[实用新型]一种锂电池安全管理系统

权利要求书

1.一种锂电池安全管理系统，用于电池组以及其充电和放电的安全管理，其特征在于，包括：

控制管理单元；

依次串联的第一可控开关、第二可控开关和第三可控开关；

第一电流采样和第二电流采样；

所述第一可控开关一端接充电端正极，另一端经第二可控开关连接到电池组的正极，组成充电两级保护结构；

所述控制管理单元分别连接第一可控开关和第二可控开关的控制端，从而控制第一可控开关和第二可控开关开通或关断；

所述第三可控开关一端接电池组正极，另一端作为放电端正极，其控制端连接控制管理单元；

所述第一电流采样串接在充电端负极和电池组负极之间，用于采集充电电流并反馈给控制管理单元；

所述第二电流采样串接在放电端负极和电池组负极之间，用于采集放电电流并反馈给控制管理单元；

所述电池组是由多节锂电池串并联组成至少2串的锂电池组，所述电池组每一串之间还安装有温控装置而在温度过低时给电池组加热。

2.根据权利要求1所述的锂电池安全管理系统，其特征在于，所述控制管理单元包括：

控制器；

正温度系数可恢复热敏电阻F1，连接在充电端P1，充电端P1连接外部充电器，常温下，正温度系数可恢复热敏电阻F1为低阻态，保持正常充电；当充电电流大于设定值时，正温度系数可恢复热敏电阻F1温度升高，变为高阻态，断开充电回路，形成充电过流硬件保护；

充电信号监测电路，包括：电阻R101、电阻R102和三极管Q101，电阻R101、电阻R102将充电器电压分压后送入三极管Q101，当外部充电器接入时，IN_CHG端口产生中断信号唤醒控制器，控制器判断是否满足充电条件，执行下一步动作；

电压监测电路，包括：电阻R104、电阻R105、电容C102和二极管D101，电阻R104、电阻R105将充电器电压分压后送入电容C102和二极管D101以及控制器AD_CHG端口，当充电器电压在正常范围内，控制器打开第二可控开关，即MOS管Q104，否则Q104处于断开状态；

第二可控开关驱动电路，包括电阻R109、电阻R110、电阻R111和三极管Q105，电阻R109、电阻R110和三极管Q105串联在MOS管Q104的源极与电池组负极接口之间，电阻R111连接在三极管Q105的基极和控制端EN_CHG2之间，受控制端EN_CHG2控制，作为充电一级保护机制；

同理，电阻R106、电阻R107、电阻R108和三极管Q103组成第一可控开关驱动电路，第一可控开关即MOS管Q102，受控制端EN_CHG1控制，作为充电二级保护机制；

MOS管Q102、MOS管Q104形成多级串联的保护机制，只有当两者都打开时才形成充电回路。

3.根据权利要求2所述的锂电池安全管理系统，其特征在于，所述第一电流采样包括采样电阻RS1、电阻R103和电容C101，电阻R103和电容C101串联在电池组负极和充电端负极之间，采样电阻RS1两端分别连接充电端负极和电池组负极，用于采集充电回路电流并通过FB_CHG端口反馈给控制器，控制器监测充电电流大小，一旦超出正常值，就会通过EN_CHG2端口关闭MOS管Q104，形成充电过流软件保护。

4.根据权利要求2所述的锂电池安全管理系统，其特征在于，所述锂电池安全管理系统还包括电池组一级保护电路，所述电池组一级保护电路包括电池均衡电路和电池电压采集电路。

5.根据权利要求4所述的锂电池安全管理系统，其特征在于，所述电池均衡电路包括数条电阻耗能电路，所述电阻耗能电路分别连接在控制器与对应的一串电池两端，所述电阻耗能电路分别包括第一耗能电阻、耗能电路三极管、光耦、第二耗能电阻和第三耗能电阻，所述第一耗能电阻和耗能电路三极管串联在对应的一串电池两端，所述光耦、第二耗能电阻也串联在对应的一串电池两端，耗能电路三极管的基极连接在光耦和第二耗能电阻之间，所述第三耗能电阻串联在光耦的控制端与控制器的控制端之间。