[实用新型]锂离子电池保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电池保护装置，尤其是一种需反复充电的电动车使用的锂离子电池保护装置，具体地说是一种锂离子电池保护装置。

背景技术

目前，由于人们对环保问题认识的加深，使得电动自行车正在逐步替代摩托车，成为人们的带步工具。现阶段适合电动自行车用的电源主要有：铅酸类蓄电池、镍氢类电池、锂离子电池。锂离子电池具有工作电压高、体积小、重量轻、能量比高、循环寿命长、无记忆效应、自放电率低，可快速充电等优良性能，因此锂离子电池正在成为电动自行车用电池的理想选择。但是锂离子电池使用中需要专用的安全保护电路，否则可能会引起电池的爆炸。并且如果大量锂离子电池串联使用，还会因为电池之间差异严重影响整个电池包的使用寿命。同时，在实际应用中，这些电池往往是多个串联的，这样在充放电时会发生不均衡现象，导致某些电池容量损失，寿命较短。当一组电池中的某个单体或者几个单体损坏，电池应用客户往往无法判断是哪个电池单体发生故障，因此只能一整组电池更换，从而引起大量的浪费。因此，电池串联组中每个单体电池好坏的判断也是很必要的。同时，由于该类电池的特点，在线检测的功能也是必须的。

而在电动车电池应用中，电池的循环寿命和电池的快速充电是被关注的重点。由于电动车电池应用的特点，要求电池充电速度快，但是快速充电会引起电池组不均衡程度加深、电池寿命损失，因此怎样又快又安全的对电池充电是电动车电池研究的核心。

对此，目前尚无理想的解决方案，影响了锂离子电池的推广使用。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的锂离子电池因缺乏必要的充电保护装置而易影响寿命及安全的问题，设计一种能使锂离子电池均衡充电延长使用寿命的锂离子电池保护装置。

本实用新型的技术方案是：

一种锂离子电池保护装置，其特征是它包括：

一电池检测芯片1，该电池检测芯片1设有用于测量锂离子电池2的温度传感器、电流传感器及电压传感器，所述电池检测芯片1通过所述的温度传感器、电流传感器及电压传感器与锂离子电池2相连；

一单片机3，该单片机3的电流信号输入端和温度信号输入端直接与前述的电池检测芯片1对应的输出端相连，所述单片机3的电压信号输入端通过一电平转换电路5与电池检测芯片1的电压信号输出端相连，单片机3的输出与充电电路4的控制输入端相连，充电电路4的输出与锂离子电池2的充电接口相连。

所述的单片机3为GC1318型单片机。

所述的电池检测芯片1为带有内部寄存器的X3100型集成块。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型可以智能控制电池的状态，提高电池的使用寿命。

2、本实用新型具有以下功能：

(1)可设置的锂离子电池过充电保护电压；

(2)可设置的锂离子电池过电流保护(充电过流、放电过流)；

(3)可设置的锂离子电池过放电保护电压；

(4)可设置的过充、过放、过流保护时间；

(5)100mA的充电平衡功能；

(6)精确的电量计算、指示功能；

(7)安全的温度保护功能。

(8)具有USB接口，直接检测电池系统状态。

3、本实用新型结构简单，易于实现，同时具有体积小，集成化程度高的优点。

附图说明

图1是本实用新型的组成结构框图。

图2(a)是本实用新型的控制流程图的一部分。

图2(b)是与图2(a)相配的本实用新型的控制流程图的另一部分。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示。

一种锂离子电池保护装置，它包括电池检测芯片1(型号可为X3100)、单片机3(型号可为GC1318)和电平转换电路5(可采用教科书或设计手册上的常规电路加以实现)，电池检测芯片1设有用于测量锂离子电池2的温度传感器、电流传感器及电压传感器，所述电池检测芯片1通过所述的温度传感器、电流传感器及电压传感器与锂离子电池2相连，单片机3的电流信号输入端以及温度信号输入端直接与前述的电池检测芯片1对应的输出端相连，单片机3的电压信号输入端需经过一个常规的电平转换电路5将锂离子电池2的电压转换成单片机能识别的电压，其中的电平转换电路5可采用相关手册或教科书上的常规电路加以实现，也可采用集成块加以实现，单片机3的输出与充电电路4的控制输入端相连，充电电路4的输出与锂离子电池2的充电接口相连。