[發(fā)明專利]電池保護(hù)方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710166052.6
• 申請日: 2007-10-30
• 公開（公告）號: CN101425678A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何龍;馮衛(wèi);周軍;閭建晶
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18;H02J7/00;G01R31/36
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;徐 嫻

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池保護(hù)方法和系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

鋰電池由于具有體積小、能量密度高、循環(huán)壽命高、自放電率低和無記憶效應(yīng)等特點(diǎn)，越來越廣泛地作為主要電源應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、電動車等產(chǎn)品中。由于鋰離子電池的化學(xué)特性，在正常使用過程中，其內(nèi)部進(jìn)行電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)正反應(yīng)，但在某些異常狀況下，尤其是充放電過程中的過充電、過放電和過電流等，將會導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)副反應(yīng)，該副反應(yīng)加劇后，會嚴(yán)重影響電池的性能和使用壽命，并可能產(chǎn)生大量氣體，使電池內(nèi)部壓力迅速增大后進(jìn)而引起爆炸引發(fā)安全問題。因而鋰電池都需要保護(hù)電路，用于對電池的充放電狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并在異常狀況下及時關(guān)斷充放電回路，防止對電池的損害，降低電池的爆炸發(fā)生概率，提高電池的安全性能。?

圖1是電池通用保護(hù)電路的示意圖。該電路由控制IC、充電MOS管107和放電MOS管106外加一些阻容元件構(gòu)成。充電MOS管V2和放電MOS管V1在電路中起開關(guān)作用，分別控制著充電回路與放電回路的導(dǎo)通與關(guān)斷。控制IC負(fù)責(zé)監(jiān)控電池電壓和電路電流，控制IC具有電池電壓端、公共接地端、過流檢測端101、充電控制端102以及放電控制端103；其中充電控制端102和放電控制端103分別與充電MOS管105和放電MOS管104的柵極相連接；過流檢測端101的電位V_M與電池負(fù)極端電位V_B-的差值即為兩個MOS管上的電壓值。正常狀態(tài)下，電路中控制IC的充電控制端102和放電控制端103分別輸出的信號Co和Do都為高電平，則兩個MOS管均導(dǎo)通，電池可以自由地進(jìn)行充電和放電；過充電狀態(tài)下，充電控制端102的輸出信號Co由高電平變?yōu)榈碗娖剑钩潆奙OS管105由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷充電回路；過放電狀態(tài)下，放電控制端103的輸出Do由高電平變?yōu)榈碗娖剑狗烹奙OS管104由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷放電回路；過電流狀態(tài)下，即回路電流大到使V_M大于一閾值時，Do由高電平轉(zhuǎn)為低電平，使放電MOS管104由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷放電回路，使回路中電流為零，起到過電流保護(hù)的作用；外部短路保護(hù)與過電流保護(hù)的工作原理類似。

圖1所示的電池通用保護(hù)電路能夠?qū)︿囯姵氐倪^充電、過放電、過電流及外部短路等異常狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)，提高電池的使用壽命及安全性能。目前也有很多對于圖1所示電路進(jìn)行改進(jìn)的技術(shù)方案，如中國專利CN2426215Y、CN1444320A等，這些方案能更好地保護(hù)電池，但目前開發(fā)的所有保護(hù)電路都只是針對電池外部因素引起的異常情況下的保護(hù)，對于電池內(nèi)部出現(xiàn)異常狀況而引發(fā)的危險情況沒有與之對應(yīng)的行之有效的保護(hù)方案，而鑒于鋰電池爆炸大多是在充電過程中發(fā)生的，發(fā)生的原因主要是熱量的迅速積累且散發(fā)不及時，倘若檢測到電池內(nèi)部出現(xiàn)異常(如短路)后，立刻切斷充電回路，將對保護(hù)鋰電池及提高鋰電池的安全性有重要的意義。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有電池保護(hù)方法及裝置僅針對電池外部異常情況進(jìn)行保護(hù)的局限，提供一種針對電池內(nèi)部異常狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)的電池保護(hù)方法及電池保護(hù)系統(tǒng)。?

本發(fā)明提供一種根據(jù)對電池內(nèi)部異常狀態(tài)的判斷來進(jìn)行保護(hù)的電池保護(hù)方法。該電池保護(hù)方法包括以下步驟：確定電池的充放電狀態(tài)；獲取電池電壓；根據(jù)電池的充放電狀態(tài)及電池電壓的變化，判斷電池內(nèi)部是否處于異常狀態(tài)；根據(jù)電池內(nèi)部異常狀態(tài)的判斷結(jié)果控制充電回路的通斷。?

本發(fā)明還提供一種電池保護(hù)系統(tǒng)，該電池保護(hù)系統(tǒng)包括電池通用保護(hù)電路，其中，該電池保護(hù)系統(tǒng)還包括電池保護(hù)裝置，該電池保護(hù)裝置包括充放電檢測模塊、電池電壓獲取模塊、邏輯處理模塊和驅(qū)動模塊；充放電檢測模塊，用于確定電池的充放電狀態(tài)；電池電壓獲取模塊，用于獲取電池電壓及其變化；邏輯處理模塊，用于根據(jù)來自充放電檢測模塊的電池的充放電狀態(tài)及來自電池電壓獲取模塊的電池電壓的變化，判斷電池內(nèi)部是否處于異常狀態(tài)，并當(dāng)判斷為電池內(nèi)部處于異常狀態(tài)時發(fā)出電池內(nèi)部異常狀態(tài)確認(rèn)信號；驅(qū)動模塊，用于接收邏輯處理模塊的判斷信號，在接收到電池內(nèi)部異常狀態(tài)確認(rèn)信號后關(guān)斷電池的充電回路。?