[发明专利]防护电路及其方法

说明书

本申请关于一种防护电路及其方法。防护电路应用于设置有充放电电路的锂电池，防护电路包括第一预放电电路和调节电路，其中，调节电路和充放电电路的放电控制开关并联，调节电路包括串联的第二开关元件和电容组件，第一预放电电路和放电控制开关并联或者和电容组件并联，第一预放电电路包括串联的第一开关元件和第一电阻组件。其中，充放电电路的控制器控制导通或断开第一开关元件和/或第二开关元件，以对电容组件充能或经由第一电阻组件泄能。因此，可避免放电控制开关因短路电流过大而损坏的问题，且防护电路具有成本低、易于制作和操作的技术功效。

技术领域

本申请涉及保护电路领域，尤其涉及一种防护电路及其方法。

背景技术

随着科技的发展，锂电池的应用愈加广泛。锂电池发生短路时，锂电池内部的电池组会发生反电动势，在高功率电池组的内阻越来越小的情形下，短路电流随之越来越大，足以损害电池组并发生危险，因此，基于稳定和安全方面的考量，必需为锂电池加上防护机制以避免危险。

随着锂电池在高功率产品的应用越来越多，而高功率锂电池发生短路时所产生的短路电流可高达1000至5000安培，因此，现有技术是使用大功率开关元件作为放电控制开关，在高功率锂电池发生短路的瞬间，透过断开放电控制开关的方式来避免高功率锂电池的电池组受损；然而，因高功率锂电池的短路电流很大，存在大功率开关元件仍然容易因为短路电流过大造成损坏而失效的问题。此外，现有技术还存在因大功率开关元件不易取得所导致成本高昂的问题。

有鉴于此，有相关业者提出一种将多个开关元件并联连接放电控制开关的防护电路，在高功率锂电池发生短路的瞬间，除了断开放电控制开关，还可借由和放电控制开关并联的所述开关元件进行分流，以解决短路电流很大所造成放电控制开关易于损坏的问题。但是，和放电控制开关并联的开关元件的数量越多，使得防护电路存在成本越高、体积越大，且所述开关元件的一致性控制难度越大的问题。

综上所述，可知现有技术中长期以来一直存在因使用多个开关元件并联连接放电控制开关造成防护电路的制作成本高、体积越大且所述开关元件的一致性控制具有难度的问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。

发明内容

本申请实施例提供一种防护电路及其方法，解决现有技术中长期以来一直存在因使用多个开关元件并联连接放电控制开关造成防护电路的制作成本高、体积越大且所述开关元件的一致性控制具有难度的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

在一实施例中，提供一种防护电路，应用于设置有充放电电路的锂电池，充放电电路包括放电控制开关、充电控制开关和控制器。防护电路包括：第一预放电电路和调节电路。其中，调节电路和放电控制开关并联，且包括串联的第二开关元件和电容组件；第一预放电电路和放电控制开关并联或者和电容组件并联，且包括串联的第一开关元件和第一电阻组件。其中，控制器用于控制导通或断开第一开关元件和/或第二开关元件，以对电容组件充能或经由第一电阻组件泄能。

在另一实施例中，提供一种防护方法，应用于设置有防护电路和充放电电路的锂电池，其中，充放电电路包括放电控制开关、充电控制开关和控制器，防护电路包括第一预放电电路和调节电路，调节电路和放电控制开关并联，调节电路包括串联的第二开关元件和电容组件；第一预放电电路和放电控制开关并联或者和电容组件并联，第一预放电电路包括串联的第一开关元件和第一电阻组件。所述防护方法包括步骤：在锂电池放电后发生短路事件时，控制器断开放电控制开关，并导通第二开关元件，经由调节电路让电容组件吸收锂电池所产生的反电动势的能量。

在一实施例中，在锂电池欲进行正常放电运作时，防护方法还包括步骤：在锂电池放电前，控制器导通第一开关元件，以使锂电池通过第一电阻组件进行预放电；在锂电池放电前且导通第一开关元件后，控制器导通第二开关元件，以通过第一电阻组件泄放电容组件的能量；以及在锂电池放电前且导通第一开关元件后一默认时间内，控制器断开所述第一开关元件并导通放电控制开关，以使锂电池对负载放电。