[实用新型]一种锂离子电池保护装置及其应用装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池保护装置及其应用装置。

【背景技术】

目前动力锂离子电池已开始广泛应用于移动电动机车、不间断电源等领域，在这些领域中一般要求蓄电池电压较高、容量较大，所以动力锂离子电池大多采用多节串并联的方式。

电池组在充放电过程中有可能会出现过充、过放、过流或短路等情形，因此在实际使用过程中，一般需要其配置一定的保护电路。目前，一般对这些串并联的电池组配锂电池保护电路，这种保护电路有过充、过放、过流、短路、均衡等功能，能对每一颗电池进行保护。当电池组中有任意一颗电池发生过充或过放时，电池保护电路就会控制充放电开关管切断整个回路。

但是，在上述电池保护电路中，如果当有任意一颗电池发生过充或过放等故障，控制充放电的开关管便会打开从而切断整个回路，这将可能导致较为频繁的断电，影响被供电设备的正常工作。其次，在电源管理系统里一般也具有过充、过放、过流和短路保护功能，电池管理系统的保护与电池保护电路的保护发生重复，而且这两种保护没有先后顺序的控制，容易造成动作混乱。此外，由于上述电池保护电路没有共同的接地端，因此电池组的电池之间不能进行串联，达不到更高的电压。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种锂离子电池保护装置及其应用装置，以达到有效保证电池一致性的目的。

为达到上述目的，本实用新型提出以下的技术方案：

一种锂离子电池保护装置，包括电池组，还包括中央管理单元、与所述电池组中电池数量对应的均衡电阻和均衡控制开关管，所述中央管理单元通过管脚与电池组的每一颗电池正极相连，采集电池的电压信号，所述中央管理单元还与均衡控制开关相连，传递控制信号控制均衡控制开关的开/关；所述均衡控制开关的一端通过均衡电阻与电池正极相连，另一端与所述电池的负极相连。

其中，所述中央管理单元为锂离子电池管理芯片或单片机。

其中，所述均衡电阻为可变电阻。

其中，所述均衡控制开关为金属氧化物半导体场效晶体管。

其中，所述中央管理单元的控制管脚与均衡控制开关的栅极相连接，传递控制信号控制均衡控制开关的开/关；所述均衡控制开关的漏极与均衡电阻的一端相连接，所述均衡电阻的另一端与电池的正极相连接；所述均衡控制开关的源极与电池的负极相连接；所述电池组中最后一个电池接地。

其中，所述均衡控制开关为三极管。

一种锂离子电池保护装置的应用装置，包括至少串联连接的两个所述锂离子电池保护装置，所述锂离子电池保护装置包括电池组、中央管理单元、与所述电池组中电池数量对应的均衡电阻和均衡控制开关管，所述中央管理单元通过管脚与电池组的每一颗电池正极相连，采集电池的电压信号，所述中央管理单元还与均衡控制开关相连，传递控制信号控制均衡控制开关的开/关；所述均衡控制开关的一端通过均衡电阻与电池正极相连，另一端与所述电池的负极相连。

其中，所述均衡控制开关为金属氧化物半导体场效晶体管。

其中，所述中央管理单元的控制管脚与均衡控制开关的栅极相连接，传递控制信号控制均衡控制开关的开/关；所述均衡控制开关的漏极与均衡电阻的一端相连接，所述均衡电阻的另一端与电池的正极相连接；所述均衡控制开关的源极与电池的负极相连接；所述电池组中最后一个电池接地；

每个电池保护装置最后一个电池与相邻电池保护装置的第一个电池相连接。

从以上技术方案可以看出，本实用新型的锂离子电池保护装置包括锂离子电池组和均衡电路，用均衡电路取代以前的保护电路，省去过充、过放、过流、短路的保护功能，避免与电源管理系统的保护功能重复，并且有效的保证了电池的一致性。此外，由于电池保护装置与电池保护装置之间可以任意串并联，可以在不影响均衡效果的情况下通过电池保护装置之间相互串联连接，提高整个电池组的输出电压。

【附图说明】

图1为本实用新型锂离子电池保护装置的电路图；

图2为本实用新型两个锂离子电池保护装置串联的电路图。

【具体实施方式】

下面结合具体的实施例对本实用新型的技术方案进行详细描述。

如图1所示，本实用新型的锂离子电池保护装置中包括电池组、中央管理单元、均衡电阻R1、R2、R3、Rn以及均衡控制开关管Q1、Q2、Q3、Qn，中央管理单元的信号采集管脚、开关控制管脚以及均衡电阻和均衡控制开关的数量与电池组中电池的数量相同，其连接关系为：