一種鋰電池大電流充放電二次保護裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋰電池大電流充放電二次保護裝置，包括：用于提供負荷電流的鋰電池組；用于控制鋰電池組充放電并對鋰電池組進行一次保護的電池管理單元，其電性連接于鋰電池組；用于采集鋰電池組電壓的二次保護控制單元，其電性連接于鋰電池組；用于對鋰電池組進行二次保護并受控于二次保護控制單元的保護電路，其電性連接于二次保護控制單元；保護電路包括三極管及繼電器，三極管電性連接于二次保護控制單元，繼電器電性連接于三極管。實施本實用新型的有益效果是：二次保護控制單元檢測到過電壓輸出一個高電平打開三極管使繼電器線圈通電閉合動作切斷主回路并通過繼電器常開自鎖來達到啟動二次保護電池，提高鋰電池二次保護的安全系數。
【專利說明】
一種鋰電池大電流充放電二次保護裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及鋰電池控制技術領域，更具體地說，涉及一種鋰電池大電流充放電二次保護裝置。
【背景技術】
[0002]鋰電池在使用過程中，如過充將造成電池起火甚至爆炸，特別是組裝成的大電流充放電池組如發生起火或爆炸，會引起造成人員傷害及設備損壞。現有技術的鋰電池采用在鋰電池本體外加裝保險絲做二次保護，但是負荷電流由于電流過大，難以實現保險絲對負荷電流進行二次保護，極易造成鋰電池發生爆炸事故，安全系數低。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術負荷電流由于電流過大，難以實現保險絲對負荷電流進行二次保護，極易造成鋰電池發生爆炸事故，安全系數低的缺陷，提供一種鋰電池大電流充放電二次保護裝置。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種鋰電池大電流充放電二次保護裝置，包括:
[0005]用于提供負荷電流的鋰電池組；
[0006]用于控制所述鋰電池組充放電并對所述鋰電池組進行一次保護的電池管理單元，其電性連接于所述鋰電池組；
[0007]用于采集所述鋰電池組電壓的二次保護控制單元，其電性連接于所述鋰電池組；
[0008]用于對所述鋰電池組進行二次保護并受控于所述二次保護控制單元的保護電路，其電性連接于所述二次保護控制單元;所述保護電路包括三極管及繼電器，所述三極管電性連接于所述二次保護控制單元，所述繼電器電性連接于所述三極管。
[0009]在本實用新型所述的鋰電池大電流充放電二次保護裝置中，還包括:
[0010]用于控制所述鋰電池組放電的放電控制開關，其電性連接于所述電池管理單元及所述鋰電池組的負極；
[0011]用于控制所述鋰電池組充電的充電控制開關，其電性連接于所述電池管理單元、所述繼電器及所述放電控制開關。
[0012]在本實用新型所述的鋰電池大電流充放電二次保護裝置中，所述繼電器包括繼電器線圈和繼電器開關；
[0013]所述二次保護控制單元連接于所述三極管的基極，所述三極管的集電極分別連接所述繼電器線圈的一端和繼電器開關的常開觸點，所述繼電器開關的公共觸點連接所述充電控制開關，所述繼電器開關的常閉觸點連接于所述鋰電池組的放電負極。
[0014]在本實用新型所述的鋰電池大電流充放電二次保護裝置中，還包括:
[0015]保護電阻，其電性連接于所述繼電器線圈的另一端。
[0016]實施本實用新型的一種鋰電池大電流充放電二次保護裝置，具有以下有益效果:當電池管理單元一次保護失效時，二次保護控制單元檢測到過電壓，因而輸出一個高電平以打開三極管，使繼電器線圈通電并做閉合動作，切斷主回路，通過繼電器常開自鎖來達到啟動二次保護電池，提高了鋰電池二次保護的安全系數。
【附圖說明】
[0017]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0018]圖1是本實用新型一種鋰電池大電流充放電二次保護裝置的電路框圖。
【具體實施方式】
[0019]為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0020]本實用新型提供的一種鋰電池大電流充放電二次保護裝置100，其目的在于，實現鋰電池組I二次保護。當電池管理單元2—次保護失效時，二次保護控制單元3檢測到過電壓，因而輸出一個高電平以打開三極管41，使繼電器線圈421通電并做閉合動作，切斷主回路，通過繼電器42常開自鎖來達到啟動二次保護電池，提高了鋰電池二次保護的安全系數。[0021 ] 參見圖1，圖1是本實用新型一種鋰電池大電流充放電二次保護裝置100的電路框圖，該鋰電池大電流充放電二次保護裝置100包括:
[0022]用于提供負荷電流的鋰電池組I;負荷電流指的是設備正常運行(即帶負荷時)的情況下，負載所吸收的電流。負荷電流也叫大電流。
[0023]用于控制所述鋰電池組I充放電并對所述鋰電池組I進行一次保護的電池管理單元2，其電性連接于所述鋰電池組I;電池管理單元2可以為電池管理系統，電池管理系統主要功能包括:電池物理參數實時監測；電池狀態估計;在線診斷與預警；充、放電與預充控制;均衡管理和熱管理等。二次電池存在下面的一些缺點，如存儲能量少、壽命短、串并聯使用問題、使用安全性、電池電量估算困難等。電池的性能是很復雜的，不同類型的電池特性亦相差很大。電池管理系統(BMS)主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監控電池的狀態。
[0024]用于采集所述鋰電池組I電壓的二次保護控制單元3，其電性連接于所述鋰電池組I;該二次保護控制單元3主要用來控制保護電路4。
[0025]用于對所述鋰電池組I進行二次保護并受控于所述二次保護控制單元3的保護電路4，其電性連接于所述二次保護控制單元3;所述保護電路4包括三極管41及繼電器42，所述三極管41電性連接于所述二次保護控制單元3，所述繼電器42電性連接于所述三極管41。該三極管41的型號優選為2N3904。所述繼電器42包括繼電器線圈421和繼電器開關422;所述二次保護控制單元3連接于所述三極管41的基極，所述三極管41的集電極分別連接所述繼電器線圈421的一端和繼電器開關422的常開觸點，所述繼電器開關422的公共觸點連接所述充電控制開關6，所述繼電器開關422的常閉觸點連接于所述鋰電池組I的放電負極。
[0026]進一步的，該鋰電池大電流充放電二次保護裝置100還包括:
[0027]用于控制所述鋰電池組I放電的放電控制開關5，其電性連接于所述電池管理單元2及所述鋰電池組I的負極;通常，放電控制開關5在打開的情況下可實現鋰電池組I的放電功能。
[0028]用于控制所述鋰電池組I充電的充電控制開關6，其電性連接于所述電池管理單元
2、所述繼電器42及所述放電控制開關5。充電控制開關6在打開的情況下可實現鋰電池組I的充電功能。
[0029]保護電阻7，其電性連接于所述繼電器線圈421的另一端，保護電阻7還連接至VCC(電路供電電源)。
[0030]特別地，該鋰電池大電流充放電二次保護裝置100對于多節負荷電流充放電的鋰電池組I均適用。
[0031]此外，繼電器開關422的常閉觸點連接放電負極P-，放電負極P-與鋰電池組I之間還連接有放電控制開關5機充電控制開關6，鋰電池組I的正極直接連接至放電正極P+。
[0032]現有技術一般采用熔斷保險絲作為電池的二次保護電路4，但是負荷電流過大而導致熔斷保險絲的保護功能變差，而且用于負荷電流的熔斷保險絲成本較高，難以普及。本實用新型的鋰電池大電流充放電二次保護裝置100相較于現有技術，其采用繼電器42作為二次保護電路4，有效地解決了現有技術中采用熔斷保險絲作為二次保護的缺陷，當電池管理單元2—次保護失效時，二次保護控制單元3檢測到過電壓，因而輸出一個高電平以打開三極管41，使繼電器線圈421通電并做閉合動作，切斷主回路，通過繼電器42常開自鎖來達到啟動二次保護電池，提高了鋰電池二次保護的安全系數。該鋰電池大電流充放電電池二次保護控制方案主要應用于:電動工具、啟動電源、EV(EleCtron-Volt)電動汽車等等。
[0033]上面結合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護之內。
【主權項】
1.一種鋰電池大電流充放電二次保護裝置，其特征在于，包括: 用于提供負荷電流的鋰電池組； 用于控制所述鋰電池組充放電并對所述鋰電池組進行一次保護的電池管理單元，其電性連接于所述鋰電池組； 用于采集所述鋰電池組電壓的二次保護控制單元，其電性連接于所述鋰電池組； 用于對所述鋰電池組進行二次保護并受控于所述二次保護控制單元的保護電路，其電性連接于所述二次保護控制單元;所述保護電路包括三極管及繼電器，所述三極管電性連接于所述二次保護控制單元，所述繼電器電性連接于所述三極管。2.根據權利要求1所述的鋰電池大電流充放電二次保護裝置，其特征在于，還包括: 用于控制所述鋰電池組放電的放電控制開關，其電性連接于所述電池管理單元及所述鋰電池組的負極； 用于控制所述鋰電池組充電的充電控制開關，其電性連接于所述電池管理單元、所述繼電器及所述放電控制開關。3.根據權利要求2所述的鋰電池大電流充放電二次保護裝置，其特征在于，所述繼電器包括繼電器線圈和繼電器開關； 所述二次保護控制單元連接于所述三極管的基極，所述三極管的集電極分別連接所述繼電器線圈的一端和繼電器開關的常開觸點，所述繼電器開關的公共觸點連接所述充電控制開關，所述繼電器開關的常閉觸點連接于所述鋰電池組的放電負極。4.根據權利要求3所述的鋰電池大電流充放電二次保護裝置，其特征在于，還包括: 保護電阻，其電性連接于所述繼電器線圈的另一端。
【文檔編號】H02H7/18GK205489482SQ201620114326
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月4日
【發明人】謝銳, 許錦蘋, 張文斌
【申請人】深圳市銳創新科技有限公司