[實(shí)用新型]多個(gè)電池單元串聯(lián)的電池保護(hù)電路及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120315501.0
• 申請(qǐng)日: 2011-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202178567U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李嘉穗;李嘉文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫圣萊科技有限公司
• 主分類號(hào): H02H7/18
• 分類號(hào): H02H7/18
• 代理公司: 無(wú)錫互維知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32236
• 代理人: 岳強(qiáng);陳軍

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實(shí)用新型涉及一種電源管理電路，特別是涉及一種多節(jié)電池單元串聯(lián)的電池保護(hù)電路和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】

鋰離子電池由于具有能量高、電池電壓高、工作溫度范圍寬、貯存壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于軍事和民用小型電器中，如移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、照相機(jī)等，部分代替了傳統(tǒng)電池。但是因其物理特性，在使用過(guò)程中，鋰電池對(duì)充電電流、放電電流、電壓及溫度要求很嚴(yán)格，一旦超過(guò)將在安全上和壽命上產(chǎn)生嚴(yán)重后果。因此，鋰離子電池在充放電工作過(guò)程中，需要對(duì)其過(guò)充電壓、過(guò)放電壓、充電限制電流以及放電限制電流等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，以防止電池過(guò)度損耗同時(shí)保證使用中的安全。目前單體鋰電池的保護(hù)電路已經(jīng)很成熟，但對(duì)于多節(jié)串聯(lián)的鋰電池組來(lái)說(shuō)，組建與其匹配的保護(hù)電路有一定的難度。對(duì)于其他類型的需要精確保護(hù)的電池也需要設(shè)置保護(hù)電路進(jìn)行保護(hù)。

圖1示出了一種現(xiàn)有的多節(jié)電池單元串聯(lián)的電池保護(hù)系統(tǒng)100的電路示意圖。請(qǐng)參考圖1所示，所述電池保護(hù)系統(tǒng)100包括串聯(lián)的四節(jié)電池單元B1、B2、B3和B4、電池保護(hù)電路110和連接于電池單元B1的負(fù)極和負(fù)極輸出端U-之間的開(kāi)關(guān)組合電路120。所述電池保護(hù)電路110包括分別連接在對(duì)應(yīng)電池單元正負(fù)極兩端的四個(gè)保護(hù)單元111和檢測(cè)電路112。所述保護(hù)單元111檢測(cè)對(duì)應(yīng)的電池單元是否異常，比如過(guò)充電或過(guò)放電等均為異常，其余為正常或非異常，并輸出表示對(duì)應(yīng)的電池單元是否異常的信號(hào)。所述檢測(cè)電路112檢測(cè)各個(gè)保護(hù)單元111輸出的信號(hào)中是否有異常信號(hào)，如果有異常信號(hào)則控制所述開(kāi)關(guān)組合電路120切斷充電或放電回路以保護(hù)串聯(lián)的電池單元不受到破壞。

雖然各個(gè)保護(hù)單元111的輸出均為表示是否異常的信號(hào)，比如高電平表示異常、低電平表示正常，但是各個(gè)保護(hù)單元111輸出的信號(hào)的電位是不同的，比如保護(hù)單元1輸出的高電平和保護(hù)單元2輸出的高電平的電位是不同的，保護(hù)單元3輸出的低電平和保護(hù)單元4輸出的低電平的電位是不同的。此外，隨著串聯(lián)電池的增多，所述檢測(cè)電路112的設(shè)計(jì)會(huì)越來(lái)越復(fù)雜，而且其需要耐受的電壓也會(huì)越來(lái)越高。因此，現(xiàn)有的多節(jié)電池單元串聯(lián)的電池保護(hù)電路一般都只能針對(duì)4-6節(jié)串聯(lián)電池進(jìn)行保護(hù)。

因此，有必要提出一種改進(jìn)的技術(shù)方案來(lái)解決上述問(wèn)題。

【實(shí)用新型內(nèi)容】

本實(shí)用新型的目的之一在于提供一種電池保護(hù)電路，其可以實(shí)現(xiàn)多節(jié)電池單元串聯(lián)的保護(hù)。

本實(shí)用新型的目的之二在于提供一種電池保護(hù)系統(tǒng)，其可以實(shí)現(xiàn)多節(jié)電池單元串聯(lián)的保護(hù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出一種多節(jié)電池單元串聯(lián)的電池保護(hù)電路，其包括：多個(gè)保護(hù)單元，每個(gè)保護(hù)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)電池單元，所述保護(hù)單元對(duì)對(duì)應(yīng)的電池單元進(jìn)行檢測(cè)以輸出表示該對(duì)應(yīng)的電池單元是否異常的第一信號(hào)；多個(gè)傳遞單元，每個(gè)傳遞單元對(duì)應(yīng)于一個(gè)保護(hù)單元并對(duì)應(yīng)該保護(hù)單元對(duì)應(yīng)的電池單元，所述傳遞單元接收對(duì)應(yīng)的保護(hù)單元輸出的第一信號(hào)和上一級(jí)傳遞單元輸出的第二信號(hào)，并在接收的第一信號(hào)和第二信號(hào)中只要有一個(gè)為異常時(shí)輸出表示異常的第二信號(hào)。

進(jìn)一步的，末級(jí)傳遞單元對(duì)應(yīng)的電池單元為串聯(lián)的電池單元中具有最高電位的電池單元或具有最低電位的電池單元。

更進(jìn)一步的，一個(gè)傳遞單元對(duì)應(yīng)的電池單元位于上一級(jí)傳遞單元對(duì)應(yīng)的電池單元和下一級(jí)傳遞單元對(duì)應(yīng)的電池單元之間并與它們相鄰。

進(jìn)一步的，所述傳遞單元輸出的第二信號(hào)的參考電位為其對(duì)應(yīng)的電池單元的電位，所述保護(hù)單元輸出的第一信號(hào)的參考電位為其對(duì)應(yīng)的電池單元的電位，所述傳遞單元包括具有一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的轉(zhuǎn)換電路和具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的邏輯電路，所述轉(zhuǎn)換電路的輸入端接收所述上一級(jí)傳遞單元輸出的第二信號(hào)，并將所述上一級(jí)傳遞單元輸出的第二信號(hào)的參考電位由上一級(jí)傳遞單元對(duì)應(yīng)的電池單元的電位轉(zhuǎn)換為其所屬的傳遞單元對(duì)應(yīng)的電池單元的電位，并將參考電位轉(zhuǎn)換之后的第二信號(hào)傳遞給所述邏輯電路的一個(gè)輸入端，所述邏輯電路的另一個(gè)輸入端接收對(duì)應(yīng)的保護(hù)電路輸出的第一信號(hào)，其輸出端用作所述傳遞單元的輸出端，在其接收的第一信號(hào)和第二信號(hào)中有一個(gè)為異常時(shí)，則輸出異常的第二信號(hào)。

更進(jìn)一步的，所述保護(hù)單元由其對(duì)應(yīng)的電池單元供電，所述邏輯單元由其所屬的傳遞單元對(duì)應(yīng)的電池單元供電，所述轉(zhuǎn)換電路由其所屬的傳遞單元對(duì)應(yīng)的電池單元和上一級(jí)的傳遞單元對(duì)應(yīng)的電池單元供電。