[發明專利]用于多節電池的保護裝置

有效

• 申請號: 201110438905.3
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN103178564A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 譚旭;吳睿龍;代祥軍
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H7/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及電池保護技術領域，特別涉及一種用于多節電池的保護裝置。?

背景技術

在信息化時代，無論是政府部門或大型企業使用的計算機設備或者網絡服務器、數據存儲器等重要設備，為了防止動力電突然掉電使正在工作的設備出現重要數據丟失的情況發生，通常都需要配置標準時間或“長延時”的儲備能源來保證系統的正常使用。后備電池作為一種儲備能源，隨著信息技術的高速發展和計算機系統的廣泛引用應運而生。?

用作后備電池的電池類型一般是容量密度高、可反復充放電的鋰離子電池和磷酸鐵鋰電池(鐵電池)等二次電池。在對電池進行充電時，如果電池不加充電保護，電池的充電電壓將可能超過電池的上限值，發生過充電情況，導致電池內壓升高，可能發生電池發鼓、漏夜等不良現象，嚴重時甚至可能導致電池爆炸或著火，危及安全；同樣地，在電池對負載進行放電時，如果電池不加放電保護，電池的放電電壓將低于電池的下限值，甚至放電至零伏電壓，發生過放電情況，同樣會使電池內壓升高，另外促使電解液分解，令電芯的容量特性劣化，從而導致備電時間越來越短，縮短電池使用壽命。?

電池的保護電路正是為了避免上述電池的過充電或過放電情況的發生，提高電池的使用壽命和安全可靠性。一般地，單個電池用單節保護IC進行保護，?當多個電池串聯使用時，需要同等數目的保護IC進行保護，一方面成本過高，另一方面擴展元件過多，外圍電路連接過于復雜，影響系統集成，可拓展性較差。傳統的保護方案還包括單片機控制方案，優點在于控制靈活，缺點在于設計難度大，開發周期長，成本高。?

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一。?

為達到上述目的，本發明提出一種用于多節電池的保護裝置，包括：電池保護芯片組，所述電池保護芯片組分別與電源和負載的正極相連，所述電池保護芯片組在所述電源不滿足供電要求時，輸出放電信號以控制多節電池為所述負載供電，且在所述多節電池中的任一節電池到達過放電保護電壓時，停止輸出所述放電信號，以及所述電池保護芯片組在所述多節電池的電量低于閾值時，輸出充電信號以通過所述電源為所述多節電池充電，且在所述多節電池中的任一節電池達到過充電保護電壓時，停止輸出所述充電信號；充電信號轉換模塊，所述充電信號轉換模塊與所述電池保護芯片組相連，所述充電信號轉換模塊用于對所述電池保護芯片組輸出的充電信號進行放大驅動以產生充電驅動信號；放電信號轉換模塊，所述放電信號轉換模塊與所述電池保護芯片組相連，所述放電信號轉換模塊用于對所述電池保護芯片組輸出的放電信號進行放大驅動以產生放電驅動信號；以及充放電控制模塊，所述充放電控制模塊分別與所述充電信號轉換模塊和放電信號轉換模塊相連，且所述充放電控制模塊分別與所述電源和負載的負極相連，所述充放電控制模塊根據所述充電驅動信號和放電驅動信號進行反向導通或正向導通以使所述多節電池對所述負載進行放電或使所述電源對所述多節電池進行充電。?

根據本發明實施例的用于多節電池的保護裝置，采用電池保護芯片的級聯方式，在直流電源對多節電池充電時，當其中任何一節電池到達充電保護設定值，都會切斷充電回路，防止電池過充；在電池對負載放電過程中，任何一節電池電壓下降到放電保護設定值，都會切斷放電回路，防止電池過放，實現多節電池的保護，降低了電路設計的復雜度，設計簡單可靠，提高了電池使用的安全性和使用壽命，同時可實現模塊級聯，提高拓展性。?

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。?

附圖說明

本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：?

圖1為本發明一個實施例的用于多節電池的保護裝置的結構框圖；?

圖2為本發明一個實施例的用于4N節電池的保護裝置的電路示意圖；?

圖3為本發明一個實施例的用于3N節電池的保護裝置的電路示意圖；?

圖4為本發明一個實施例的用于多節電池的保護裝置的充電信號轉換模塊的電路示意圖；以及?

圖5為本發明一個實施例的用于多節電池的保護裝置的放電信號轉換模塊的電路示意圖。?

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元?件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。?