[实用新型]一种串数可调的锂离子电池保护板

说明书

本实用新型涉及一种串数可调的锂离子电池保护板，属于锂离子电池保护与应用领域。该保护板由内部控制和测量电路结合外部的电流传感器、高温传感器、低温传感器、充电控制电路、放电控制电路、均衡电路和状态指示电路完成对锂离子电池组的保护、均衡和状态指示；控制和测量电路由短路测量及保护电路、过流测量及保护电路、过压测量及保护电路、欠压测量及保护电路、过温测量及保护电路、低温测量及保护电路、状态指示电路、均衡电路和微控制器组成。本实用新型解决了多种不同正极和负极材料的锂离子电池的保护问题，具有故障指示、大电流均衡、高低温保护和常用的过压、欠压、过流和短路保护功能，同时具有与外部控制器的通信接口和电源供电端口。

技术领域

本实用新型属于锂离子电池保护与应用领域，涉及一种具有锂离子高低温保护、大电流均衡技术、过流、短路、过压和欠压等保护功能并带有故障指示功能，能适应多种材质的锂离子电池保护板。

背景技术

随着科技进步和节能环保的迫切需求，新能源技术逐渐受到越来越多的重视。锂离子电池作为重要的二次电池，为电动汽车和便携式设备提供便捷和足够的能源供应，具有无可比拟的优点。

但是锂离子电池的物理特性决定了它在使用过程中对电压、电流及温度等参数要求比较严格。使用过程中的过压、欠压、高温和低温充电、过流及短路等现象，都会对锂离子电池造成一定程度损坏。锂离子电池保护板使锂离子电池在使用过程中保持良好一致性和性能，能有效保护锂离子电池并延长其使用寿命。但是目前主要的锂离子电池保护板存在以下缺点：(1)均衡电流太小，对大容量电池均衡速度慢；(2)不具备故障状态指示功能，使用中不能判定故障所在；(3)不具备低温充电保护功能，造成低温充电损坏；(4)保护参数不容易修改，不能适用于多种类型锂离子电池。

因此，针对上述缺陷，亟需一种新型的锂离子电池保护板，能够提升锂离子电池保护功能。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种串数可调的锂离子电池保护板，解决了保护板可适应三元、磷酸铁锂、锰酸锂和钴酸锂等多种正负极材料锂离子电池的应用问题，具有故障指示、大电流均衡、高低温保护和常用过压、欠压、过流和短路保护功能，同时具有与外部控制器的通信接口和电源供电端口电压为5V和3.3V。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种串数可调且适用于多种类型锂离子电池的保护板，其内部由控制和测量电路(1)组成，结合外部的电流传感器(12)、高温传感器(11)、低温传感器(10)、充电控制电路(9)和放电控制电路(8)完成对电池组的保护、均衡和状态指示；所述控制和测量电路(1)由短路测量及保护电路(2)、过流测量及保护电路(3)、过压测量及保护电路(4)、欠压测量及保护电路(5)、过温测量及保护电路(6)、低温测量及保护电路(7)和微控制器(23)组成；

所述短路测量及保护电路(2)和过流测量及保护电路(3)输入端分别与电流传感器(12)连接，用于测量电池的充电和放电电流；所述短路测量及保护电路(2)和过流测量及保护电路(3)输出端与微控制器(23)输入端连接，使用微控制器对电流传感器(12)进行电流值采样和充放电控制；

所述过压测量及保护电路(4)和欠压测量及保护电路(5)用于测量电池的电压，它们的输出端与微控制器(23)输入端连接，使用微控制器对电池电压值进行采样；

所述过温测量及保护电路(6)输入端与高温传感器(11)连接，所述低温测量及保护电路(5)输入端与低温传感器(10)连接，用于测量电池组当前的温度值；所述过温测量及保护电路(6)和低温测量及保护电路(7)的输出端与微控制器(23)输入端连接，使用微控制器对温度传感器的电压值进行采样和充放电控制；

所述微控制器(23)输出端分别与充电控制电路(9)和放电控制电路(8)连接，根据预设值判断并决定电池组中的电池的状态，决定电池组是否继续充电或放电。