号开启开关单元(7)维持充电状态，当电池模组(1)的电量水平充满时，充电电流降低到安全阈值下限以下时，逻辑控制电路(10)发出控制信号关闭开关单元(7)停止主动充电。
5.根据权利要求2所述的一种防止过充的锂电池保护系统，其特征在于：所述状态检测电路(9)还包括连接在电池模组(1)上的温度监控模块(93)，所述温度监控模块(93)包括插入电池模组(1)中的温度传感器，温度传感器实时测量电池模组(1)的内部温度，传感器响应电池模组(1)的温度变化，将温度数据转换为电信号，温度监控模块(93)预设有温度阈值，温度阈值包括高温阈值与低温阈值，当电池模组(1)的温度达到或超过高温阈值或者低于低温阈值时，温度监控模块(93)发出信号给逻辑控制电路(10)，逻辑控制电路(10)发出控制信号关闭开关单元(7)切断充电电路(8)，当电池模组(1)温度恢复到温度阈值之间时，温度监控模块(93)重新发出信号给逻辑控制电路(10)，逻辑控制电路(10)发出控制信号开启开关单元(7)恢复充电电路(8)。
6.根据权利要求1所述的一种防止过充的锂电池保护系统，其特征在于：所述电池模组(1)壳体上设置有防爆装置，所述防爆装置包括设置在电池模组(1)内部的安全阀(3)与设置在电池模组(1)外侧的防爆网(2)，电池模组(1)的上下侧固定安装有导热硅胶片(4)，所述导热硅胶片(4)的形状与电池模组(1)上下端面相同并紧贴电池模组(1)的上下端面设置，所述电池模组(1)的最外部四周设置有包裹的金属外壳(5)。
7.根据权利要求6所述的一种防止过充的锂电池保护系统，其特征在于：所述安全阀(3)基于压力传感器作用，压力传感器实时监测电池模组(1)内部的压力变化，所述安全阀(3)预先设置有爆破值，当电池模组(1)内部压力超过安全阀(3)设定的爆破值时，压力传感器发出信号给安全阀(3)，安全阀(3)接收信号后打开排气口，释放电池模组(1)内部过高的压力，在释放过高压力后，电池模组(1)内部的压力会逐渐降低至正常范围，压力传感器监测的压力回落至爆破值以下，安全阀(3)自动关闭排气口。
8.根据权利要求6所述的一种防止过充的锂电池保护系统，其特征在于：所述金属外壳(5)的其中一侧设置有安装孔(51)，所述安装孔(51)内固定设置有散热扇(6)，所述金属外壳(5)相对设置散热扇(6)的一侧端面贯穿设置有通气槽(52)。
9.根据权利要求8所述的一种防止过充的锂电池保护系统，其特征在于：所述散热扇(6)设置有电磁开关，所述散热扇(6)电性连接温度监控模块(93)，当温度监控模块(93)还预设有散热扇(6)开关的温度上下限，以决定散热扇(6)何时启动和停止；当电池模组(1)温度...
【技术特征摘要】
1.一种防止过充的锂电池保护系统，其特征在于：电池模组(1)、开关单元(7)、逻辑控制电路(10)和状态检测电路(9)，所述开关单元(7)连接在电池模组(1)的充电通路中，所述开关单元(7)一端连接充电电路(8)，所述状态检测电路(9)包括连接的电压监控模块(91)、电流监控模块(92)与温度监控模块(93)，用于检测电池模组(1)的状态，并产生状态信号，该状态信号用于指示电池模组(1)的状态，所述逻辑控制电路(10)接受来自状态检测电路(9)的状态信号，并根据状态信号控制开关单元(7)从而启闭充电电路(8)。
2.根据权利要求1所述的一种防止过充的锂电池保护系统，其特征在于：所述状态检测电路(9)包括并联接通在电池模组(1)上的电压监控模块(91)与电流监控模块(92)。
3.根据权利要求2所述的一种防止过充的锂电池保护系统，其特征在于：所述电压监控模块(91)为高精度的电压传感器，实时监测电池模组(1)的电压水平，当电池模组(1)在充电过程中，电池模组(1)的电压逐渐上升并接近预设的过充阈值，电压监控模块(91)会立即发出过充状态信号，逻辑控制电路(10)接收信号后控制开关单元(7)关闭，切断充电电路(8)停止充电过程，当电池模组(1)在放电过程中电压降低到预设的欠充阈值以下，电压监控模块(91)会自动识别这一状态，并发出欠充状态信号，逻辑控制电路(10)接收信号后控制开关单元(7)开启，闭合充电电路(8)恢复充电。
4.根据权利要求2所述的一种防止过充的锂电池保护系统，其特征在于：所述电流监控模块(92)为高精度的电流传感器，实时监测电池模组(1)的充电电流数据，电流监控模块(92)将采集的充电电流数据与预设的安全阈值进行比较，当检测到充电电流超过安全阈值上限时，逻辑控制电路(10)发出控制信号关闭开关单元(7)切断充电电路(8)，当检测到充电电流在预设的安全阈值之内时，逻辑控制电路(10)发出控制信号开启开关单元(7)维持充电状态，当电池模组(1)的电量水平充满时，充电电流降低到安全阈值下限以下时，逻辑控制电路(10)发出控制信号关闭开关单元(7)停止主动充电。
5.根据权利要求2所述的一种防止过充的锂电池保护系统，其特征在于：所述状态检测电路(9)还包括连接在电池模组(1)上的温度监控模块(93)，所述温度监控模块(93)包括插入电池模组(1)中的温度传感器，温度传感器实时测量电池模组(1)的内部温度，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李耀华，朱美露，
申请(专利权)人：广东金宏电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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